WO2010113982A1 - ガラス基板の面取装置 - Google Patents

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    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate chamfering apparatus, and more particularly to a glass substrate chamfering apparatus that chamfers an end surface of a glass substrate for an FPD (Flat Panel Display) used for a liquid crystal display, a plasma display or the like with a chamfering grindstone.
  • FPD Full Panel Display
  • a glass substrate for FPD used for liquid crystal displays, plasma displays, etc. is formed by forming molten glass into a plate shape, and then cut and folded into a glass substrate of a predetermined rectangular size in a cutting / folding process, and then on the end surface. In order to remove the generated burrs, the end face is chamfered by a chamfering grindstone of a chamfering device.
  • Patent Document 1 discloses a glass substrate chamfering device that corrects the height of a grindstone. This chamfering device corrects the grinding wheel height so that there is no difference in the grinding amount between the glass substrate chamfered immediately after the start of operation and the glass substrate chamfered after a certain period of time has elapsed since the start of operation. It is. Specifically, the height of the suction stage on which the glass substrate to be chamfered is placed is measured by a laser displacement meter.
  • the height information of the suction stage measured by the laser displacement meter is transmitted to the control unit via the amplifier, and the control unit uses the conversion data input in advance, and based on the height information of the suction stage, An appropriate height is calculated, and the grindstone is adjusted in the vertical direction by the robot so that the grindstone has an appropriate height.
  • the glass substrate chamfering device of Patent Document 1 detects the height of the suction stage by a laser displacement meter, and corrects the height of the grindstone based on this height.
  • the height of the groove that chamfers the end surface by pressing the end surface of the glass substrate is not directly detected, and the height of the groove is not corrected, so that the height of the grindstone cannot be corrected with high accuracy.
  • the chamfering quality of the glass substrate does not depend only on the height of the grindstone, but also depends on the wobbling of the grindstone and the life of the grindstone. That is, when the wobbling of the grindstone has occurred or the grindstone has reached the end of its life, there has been a problem that the end face shape of the glass substrate after the chamfering process becomes defective and the yield decreases. With the chamfering device of Patent Literature 1, it is impossible to detect the wobbling of the grindstone or the life of the grindstone.
  • This invention is made in view of such a situation, and it aims at providing the chamfering apparatus of the glass substrate which can chamfer the end surface of a glass substrate with high quality.
  • the present invention provides a table for holding a glass substrate and a plurality of annular grooves for chamfering the end surface of the glass substrate held by the table at predetermined intervals in the axial direction thereof.
  • the formed cylindrical grindstone, a rotation drive unit that rotates the grindstone, a first moving unit that moves the grindstone in a direction orthogonal to the surface of the glass substrate held by the table, and the grindstone A groove shape for detecting a groove shape including position information in the orthogonal direction and the surface direction of a plurality of annular grooves of the grindstone, and a second moving portion that moves the surface of the glass substrate held by the table.
  • a reference groove shape having a design value including position information in the orthogonal direction and the surface direction at a position at which the grindstone is attached to a reference position of the rotation driving unit is stored, and the reference groove shape is stored.
  • a chamfering of a glass substrate comprising: a controller that controls the first moving part and / or the second moving part based on the groove shape detected by the groove shape detecting means. Providing equipment.
  • the grindstone is attached to the rotation drive unit, the groove shape of the grindstone is detected by the groove shape detecting means, and information indicating the groove shape is output to the control unit.
  • the control unit stores a reference groove shape having a design value including positional information of the orthogonal direction and the surface direction of the grindstone at a position attached to the reference position of the rotation drive unit.
  • the first moving unit and / or the second moving unit is controlled based on the reference groove shape and the groove shape detected by the groove shape detecting means, and the grindstone is orthogonal to the surface direction of the glass substrate.
  • the condition of the grindstone is determined by moving in the direction and / or the surface direction of the glass substrate.
  • the groove shape detecting means for directly detecting the groove shape of the grindstone since the groove shape detecting means for directly detecting the groove shape of the grindstone is provided, the height of the grindstone can be corrected with high accuracy, and the wobbling of the grindstone can be corrected, Furthermore, the life of the grindstone can be detected. Therefore, according to the present invention, the end surface of the glass substrate can be chamfered with high quality.
  • the reference groove shape stored in the control unit includes not only the groove shape but also the positional information in the orthogonal direction and the surface direction, and the actual groove shape detected by the groove shape detecting means is also included.
  • the position information in the orthogonal direction and the surface direction is included. That is, by superimposing the actual groove shape on the reference groove shape and calculating the positional deviation amount, a correction amount in the orthogonal direction (height direction) can be obtained, and the grindstone is moved by this correction amount. In this way, the control unit controls the first moving unit.
  • control unit of the present invention compares the groove shape detected by the groove shape detecting means when the grindstone is replaced with the stored reference groove shape, and the groove shape is compared with the reference groove shape. If not, move the grindstone by controlling the first moving part so that the groove shape matches the reference groove shape, and stop the first moving part at the matching position. Is preferred. Thereby, according to this invention, the height of a grindstone can be correct
  • control unit of the present invention compares the groove shape detected by the groove shape detection means during the chamfering process with the stored reference groove shape, calculates the wear amount of the groove, It is preferable to control the second moving unit so as to cancel out the wear amount to move the grindstone, and stop the second moving unit at the offset position.
  • the grinding rate by the grindstone or the polishing rate in the case of a finishing grindstone
  • the controller of the present invention stores a life groove shape for determining the life of the groove, and the groove shape detected by the groove shape detecting means during the chamfering process and the stored life groove. It is preferable to control the first moving unit to use the next groove of the grindstone when the groove shape becomes the life groove shape by comparing with the shape. Thereby, according to this invention, the lifetime of the groove
  • the grindstone of the present invention is preferably a rough chamfering grindstone and / or a finish chamfering grindstone.
  • the grindstone targeted by the present invention may be a rough chamfering grindstone or a finished chamfering grindstone.
  • a grindstone in which a rough chamfering grindstone and a finish chamfering grindstone are mounted on the same head may be used. In this case, since the groove shape of the rough chamfering grindstone and the finishing chamfering grindstone can be detected by one groove shape detecting means, the number of groove shape detecting means can be reduced.
  • the end surface of the glass substrate is chamfered with high quality. be able to.
  • FIG. 1A and 1B are plan views of the glass substrate chamfering apparatus according to the embodiment. Further, in FIG. 1A, for example, a corner cutting grindstone 16, a rough chamfering first grindstone 12, and a finish chamfering chamfer facing the long sides 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B of the liquid crystal display glass substrate 10 of 2000 ⁇ 1800 mm.
  • the first grindstone 18, the second grindstone 14 for rough chamfering, and the second grindstone 20 for finishing chamfering are substantially parallel to the long sides 10A and 10B of the glass substrate 10 and the traveling direction of the grindstone ( A plan view arranged in a predetermined position in the order described above from the front in the X direction) is shown.
  • FIG. 1A for example, a corner cutting grindstone 16, a rough chamfering first grindstone 12, and a finish chamfering chamfer facing the long sides 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B of the liquid crystal display glass substrate 10 of
  • the glass substrate 10 for liquid crystal displays was illustrated, the glass substrate for plasma displays may be sufficient.
  • the corner cutting grindstone 16 may be disposed downstream of the traveling direction in the X direction, but is disposed upstream of the traveling direction from the viewpoint of improving tact.
  • the glass substrate 10 is held by suction on a chamfer table 22 indicated by a broken line in the figure.
  • the grindstones 12 to 20 are each rotated at a predetermined rotational speed by a rotation driving unit (not shown), and a grindstone group arranged on the X direction (long side 10A side and 10B side) by a movement driving unit (not shown). Both move in the X direction, but each travels at a constant speed in the opposite direction. Thereby, the corner cut processing of the corners C1 and C2 of the glass substrate 10, the rough chamfering processing of the long sides 10A and 10B of the glass substrate 10, and the finishing chamfering processing are performed.
  • the grindstone 12 preferably starts chamfering from approximately the center of the long sides 10A and 10B and stops chamfering when it passes through the long sides 10A and 10B. Moreover, the grindstone 14 stops the chamfering process when a little amount has passed the starting point of the grindstone 12.
  • the grindstones 18 and 20 also operate in the same manner as the grindstones 12 and 14, respectively.
  • a dedicated grindstone 16 is provided from the viewpoint of improving tact.
  • the grindstone 12 is moved in an oblique direction with respect to the X direction so that the corners C1 and C2 of the glass substrate 10 are moved. You may cut corners.
  • the rough chamfering processing of the long sides 10A and 10B, the finishing chamfering processing, and the corner cutting processing of the corners C1 and C2 are simultaneously performed by each of the grindstones 12 to 20, and then the glass substrate 10 is processed as shown in FIG. 1B. Is moved to the downstream side of the chamfering process and rotated 90 degrees, thereby simultaneously performing rough chamfering processing of the short sides 10C and 10D, finishing chamfering processing, and corner cutting processing of the remaining corners C3 and C4.
  • the production line length of the glass substrate 10 can be shortened and the equipment is also inexpensive. Since it is necessary to arrange a large number of chamfering heads in a narrow space, chamfering the four sides of the glass substrate 10 at the same time is difficult in terms of equipment configuration. Further, the chamfering process may be performed for each side of the glass substrate 10, but it is desirable to perform the chamfering process on two sides simultaneously as described above from the viewpoint of improving the tact.
  • FIGS. 1A and 1B a chamfering apparatus in which a plurality of grindstones 12 to 20 such as a corner cutting grindstone 16, a rough chamfering grindstone 12, 14 and a finishing chamfering grindstone 18, 20 are installed.
  • a chamfering apparatus in which a plurality of grindstones 12 to 20 such as a corner cutting grindstone 16, a rough chamfering grindstone 12, 14 and a finishing chamfering grindstone 18, 20 are installed.
  • the present invention is not limited to this.
  • one side of the glass substrate 10 can be chamfered with one rough chamfering grindstone and one finish chamfering grindstone. That is, it can be applied to collective chamfering instead of divided chamfering. However, it is desirable to perform chamfering as described above from the viewpoint of improving tact.
  • the present invention can also be applied to a chamfering apparatus in which only the grindstone 16 for corner cutting, only the grindstones 12 and 14 for rough chamfering, or only the grindstones 18 and 20 for finishing chamfering are installed.
  • the groove shape of a plurality of chamfering grindstones 12, 14, 16, 18, and 20 can be detected by one laser displacement meter 30 (see FIG. 2: groove shape detecting means) described later, FIG.
  • the present invention is effective for the chamfering apparatus used in combination with a plurality of units shown in 1B.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram in which the configuration of the chamfering device of the embodiment is added to the grindstone 12 (14) for rough chamfering.
  • This system is composed of a laser displacement meter 30, a controller 32, a calculation unit (control unit) 34, and an operation unit 36.
  • the system is also commonly used for the grindstone 16 for corner cutting and the grindstones 18 and 20 for finishing chamfering.
  • This chamfering apparatus shown in FIGS. 1A and 1B one system is installed for the grindstone group on the long side 10B side, and one unit is installed for the grindstone group on the long side 10A side.
  • the features of the present system will be described using the grindstone 12 (14) as an example, but the same applies to the grindstones 16, 18, and 20.
  • the grindstone 12 is a cylindrical grindstone in which a plurality of annular grooves 12A, 12B, 12C,...
  • Each of the grooves 12 ⁇ / b> A, 12 ⁇ / b> B, 12 ⁇ / b> C... Has the same shape, and is formed in a tapered shape that becomes wider toward the outer periphery of the grindstone 12.
  • the tapered surfaces of the grooves 12A, 12B, 12C,... Form a predetermined angle with respect to the inner bottom surface of the grooves.
  • abrasive grains such as diamond abrasive grains are sintered on the inner surfaces of the grooves 12A, 12B, 12C.
  • a flat flange 38 is fixed to the upper portion of the grindstone 12 by a bolt (not shown), and a shaft 40 along the central axis of the grindstone 12 projects from the upper surface of the flange 38.
  • the shaft 40 is detachably held by a hydraulic chuck 46 of a spindle (rotation drive unit) 44 that is supported by the grindstone head 42 so as to be movable up and down. That is, the grindstone 12 is attached to and detached from the spindle 44 through the hydraulic chuck 46 during replacement and maintenance, and the rotational driving force of the spindle 44 is transmitted through the hydraulic chuck 46 to be rotated at a predetermined rotational speed.
  • the spindle 44 is supported on the grindstone head 42 so as to be movable up and down via a guide (not shown), and a spindle (not shown) of a servo motor (first moving unit) 48 is connected to the upper part thereof.
  • the power of the servo motor 48 moves the grinding wheel head 42 up and down with an accuracy of micron.
  • the grindstone 12 is moved up and down in a direction perpendicular to the surface of the glass substrate 10, so that the heights of the grooves 12A, 12B, 12C.
  • the grindstone head 42 is supported so as to be movable in the horizontal direction via a guide (not shown), and a spindle 52 of a servo motor (second moving unit) 50 is connected to the side of the grindstone head 42.
  • the grindstone head 42 is moved horizontally with an accuracy of a micron by the power.
  • the grindstone 12 is horizontally moved in the surface direction of the glass substrate 10, so that the horizontal position of the grooves 12A, 12B, 12C... Of the grindstone 12 with respect to the end surface of the glass substrate 10 is adjusted with an accuracy of micron.
  • the grindstone head 42, the spindle 44, the hydraulic chuck 46, the servo motor 48, and the servo motor 50 described above are similarly provided for the grindstones 16, 18, and 20.
  • the detection surface of the laser displacement meter 30 is disposed opposite to the grindstone 12 and can detect the position and shape of the plurality of grooves 12A, 12B, 12C.
  • Information indicating the groove shape including the position information is output from the laser displacement meter 30 to the calculation unit 34 via the controller 32.
  • the position information shown here is position information in a direction orthogonal to the surface of the glass substrate 10 held on the chamfering table 22 and position information in the surface direction of the glass substrate 10.
  • the storage unit built in the calculation unit 34 stores the reference groove shape (including the position information) of the design value of the grindstone 12 at the position where the grindstone 12 is attached to the reference position of the hydraulic chuck 46 of the spindle 44. ing.
  • the calculation unit 34 operates the servo motor 48 and / or the servo motor 50 based on the stored reference groove shape and the actual groove shape (including the position information) detected by the laser displacement meter 30.
  • the grindstone 12 is moved in the orthogonal direction and / or the surface direction by controlling through the part 36.
  • a monitor (not shown) is connected to the calculation unit 34, and the actual groove shape is superimposed on the reference groove shape and displayed on the monitor. By observing this monitor, the positional deviation of the actual groove shape with respect to the reference groove shape can be visually recognized, and the runout of the grindstone 12 can be corrected while observing this monitor.
  • a new grindstone 12 is attached to the hydraulic chuck 46 of the spindle 44, and the position and shape of the grooves 12A, 12B, 12C...
  • Information indicating the groove shape is output to the calculation unit 34. Since the storage unit of the calculation unit 34 stores the reference groove shape of the design value of the grindstone 12 including the position information at the position attached to the reference position of the hydraulic chuck 46 of the spindle 44 as described above, the calculation unit 34 34 controls the servo motor 48 and / or the servo motor 50 based on the reference groove shape and the actual groove shape detected by the laser displacement meter 30 to move the grindstone 12 in the vertical direction and / or the horizontal direction. To set the condition of the grindstone 12.
  • the chamfering apparatus of the embodiment since the laser displacement meter 30 that directly detects the groove shape of the grindstone 12 is provided, the height of the grindstone 12 can be corrected with high accuracy. Can be corrected, and the life of the grindstone 12 can be detected. Details of this will be described later. Therefore, according to the chamfering apparatus of the embodiment, the end surface of the glass substrate 10 can be chamfered with high quality.
  • the calculation unit 34 determines the actual groove shape and groove position detected by the laser displacement meter 30 at the time of exchanging the grindstone, that is, the actual groove shapes ⁇ and ⁇ indicated by the thin lines in FIG. The positions of the reference groove shapes ⁇ and ⁇ indicated by the 3A thick line are compared. When the actual groove shapes ⁇ and ⁇ do not coincide with the positions of the reference groove shapes ⁇ and ⁇ in the vertical direction, the calculation unit 34 calculates the shift amount a. And the calculating part 34 controls the servomotor 48 by the deviation
  • the actual groove shapes ⁇ and ⁇ coincide with the positions of the reference groove shapes ⁇ and ⁇ in the vertical direction. Therefore, according to the chamfering apparatus of the embodiment, the height of the grindstone 12 can be corrected automatically and with high accuracy. Since the height of the grindstone 12 is accurately corrected to a position that satisfies the product standard, it is possible to prevent the occurrence of product defects in which only a part of the end surface of the glass substrate 10 is a mirror surface. Moreover, since the end surface dimension of the glass substrate 10 falls into the product standard, the yield of the glass substrate 10 is improved.
  • the calculation unit 34 uses the actual groove shape and groove position detected by the laser displacement meter 30 during chamfering processing, that is, the actual groove shape ⁇ and ⁇ indicated by the thin line in FIG. 4A and the thick line in FIG. 4A.
  • the actual groove wear amount b is calculated by comparing the reference groove shapes ⁇ and ⁇ shown, and the servomotor 50 is controlled so as to cancel the wear amount b, thereby moving the grindstone 12 in the horizontal direction (see FIG. 4A, the servo motor 50 is stopped at the offset position shown in FIG. 4B.
  • the chamfering apparatus of the embodiment since the grinding rate by the grindstone 12 (the polishing rate in the case of a finishing grindstone) can be automatically made constant, high-precision chamfering processing becomes possible, and glass
  • the external dimensions of the substrate 10 are also substantially constant.
  • the calculation section 34 stores a life groove shape ⁇ for determining the life of the groove, and the actual groove shape detected by the laser displacement meter 30 during the chamfering process, that is, FIG.
  • the actual groove shape ⁇ shown by the thin line is compared with the life groove shape ⁇ shown by the thick line in FIG.
  • the calculation unit 34 controls the servo motor 48 to use the next groove (for example, the groove 12B) of the grindstone 12 so that the grindstone 12 is moved upward. Move.
  • the life of the grooves 12A, 12B, 12C,... Of the grindstone 12 can be automatically determined, and the groove 12A that has run out of life is automatically set to the next groove 12B. be able to.
  • the confirmation of the groove shape and the groove position by the laser displacement meter 30 is, of course, performed at the time of exchanging the grindstone 12, but it may be performed every time the chamfering of one glass substrate 10 is completed. It may be performed every time the processing of the sheet is completed. The latter is preferable in view of productivity.
  • Example ⁇ Using a laser displacement meter, let the computing unit recognize the normal height of the grinding wheel that is within the standard width of the end face of the glass substrate, and intentionally insert a specified thin plate (shim) into the chamfering device. It was confirmed that a height difference between the height and the actual whetstone height was generated, and that the whetstone could be guided to a whetstone height within the surface width standard after the height difference was automatically corrected.
  • shim thin plate

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Abstract

　ガラス基板の面取装置は、ガラス基板を保持するテーブルと、前記テーブルに保持されたガラス基板の端面を面取り加工するための環状の溝がその軸方向に所定の間隔をもって複数本形成された円柱状の砥石と、前記砥石を回転させる回転駆動部と、前記砥石を前記テーブルに保持されたガラス基板の面に対して直交する方向に移動させる第1の移動部と、前記砥石を前記テーブルに保持されたガラス基板の面方向に移動させる第２の移動部と、前記砥石の複数本の環状溝の前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含む溝形状を検出する溝形状検出手段と、前記砥石が前記回転駆動部の基準の位置に取り付けられた位置における前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含む砥石の設計値の基準溝形状が記憶され、該基準溝形状と前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状に基づいて前記第１の移動部及び／又は前記第２の移動部を制御する制御部を備える。

Description

ガラス基板の面取装置
　本発明はガラス基板の面取装置に係り、特に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に使用されるＦＰＤ（Flat Panel Display）用ガラス基板の端面を面取り用砥石によって面取り加工するガラス基板の面取装置に関する。
　液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に使用されるＦＰＤ用ガラス基板は、溶融ガラスを板状に成形し、その後、切り／折り工程において、所定の矩形サイズのガラス基板に切り折りされた後、その端面に生じたバリを除去するために面取装置の面取用砥石によって、その端面が面取り加工される。
　このような面取り装置において、ガラス基板の端面に対する面取用砥石の高さが変動すると、面取り加工後のガラス基板の端面の仕上がりが不均一となり、形状及び寸法が製品規格から外れる場合がある。その場合、砥石の高さを製品規格に合う位置に補正すること、すなわち、製品規格を満足する条件出しを行うことが必要である。
　特許文献１には、砥石の高さを補正するガラス基板の面取装置が開示されている。この面取装置は、作動開始直後に面取り加工されたガラス基板と、作動開始後一定時間経過後に面取り加工されたガラス基板との研削量に差が生じないように、砥石高さを補正するものである。具体的には、面取りが行なわれるガラス基板が載置される吸着ステージの高さをレーザー変位計によって測定している。レーザー変位計によって測定された吸着ステージの高さ情報は、アンプを介して制御部に送信され、制御部では、予め入力されている換算データを用い、吸着ステージの高さ情報に基づいて砥石の適切な高さを算出し、砥石が適切な高さとなるようにロボットによって砥石を上下方向に調整している。
日本国特開２００３－２５１９８号公報
　しかしながら、特許文献１のガラス基板の面取装置は、レーザー変位計によって吸着ステージの高さを検出し、この高さに基づいて砥石の高さを補正するものであって、砥石の実際の溝、すなわち、ガラス基板の端面が押し付けられて端面を面取りする溝の高さを直接検出し、溝の高さを補正するものではないため、砥石の高さを高精度に補正することができないという欠点があった。
　また、ガラス基板の面取品質は、砥石の高さのみに依存するものではなく、砥石の芯ぶれや砥石の寿命によっても左右されるものである。つまり、砥石に芯ぶれが生じていたり砥石の寿命が尽きていたりした場合には、面取り加工後のガラス基板の端面形状が不良になり、歩留りが低下するという問題があった。特許文献１の面取装置では、砥石の芯ぶれや砥石の寿命まで検出することはできない。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス基板の端面を高品質に面取り加工することができるガラス基板の面取装置を提供することを目的とする。
　本発明は、前記目的を達成するために、ガラス基板を保持するテーブルと、前記テーブルに保持されたガラス基板の端面を面取り加工するための環状の溝がその軸方向に所定の間隔をもって複数本形成された円柱状の砥石と、前記砥石を回転させる回転駆動部と、前記砥石を前記テーブルに保持されたガラス基板の面に対して直交する方向に移動させる第１の移動部と、前記砥石を前記テーブルに保持されたガラス基板の面方向に移動させる第２の移動部と、前記砥石の複数本の環状溝の前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含む溝形状を検出する溝形状検出手段と、前記砥石が前記回転駆動部の基準の位置に取り付けられた位置における前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含む設計値の基準溝形状が記憶され、該基準溝形状と前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状に基づいて前記第１の移動部及び／又は前記第２の移動部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするガラス基板の面取装置を提供する。
　本発明によれば、砥石を回転駆動部に取り付け、この砥石の溝形状を溝形状検出手段によって検出し、溝形状を示す情報を制御部に出力する。制御部には、回転駆動部の基準の位置に取り付けられた位置における砥石の前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含む設計値の基準溝形状が記憶されている。前記基準溝形状と、溝形状検出手段によって検出された前記溝形状とに基づいて第１の移動部、及び／又は第２の移動部を制御して、砥石をガラス基板の面方向と直交する方向、及び／又はガラス基板の面方向に移動させて砥石の条件出しを行う。
　本発明によれば、砥石の溝形状を直接検出する溝形状検出手段を設けたので、砥石の高さを高精度に補正することができ、また、砥石の芯ぶれを補正することができ、更に、砥石の寿命を検出することができる。したがって、本発明によれば、ガラス基板の端面を高品質に面取り加工することができる。
　砥石が回転駆動部の基準の位置に取り付けられると、テーブルに保持されたガラス基板の端面は、砥石の溝によって製品規格内で面取り加工される。制御部に記憶されている基準溝形状とは、溝の形状のみならず前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含むものであり、また、溝形状検出手段によって検出される実際の溝形状も前記直交方向及び前記面方向の位置情報を含むものである。すなわち、基準溝形状に実際の溝形状を重畳させて、その位置ずれ量を演算することにより、直交方向（高さ方向）の補正量を得ることができ、この補正量分だけ砥石を移動させるように第１の移動部を制御部が制御する。
　また、本発明の前記制御部は、前記砥石を交換時に前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状と前記記憶された基準溝形状とを比較して、該基準溝形状に前記溝形状が合致していない場合には、該基準溝形状に前記溝形状が合致するように前記第１の移動部を制御して前記砥石を移動させ、合致した位置で第１の移動部を停止させることが好ましい。これにより、本発明によれば、砥石の高さを自動で、かつ高精度に補正することができる。
　また、本発明の前記制御部は、前記面取り加工時に前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状と前記記憶された基準溝形状とを比較して、当該溝の磨耗量を演算し、該磨耗量を相殺するように前記第２の移動部を制御して前記砥石を移動させ、相殺した位置で第２の移動部を停止させることが好ましい。これにより、本発明によれば、砥石による研削レート（仕上げ用砥石であれば研磨レート）を自動で一定にすることができるので、高精度の面取り加工が可能となる。
　また、本発明の前記制御部には、前記溝の寿命を判定するための寿命溝形状が記憶され、前記面取り加工時に前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状と前記記憶された寿命溝形状とを比較して、前記溝形状が前記寿命溝形状となると、前記砥石の次の溝を使用するように前記第１の移動部を制御することが好ましい。これにより、本発明によれば、砥石の溝の寿命を自動で判定でき、かつ、次の溝に自動で設定することができる。
　また、本発明の前記砥石は、粗面取り用砥石、及び／又は仕上げ面取り用砥石であることが好ましい。本発明の対象とする砥石は、粗面取り用砥石であってもよく仕上げ面取り用砥石であってもよい。また、同一のヘッドに粗面取り用砥石及び仕上げ面取り用砥石が搭載された砥石であってもよい。この場合、粗面取り用砥石及び仕上げ面取り用砥石の溝形状を１台の溝形状検出手段で検出することができるため、溝形状検出手段の台数を削減することができる。
　以上説明したように本発明のガラス基板の面取装置によれば、砥石の位置情報も含む溝形状を直接検出する溝形状検出手段を設けたので、ガラス基板の端面を高品質に面取り加工することができる。
実施の形態のガラス基板の面取装置の平面図 実施の形態のガラス基板の面取装置の平面図 図１に示した面取装置のシステム構成図 砥石の溝の高さ補正を説明するための説明図 砥石の溝の高さ補正を説明するための説明図 砥石の溝の磨耗量補正を説明するための説明図 砥石の溝の磨耗量補正を説明するための説明図 砥石の溝の寿命判定を説明するための説明図
　以下、添付図面に従って本発明に係るガラス基板の面取装置の好ましい実施の形態について説明する。
　図１Ａ及び１Ｂには、実施の形態のガラス基板の面取装置の平面図が示されている。また、図１Ａには、例えば２０００×１８００ｍｍの液晶ディスプレイ用ガラス基板１０の長辺１０Ａ、１０Ｂに対向して、コーナーカット用の砥石１６、粗面取り用の第１の砥石１２、仕上げ面取り用の第１の砥石１８、粗面取り用の第２の砥石１４、及び仕上げ面取り用の第２の砥石２０を、ガラス基板１０の各々の長辺１０Ａ、１０Ｂと略平行に、かつ砥石の進行方向（Ｘ方向）の前方から前述の順序で所定の位置に配置した平面図が示されている。なお、図１Ａ及び１Ｂでは、液晶ディスプレイ用ガラス基板１０を例示したが、プラズマディスプレイ用ガラス基板であってもよい。また、コーナーカット用の砥石１６は、Ｘ方向の進行方向後段に配置してもよいが、タクト向上の観点から進行方向前段に配置されている。
　ガラス基板１０は、図中破線で示す面取りテーブル２２に吸着保持されている。また、砥石１２～２０は、各々不図示の回転用駆動部によって所定の回転数で回転されつつ、不図示の移動用駆動部によってＸ方向（長辺１０Ａ側及び１０Ｂ側に配置された砥石群は共にＸ方向に移動するが、それぞれ逆方向）に一定の速度で走行される。これによって、ガラス基板１０のコーナーＣ１、Ｃ２のコーナーカット加工、ガラス基板１０の長辺１０Ａ、１０Ｂの粗面取り加工、及び仕上げ面取り加工が行われる。
　砥石１２は、好ましくは長辺１０Ａ、１０Ｂの略中央部から面取りを開始するとともに長辺１０Ａ、１０Ｂを通過した時点で面取り加工を停止する。また、砥石１４は、砥石１２の開始点を若干量通過した時点で面取り加工を停止する。砥石１８、２０についても砥石１２、１４とそれぞれ同様の動作をする。
　なお、コーナーカットにおいては、タクト向上の観点から専用の砥石１６を設けたが、砥石１６の代わりに、砥石１２をＸ方向に対して斜め方向に移動させてガラス基板１０のコーナーＣ１、Ｃ２をコーナーカットしてもよい。
　図１Ａの如く、各々の砥石１２～２０によって長辺１０Ａ、１０Ｂの粗面取り加工、仕上げ面取り加工、及びコーナーＣ１、Ｃ２のコーナーカット加工を同時に行い、この後、図１Ｂの如く、ガラス基板１０を面取工程の下流側に移動させ、かつ９０度回転させることにより、短辺１０Ｃ、１０Ｄの粗面取り加工、仕上げ面取り加工、及び残りのコーナーＣ３、Ｃ４のコーナーカット加工を同時に行う。また、ガラス基板１０を面取工程の下流側に移動させずに、同一場所にて４辺の面取り加工を同時に実施すれば、ガラス基板１０の生産ライン長を短くでき、設備も安価となるが、ガラス基板１０の４辺を同時に面取り加工することは、狭いスペースに多数の面取り用ヘッドを配置しなければならないため、設備構成上困難である。更に、面取り加工はガラス基板１０の一辺毎に実施してもよいが、前述のように２辺同時に面取り加工を行うことがタクト向上の観点から望ましい。
　更にまた、図１Ａ及び１Ｂでは、コーナーカット用の砥石１６、粗面取り用の砥石１２、１４、及び仕上げ面取り用の砥石１８、２０の如く複数台の砥石１２～２０が設置された面取装置について説明したが、これに限定されるものではない。
　すなわち、ガラス基板１０の１辺を１つの粗面取り用の砥石、及び１つの仕上げ面取り用の砥石で面取り加工することができる。つまり、分割面取りではなく一括面取りにも適用することができる。ただし、前述のように分割面取りを行うことがタクト向上の観点から望ましい。
　あるいは、コーナーカット用の砥石１６のみ、粗面取り用の砥石１２、１４のみ、又は仕上げ面取り用の砥石１８、２０のみ設置された面取装置にも適用することができる。但し、後述する１台のレーザー変位計３０（図２参照：溝形状検出手段）によって複数台の面取り用砥石１２、１４、１６、１８、２０の溝形状を検出することができるため、図１Ａ及び１Ｂに示した複数台併用の面取装置に本発明は有効となる。
　図２は、粗面取り用の砥石１２（１４）に実施の形態の面取装置の構成を付加したシステム構成図である。
　このシステムは、レーザー変位計３０、コントローラ３２、演算部（制御部）３４、及び操作部３６から構成されており、コーナーカット用の砥石１６、及び仕上げ面取り用の砥石１８、２０にも共通使用されている。すなわち、このシステムは、図１Ａ及び１Ｂに示した面取装置において、長辺１０Ｂ側の砥石群に対して１台、長辺１０Ａ側の砥石群に対して１台設置されている。以下、砥石１２（１４）を例示して本システムの特徴について述べるが、砥石１６、１８、２０についても同様である。
　まず、砥石１２は、ガラス基板１０の端面を面取り加工するための環状の溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…がその軸方向に所定の間隔をもって複数本形成された円柱状の砥石である。各々の溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…は同一形状であり、砥石１２の外周部に向うに従って幅広となるテーパ状に形成されている。また、溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…のテーパ面は、溝の内底面に対して所定の角度をなしている。更に、溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の内面には、ダイヤモンド砥粒等の砥粒が高温焼結されている。
　砥石１２の上部には、平板状のフランジ３８が不図示のボルトによって固定されており、このフランジ３８の上面には、砥石１２の中心軸に沿った軸４０が突設されている。この軸４０は、砥石ヘッド４２に上下移動自在に支持されているスピンドル（回転駆動部）４４の油圧チャック４６に着脱自在に保持される。すなわち、砥石１２は、交換時及びメンテナンス時に油圧チャック４６を介してスピンドル４４に着脱されるとともに、スピンドル４４の回転駆動力が油圧チャック４６を介して伝達されることにより所定の回転数で回転される。なお、油圧チャック４６の軸に対して軸４０がずれて取り付けられた場合には、つまり、砥石１２が芯ぶれの状態で取り付けられた場合には、後述するレーザー変位計３０によって芯ぶれが検出されるため、この場合には、面取り加工前に、作業者による手作業で芯ぶれが補正される。
　スピンドル４４は、前述の如く砥石ヘッド４２に不図示のガイドを介して上下移動自在に支持されており、その上部にサーボモータ（第１の移動部）４８のスピンドル（不図示）が連結され、サーボモータ４８の動力により砥石ヘッド４２に対し、ミクロン単位の精度で上下移動される。この動作によって砥石１２が、ガラス基板１０の面に対して直交する方向に上下移動されるため、砥石１２の溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の高さがミクロン単位の精度で調整される。
　また、砥石ヘッド４２は、不図示のガイドを介して水平方向に移動自在に支持されており、その側部にサーボモータ（第２の移動部）５０のスピンドル５２が連結され、サーボモータ５０の動力により砥石ヘッド４２がミクロン単位の精度で水平移動される。この動作によって砥石１２が、ガラス基板１０の面方向に水平移動されるため、ガラス基板１０の端面に対する砥石１２の溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の水平方向の位置がミクロン単位の精度で調整される。上述した砥石ヘッド４２、スピンドル４４、油圧チャック４６、サーボモータ４８、及びサーボモータ５０は、砥石１６、１８、２０についても同様に備えられている。
　次にシステム構成について説明する。
　レーザー変位計３０の検出面は、砥石１２に対向配置され、砥石１２の複数本の溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の位置及び形状を検出することができる。この位置情報も含む溝形状を示す情報がレーザー変位計３０からコントローラ３２を介して演算部３４に出力される。ここで示した位置情報とは、面取りテーブル２２に保持されたガラス基板１０の面に対して直交する方向の位置情報及び該ガラス基板１０の面方向の位置情報である。
　演算部３４に内蔵された記憶部には、砥石１２がスピンドル４４の油圧チャック４６の基準の位置に取り付けられた位置における砥石１２の設計値の基準溝形状（前記位置情報も含む）が記憶されている。そして、演算部３４は、記憶されている基準溝形状とレーザー変位計３０によって検出された実際の溝形状（前記位置情報も含む）に基づいてサーボモータ４８、及び／又はサーボモータ５０を、操作部３６を介して制御し、砥石１２を前記直交方向、及び／又は前記面方向に移動させる。
　また、演算部３４には、不図示のモニタが接続され、このモニタには、前記基準溝形状に前記実際の溝形状が重畳されて表示される。このモニタを観察することにより、基準溝形状に対する実際の溝形状の位置ずれを視認でき、このモニタを観察しながら砥石１２の芯ぶれを補正することができる。
　すなわち、本システムによれば、新たな砥石１２をスピンドル４４の油圧チャック４６に取り付け、この砥石１２の溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の位置及び形状をレーザー変位計３０によって検出し、位置情報も含む溝形状を示す情報を演算部３４に出力する。演算部３４の記憶部には、前述の如くスピンドル４４の油圧チャック４６の基準の位置に取り付けられた位置における位置情報も含む砥石１２の設計値の基準溝形状が記憶されているため、演算部３４は、この基準溝形状と、レーザー変位計３０によって検出された実際の溝形状に基づいてサーボモータ４８、及び／又はサーボモータ５０を制御して、砥石１２を上下方向、及び／又は水平方向に移動させて砥石１２の条件出しを行う。
　したがって、実施の形態の面取装置によれば、砥石１２の溝形状を直接検出するレーザー変位計３０を設けたので、砥石１２の高さを高精度に補正することができ、また、砥石１２の芯ぶれを補正することができ、更に、砥石１２の寿命を検出することができる。この詳細は後述する。よって、実施の形態の面取装置によれば、ガラス基板１０の端面を高品質に面取り加工することができる。
　具体的に説明すると、演算部３４は、砥石交換時にレーザー変位計３０によって検出された実際の溝形状及び溝位置、すなわち、図３Ａの細線で示した実際の溝形状α及びαの位置と図３Ａの太線で示した基準溝形状β及びβの位置とを比較する。そして、演算部３４は、基準溝形状β及びβの位置に実際の溝形状α及びαの位置が上下方向において合致していない場合には、そのずれ量ａを演算する。そして、演算部３４は、そのずれ量ａ分だけサーボモータ４８を制御して砥石１２を上下方向（図３Ａでは上方向）に移動させる。これにより、図３Ｂで示すように基準溝形状β及びβの位置に実際の溝形状α及びαの位置が上下方向において合致する。よって、実施の形態の面取装置によれば、砥石１２の高さを自動で、かつ高精度に補正することができる。砥石１２の高さが製品規格を満足する位置に高精度に補正されるため、ガラス基板１０の端面の一部だけが鏡面になる製品不良の発生を防止することができる。また、ガラス基板１０の端面寸法が製品規格に入るため、ガラス基板１０の歩留まりが向上する。
　更に、演算部３４は、面取り加工時にレーザー変位計３０によって検出された実際の溝形状及び溝位置、すなわち、図４Ａの細線で示した実際の溝形状α及びαの位置と図４Ａの太線で示した基準溝形状β及びβの位置とを比較して、実際の溝の磨耗量ｂを演算し、この磨耗量ｂを相殺するようにサーボモータ５０を制御して砥石１２を水平方向（図４Ａでは左方向）に移動させ、図４Ｂで示す相殺した位置でサーボモータ５０を停止させる。これにより、実施の形態の面取装置によれば、砥石１２による研削レート（仕上げ用砥石であれば研磨レート）を自動で一定にすることができるので、高精度の面取り加工が可能となり、ガラス基板１０の外形寸法も略一定になる。
　また、演算部３４には、図５に示すように溝の寿命を判定するための寿命溝形状γが記憶され、面取り加工時にレーザー変位計３０によって検出された実際の溝形状、すなわち、図５の細線で示した実際の溝形状αと図５の太線で示した寿命溝形状γとを比較する。
そして、演算部３４は、実際の溝形状αが寿命溝形状γに一致すると、砥石１２の次の溝（例えば溝１２Ｂ）を使用するようにサーボモータ４８を制御して、砥石１２を上方に移動させる。これにより、実施の形態の面取装置によれば、砥石１２の溝１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の寿命を自動で判定でき、かつ、寿命が尽きた溝１２Ａから次の溝１２Ｂに自動で設定することができる。
　以上が本システムの作用である。本システムでは、設備能力を上げた際の砥石数の増加、厚み０．３ｍｍ未満のガラス基板の薄肉化、組立工程歩留り対策としてのガラス基板の端面の鏡面化（例えば、Ｒａ値：０．２ミクロン未満）の厳しい管理形態に良好となる。
　なお、レーザー変位計３０による溝形状及び溝位置の確認は、砥石１２の交換時に行うことは勿論であるが、１枚のガラス基板１０の面取り加工が終了する度に実施してもよく、複数枚の加工が終了する度に実施してもよい。生産性を考慮すれば後者が好適である。
　〔実施例〕
　レーザー変位計を使用し、ガラス基板の端面の面幅規格内となる砥石正規高さを演算部に認識させ、意図的に規定値の薄板（シム）を面取装置に挿入し、前記砥石正規高さと実際の砥石高さとの高低差を発生させ、前記高低差の自動補正後、砥石を面幅規格内となる砥石高さに誘導できることを確認した。
　〔比較例〕
　砥石交換後、ガラス基板の端面を面取り加工し、測定台にて面幅確認を実施したところ規格外となり、砥石の高さ方向の補正量を再入力して再度面取り加工を実施し、条件出しを行うことになった。その結果、複数枚のガラス基板のロスが発生した場合もあった。
　本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２００９年４月３日出願の日本特許出願（特願２００９-０９１４０２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　１０…ガラス基板
　１２…粗面取り用の第１の砥石
　１４…粗面取り用の第２の砥石
　１６…コーナーカット用の砥石
　１８…仕上げ面取り用の第１の砥石
　２０…仕上げ面取り用の第２の砥石
　２２…面取りテーブル
　３０…レーザー変位計
　３２…コントローラ
　３４…演算部
　３６…操作部
　３８…フランジ
　４０…軸
　４２…砥石ヘッド
　４４…スピンドル
　４６…油圧チャック
　４８…サーボモータ
　５０…サーボモータ
　５２…スピンドル

Claims (5)

  1. 　ガラス基板を保持するテーブルと、
    　前記テーブルに保持されたガラス基板の端面を面取り加工するための環状の溝がその軸方向に所定の間隔をもって複数本形成された円柱状の砥石と、
    　前記砥石を回転させる回転駆動部と、
    　前記砥石を前記テーブルに保持されたガラス基板の面に対して直交する方向に移動させる第１の移動部と、
    　前記砥石を前記テーブルに保持されたガラス基板の面方向に移動させる第２の移動部と、
    　前記砥石の複数本の環状溝の前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含む溝形状を検出する溝形状検出手段と、
    　前記砥石が前記回転駆動部の基準の位置に取り付けられた位置における前記直交方向及び前記面方向の位置情報も含む砥石の設計値の基準溝形状が記憶され、該基準溝形状と前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状に基づいて前記第１の移動部及び／又は前記第２の移動部を制御する制御部と、
    　を備えたことを特徴とするガラス基板の面取装置。
  2. 　前記制御部は、前記砥石を交換時に前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状と前記記憶された基準溝形状とを比較して、該基準溝形状に前記溝形状が合致していない場合には、該基準溝形状に前記溝形状が合致するように前記第１の移動部を制御して前記砥石を移動させ、合致した位置で第１の移動部を停止させる請求項１に記載のガラス基板の面取装置。
  3. 　前記制御部は、前記面取り加工時に前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状と前記記憶された基準溝形状とを比較して、当該溝の磨耗量を演算し、該磨耗量を相殺するように前記第２の移動部を制御して前記砥石を移動させ、相殺した位置で第２の移動部を停止させる請求項１又は２に記載のガラス基板の面取装置。
  4. 　前記制御部には、前記溝の寿命を判定するための寿命溝形状が記憶され、前記面取り加工時に前記溝形状検出手段によって検出された前記溝形状と前記記憶された寿命溝形状とを比較して、前記溝形状が前記寿命溝形状となると、前記砥石の次の溝を使用するように前記第１の移動部を制御する請求項１乃至３のいずれかに記載のガラス基板の面取装置。
  5. 　前記砥石は、粗面取り用砥石及び／又は仕上げ面取り用砥石である請求項１乃至４のいずれかに記載のガラス基板の面取装置。
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