CN102427913A - 玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法 - Google Patents

玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，用于设定将旋转的磨具推压于玻璃板的端面来磨削加工玻璃板的端面的加工装置中的、所述磨具相对于所述玻璃板的端面的加工位置，其特征在于，停止所述磨具的旋转，利用伺服马达的动力使所述磨具朝向玻璃板的端面移动，基于所述磨具与玻璃板的端面抵接时产生的所述伺服马达的负荷的变动值和玻璃端面磨削量来设定磨具的加工位置。

Description

玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法
技术领域
本发明涉及玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，尤其涉及在对液晶显示器用玻璃基板、等离子显示器用玻璃基板等FPD(FlatPanel Display：平板显示器)用玻璃基板的端面进行倒角加工或镜面加工时为了设定磨具的加工位置而进行的玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法。
背景技术
在对FPD用玻璃基板的端面进行倒角的倒角装置、对该端面的倒角部进行镜面加工的镜面加工装置等端面磨削装置中，通常在更换了磨具后，利用旋转的磨具对实际的玻璃基板的端面进行加工，确认该端面的加工程度，输入几次Y轴方向的校正值，由此，手动设定磨具的加工位置。在此，所谓加工位置是指开始沿与矩形状玻璃基板的边部平行的方向(X轴方向)移动用于加工的磨具时的磨具的位置。所谓Y轴是指朝向玻璃基板的端面移动磨具的轴，即相对于矩形状玻璃基板的边部正交的轴。在镜面加工中，也有时在使磨具沿Y轴方向移动至上述设定的加工位置后，使磨具沿X轴方向移动从而镜面加工玻璃基板的端面。在该情况下，通过镜面加工来磨削由镜面加工的前段的倒角加工产生的端面的凸凹。作为Y轴方向的移动机构，通常使用可进行位置控制的伺服马达和由该伺服马达驱动的滚珠丝杠。
在这种磨削装置中，在将用于加工的磨具沿Y轴方向朝向玻璃基板的端面移动的情况下，将磨具与矩形状玻璃基板的端部抵接的磨具的位置称为零点位置。
另一方面，还公知有自动设定磨具的Y轴方向的加工位置的方法。该自动设定方法为如下方法：在一边通过磨具旋转用马达(变频调速马达)使磨具旋转一边通过伺服马达使磨具沿Y轴方向移动时，在磨具旋转用马达的电流值的负荷变动超过规定的阈值时，判定为磨具与玻璃基板的端面抵接，由此设定Y轴方向的加工位置。
专利文献1中公开有利用激光位移计测定载置有倒角对象的液晶显示面板的吸附工作台的高度位置且基于该高度位置信息自动调整磨具的高度位置的玻璃基板的倒角装置。即，专利文献1的倒角装置在将由激光位移计测定的吸附工作台的高度位置信息向倒角装置的控制部输出后，控制部使用预先输入的换算数据算出磨具的适当高度，且通过机器人在上下方向上调整磨具以成为该高度。
专利文献1的磨具的加工位置调整是调整磨具相对于玻璃基板的端面的高度方向位置，不是调整上述的Y轴方向的加工位置。
专利文献1：日本国特开2003-25198号公报
发明内容
在使磨具一边旋转一边与玻璃板的端面抵接且通过磨具旋转用马达的电流值的负荷变动来设定磨具的加工位置的上述现有的加工位置设定方法中，有时由于旋转的磨具与玻璃板的端面抵接时的磨削阻力的偏差而在位置精度方面产生大的偏差，在该情况下，有时磨具沿Y轴方向移动过大，因此，由于旋转磨具的能量而有可能使玻璃板、磨具破损。另外，即使能够防止所述破损，由于磨具高速旋转，因此，也存在品质上成为不良的在玻璃板上产生磨削标记的问题。因此，在上述现有的加工位置设定方法中，不能将作为产品的玻璃板用于磨具的加工位置设定，因此，不得不使用仿制(dummy)的玻璃板，由此，需要在加工位置设定后从仿制的玻璃板更换为产品用的玻璃板的作业，因此存在FPD用玻璃基板的生产性降低的问题。
本发明是鉴于这种情况而创立的，其目的在于提供一种玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，能够抑制磨具相对于玻璃板的端面的加工位置精度的偏差，并且能够防止玻璃板及磨具的破损，另外，能够提高玻璃板的品质，进而，作为加工位置设定用，使用作为产品的玻璃板而能够提高生产性。
为了实现所述目的，本发明提供一种玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，用于设定将旋转的磨具推压于玻璃板的端面来磨削加工玻璃板的端面的加工装置中的、所述磨具相对于所述玻璃板的端面的加工位置，其特征在于，停止所述磨具的旋转，利用伺服马达的动力使所述磨具朝向玻璃板的端面移动，基于所述磨具与玻璃板的端面抵接时产生的所述伺服马达的负荷的变动值和玻璃端面磨削量来设定磨具的加工位置。
根据本发明，不以磨具旋转用马达的电流值的负荷变动设定加工位置，而基于使磨具朝向玻璃板的端面移动的伺服马达的负荷的变动值来设定磨具的零点位置。另外，该情况下，磨具不需要旋转，因此，使旋转停止而实施。
即，在利用伺服马达使旋转停止状态的磨具朝向玻璃板的端面移动时，伺服马达的负荷因进给负荷而发生微变动。而且，在磨具与玻璃板的端面接触时，在这紧后伺服马达的负荷大幅变动，在该变动的负荷超过规定的阈值时停止伺服马达而停止磨具的移动，并将该停止位置设定为零点位置，将从零点位置沿Y轴方向移动磨削量的量的位置设定为加工位置。所谓负荷的规定的阈值为超过利用伺服马达进行的滚珠丝杠装置的旋转所需要的负荷(进给负荷)的值。
因此，根据本发明的加工位置设定方法，将旋转停止状态的磨具与玻璃板的端面接触时的位置设定为零点位置，将从零点位置沿Y轴方向移动磨削量的量的位置设定为加工位置，因此，能够抑制磨具相对于玻璃板的端面的加工位置精度的偏差。由此，能够防止玻璃板及磨具的破损，另外，由于在玻璃板上不带有磨削标记，因此玻璃板的品质提高。因此，通过这些效果可以不使用仿制的玻璃板而将作为产品的玻璃板用于加工位置设定，因此玻璃板的生产性提高。虽然叙述了以使磨具停止旋转的状态设定加工位置，但是，如果为不有助于磨削的转速，则也可以一边使磨具旋转一边设定加工位置。
另外，优选本发明的所述磨具为镜面加工用的磨具。
在玻璃板的倒角装置中，磨具产生的磨削量高达数100μm，因此，对加工位置并不那么要求高精度，但是，在镜面加工装置中，磨削量为数μm，非常小，因此，对所述加工位置要求高精度。因此，优选通过本发明的加工位置设定方法设定的加工位置为镜面加工用的磨具的加工位置。
进而，优选本发明的所述玻璃板为FPD用玻璃基板。
对于建筑用玻璃板也可以应用本发明的加工位置设定方法，但是，适合要求高精度的FPD用玻璃板的端面磨削装置的加工位置的设定。
如以上说明，根据本发明的玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，设定旋转停止状态的磨具与玻璃板的端面接触时的位置作为零点位置，设定从零点位置沿Y轴方向移动磨削量的量的位置作为加工位置，因此，能够抑制磨具相对于玻璃板的端面的加工位置精度的偏差，由此，能够防止玻璃板及磨具的破损。另外，由于在玻璃板上不带磨削标记，因此，玻璃板的品质提高。因此，通过这些效果可以不使用仿制的玻璃板而在加工位置设定用中使用作为产品的玻璃板，因此，玻璃板的生产性提高。
附图说明
图1是应用了实施方式的玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法的镜面加工装置的平面图；
图2是图1所示的镜面加工装置的主要部分侧面图；
图3是表示图1所示的镜面加工装置的伺服马达的负荷变动的说明图；
图4是表示基于所述加工位置设定方法的软件的动作之一例的流程图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法的优选实施方式进行说明。
图1是应用了本发明的玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法的玻璃端面磨削装置10的平面图，图2是图1所示的玻璃端面磨削装置10的主要部分侧面图。该玻璃端面磨削装置10为通过镜面加工用磨具14镜面加工倒角部的装置，该倒角部为对加工对象物即FPD用玻璃基板12的端面进行加工而成的倒角部。
玻璃端面磨削装置10具有吸附保持形成为矩形状的玻璃基板12的工作台16，在该工作台16上具有规定的位置精度地吸附保持玻璃基板12。
磨具14被拆装自如地固定于磨具旋转用马达即变频调速马达18的旋转轴20，通过变频调速马达18的动力以规定的转速旋转。该磨具14通过向后述的加工位置移动而与玻璃基板12的边部13的端面接触，利用变频调速马达18以旋转的状态沿玻璃基板12的边部13移动。由此，对玻璃基板12的边部13的端面进行镜面加工。
变频调速马达18搭载于螺母部22，该螺母部22与沿Y轴方向敷设的滚珠丝杠24螺合。另外，滚珠丝杠24与伺服马达26的旋转轴(未图示)连结。因此，在驱动伺服马达26而使滚珠丝杠24旋转时，磨具14经由螺母部22及变频调速马达18以亚微米级的进给精度向Y轴方向移动。因此，在通过伺服马达26使滚珠丝杠24正转/反转时，磨具14相对于玻璃基板12的边部13进行进入/退避移动。
另一方面，螺母部22与沿正交于Y轴方向的X轴方向敷设的进给丝杠28螺合，该进给丝杠28与马达30的旋转轴(未图示)连结。因此，在驱动马达30而使进给丝杠28旋转时，磨具14经由螺母部22及变频调速马达18向X轴方向移动。因此，在通过马达30使进给丝杠28正转/反转时，磨具14相对于玻璃基板12的边部13往复移动。
下面，对基于上述构成的玻璃端面磨削装置10的磨具14的加工位置设定方法进行说明。
以下说明的磨具14的加工位置的设定、所谓的磨具14的Y轴方向的条件设定在将磨损了的磨具14更换为新品的磨具14后每次都实施。另外，在镜面加工中，使磨具14朝向玻璃基板12的边部13沿Y轴方向进入移动，将磨具14与玻璃基板12的边部13抵接的位置设定为零点位置，并存储于控制部32。在实际的镜面加工中，磨具14仅从存储于控制部32的零点位置沿Y轴方向移动磨削量的量，之后，磨具14沿X轴方向移动，由此，对玻璃基板12的边部13的端面进行镜面加工。
对加工位置设定方法进行说明时，首先，使磨具14从玻璃基板12的边部13沿Y轴方向退避规定量。另外，这时，磨具14为旋转停止状态。
其次，利用伺服马达26的动力使磨具14朝向玻璃基板12的边部13沿Y轴方向移动时，伺服马达的负荷因进给负荷而产生微变动。而且，在磨具14与玻璃基板12的边部13的端面接触时，在这紧后，伺服马达26的负荷大幅变动，在该变动的负荷超过规定的阈值时，停止伺服马达26并停止磨具14的Y轴方向的移动，并且将该停止位置设定为零点位置，并存储于控制部32。阈值设定为超过基于伺服马达的滚珠丝杠装置的旋转所需要的负荷(进给负荷)的值。进而，将从零点位置沿Y轴方向移动了磨削量的量的位置设定作为加工位置。
即，根据实施方式的加工位置设定方法，不是以变频调速马达18的电流值的负荷变动设定加工位置，而是基于使磨具14朝向玻璃基板12的边部13移动的伺服马达26的负荷的变动值设定作为磨具14的零点位置，将从零点位置沿Y轴方向移动了磨削量的量的位置设定作为加工位置。
图3是表示伺服马达26的负荷变动的曲线图。图3的曲线图的纵轴表示伺服马达26的负荷(％)，横轴表示磨具14的Y轴方向的进给位置。
通常的负荷(进给负荷)由滚珠丝杠24的旋转阻力及滚珠丝杠24的进给速度等决定，因此，根据图3的曲线图处于A～B(％)的范围。因此，磨具14与玻璃基板12的边部13接触的位置成为超过该范围的上限的A(％)的负荷(阈值)且控制部32检测出该负荷的位置。即，控制部32在检测出超过A(％)的负荷时，控制部32以该位置作为零点位置进行识别储存。
因此，根据实施方式的加工位置设定方法，将旋转停止状态的磨具14与玻璃基板12的边部13的端面接触时的位置设定作为零点位置，将从零点位置沿Y轴方向移动磨削量的量的位置设定作为加工位置，因此，能够抑制磨具14相对于玻璃基板12的端面的加工位置精度的偏差。由此，能够防止玻璃基板12及磨具14的破损，另外，在玻璃基板12上不带有基于磨具14的磨削标记，因此，玻璃基板12的品质也提高。
因此，根据这些效果，可以不使用仿制的玻璃基板而将作为产品的玻璃基板12用于加工位置设定，因此玻璃基板12的生产性提高。
在实施方式中，对镜面加工的磨具14的加工位置设定方法进行了说明，但是，也可以适用于倒角加工的磨具的加工位置设定。但是，在倒角加工中，基于磨具的磨削量高达数100μ，因此，对于加工位置并不那么要求高精度。与之相对，在镜面加工中，磨削量为数μ，非常小，因此，对上述加工位置要求高精度。因此，优选通过实施方式的加工位置设定方法设定的磨具为镜面加工用的磨具14。
另外，在实施方式中，说明了对FPD用玻璃基板12的端面进行镜面加工的磨具14的加工位置设定方法，但是，作为对象的玻璃基板不限定于FPD用玻璃基板，例如也可以是建筑物用玻璃板、太阳电池用玻璃基板。但是，实施方式的加工位置设定方法适合于要求高精度的FPD用玻璃板的端面磨削装置的加工位置设定方法。
进而，在实施方式中，例示了对玻璃基板12的边部13进行镜面加工的玻璃端面磨削装置10，但是，也可以适用于同时镜面加工玻璃基板12的相对的两边部的磨削装置，另外，也可以适用于同时镜面加工玻璃基板12的四边部的磨削装置。
〔实施例〕
基于实施方式的加工位置设定方法，生成可以自动停止磨具并以伺服马达的扭矩负荷进行镜面用磨具的条件设定的软件，进行多次的条件设定，但是，与现有的加工位置设定方法相比可以提前2分钟以上设定条件，进而，位置精度也良好。另外，在进行条件设定的玻璃基板中完全不会发生磨具导致的损伤，磨具的损伤也完全不会发生。
图4是表示上述软件的动作之一例的流程图。
〔比较例〕
在现有的加工位置设定方法中，在进行磨具更换后的条件设定时，玻璃基板破裂且磨具破损，需要再次更换，确认定位损伤的有无要将装置停止1小时以上。另外，也有时发生多张玻璃基板的损失。
详细或参照特定的实施方式说明了本申请，但是在不脱离本发明的精神和范围内可加以各种各样的变更、校正，这对于本领域技术人员而言是不言自明的。
本申请基于2009年5月15日申请的日本专利申请(特愿2009-118891)，其内容在此作为参照引入。
标号说明：
10…玻璃端面磨削装置
12…FPD用玻璃基板
13…边部
14…镜面加工用磨具
16…工作台
18…变频调速马达
20…旋转轴
22…螺母部
24…滚珠丝杠
26…伺服马达
28…进给丝杠
30…马达
32…控制部

Claims (3)

1.一种玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，用于设定将旋转的磨具推压于玻璃板的端面来磨削加工玻璃板的端面的加工装置中的、所述磨具相对于所述玻璃板的端面的加工位置，其特征在于，
停止所述磨具的旋转，
利用伺服马达的动力使所述磨具朝向玻璃板的端面移动，
基于所述磨具与玻璃板的端面抵接时产生的所述伺服马达的负荷的变动值和玻璃端面磨削量来设定磨具的加工位置。
2.如权利要求1所述的玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，其中，
所述磨具为镜面加工用的磨具。
3.如权利要求1或2所述的玻璃端面磨削用磨具的加工位置设定方法，其中，
所述玻璃板为FPD用玻璃基板。
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