JP2012135841A - ガラス板の連続研磨装置及び連続研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】研磨具から被研磨材に作用する負荷を相殺し、装置の振動を低減して、研磨装置の大型化を容易にする。
【解決手段】ガラス板を一方向に移送する研磨テーブルと、該研磨テーブルの上方にガラス板の移送方向に沿って配置された複数の研磨具とを有し、各研磨具は該研磨具の質量中心から偏心した偏心軸を有し、該研磨具上に平行でない２本の軸をとったとき、この２本の軸が常にそれぞれ同じ方向を向くように前記ガラス板に対して一定の姿勢を維持したまま前記偏心軸の回りを回転する偏心回転運動を行い、かつ隣り合う少なくとも３つ以上の研磨具を１つのセットとして、該セットを構成する研磨具により発生する反力を互いに打ち消し合うように、該セットを構成する各研磨具の回転位相差を設定したことを特徴とするガラス板の連続研磨装置を提供することにより前記課題を解決する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ガラス板の連続研磨装置及び連続研磨方法に関する。

従来、ガラス等の板状体の研磨は、仕上げ面の均一化を図るために、定盤を偏心揺動させて研磨している。すなわち、定盤の姿勢を一定に保持した状態で、定盤を偏心回転させて研磨する。これにより、定盤はどの点をとっても周速が一定となり、研磨の均一化を図ることができる。

例えば、特許文献１には、液晶用のガラス基板のような比較的薄いガラス板を自動的に連続して研磨する連続研磨装置として、研磨台車の上にガラス板を搭載して移送する際、移送方向に沿って移動する研磨台車の上方に研磨パッドを有する研磨具を複数並べて配置してそれぞれを偏心回転させ、研磨台車上に搭載されて移送されるガラス板を各研磨具により上から連続的に研磨するようにしたものが開示されている。

このとき特許文献１に記載の連続研磨装置において、それぞれ偏心回転する研磨具は、隣り合う研磨具の回転位相が１８０度反転するように設置され、特に偶数個の研磨具がガラス板に対して作動しているとき、ガラス板に加わる負荷を相殺するようにしている。またさらに、これら複数の研磨具を一つのドライブシャフトに駆動結合させて、同時に回転するようにしている。

特開平２−８３１５０号公報

前記従来のように、偏心軸によって研磨具を偏心回転させることで平面研磨を行う装置において、複数の研磨具で被研磨材を連続研磨する際、被研磨材に対して作用する負荷を相殺することは大きな課題であった。

しかし、特に被研磨材が大型化するのに伴い、研磨装置全体も大型化し、被研磨材に作用する負荷も相対的に増加しているため、上記従来のように、複数の研磨具を一つのドライブシャフトに駆動結合させて隣り合う２つの研磨具の回転位相が１８０度反転するように設置して被研磨材に作用する負荷を相殺しようとするものでは、装置の大型化に対応しきれないという問題がある。

またさらに、上述した従来の連続研磨装置のように、一つの駆動源によるドライブシャフトで全ての研磨具を同時に偏心回転させるものでは、研磨具の様々な用途に対応できないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、研磨具から被研磨材に作用する負荷を相殺し、装置の振動を低減して、研磨装置を大型化することを容易にしたガラス板の連続研磨装置及び連続研磨方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ガラス板を一方向に移送する研磨テーブルと、該研磨テーブルの上方にガラス板の移送方向に沿って配置された複数の研磨具とを有し、各研磨具は該研磨具の質量中心から偏心した偏心軸を有し、該研磨具の研磨面と前記ガラス板の被研磨面とが平行になるように、当該研磨具の姿勢を保ちながら前記偏心軸の回りを公転する偏心回転運動を行い、かつ隣り合う少なくとも３つ以上の研磨具を１つのセットとして、該セットを構成する研磨具により発生する反力を互いに打ち消し合うように、該セットを構成する各研磨具の回転位相差を設定したことを特徴とするガラス板の連続研磨装置を提供する。

これにより、研磨具から被研磨材に作用する負荷を相殺し、装置の振動を低減することが可能となる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、ガラス板を一方向に移送する研磨テーブルと、該研磨テーブルの上方にガラス板の移送方向に沿って配置された複数の研磨具とを有し、各研磨具は該研磨具の質量中心から偏心した偏心軸を有し、該研磨具の研磨面と前記ガラス板の被研磨面とが平行になるように、当該研磨具の姿勢を保ちながら前記偏心軸の回りを公転する偏心回転運動を行い、かつ隣り合う少なくとも２つ以上の研磨具を１つのセットとして、該セットを構成する研磨具により発生する反力を互いに打ち消し合うように、該セットを構成する各研磨具の回転位相差を設定し、前記セットの中における各研磨具間の回転位相差は前記セット毎に全て同一としつつ、前記セット同士の間における回転位相差を調整することを可能としたことを特徴とするガラス板の連続研磨装置を提供する。

これにより、研磨具から被研磨材に作用する負荷を各セットを構成する研磨具間でのみ打ち消し合うばかりでなく、各セット間においても同様に負荷を打ち消し合うようにしたため、より一層負荷を相殺することが可能となり、装置の振動をより低減することが可能となる。

また、請求項３に示すように、前記複数の研磨具のうちいずれかが停止したときには、該停止した研磨具を含むセットを除く他のセットにおいて、または、該停止した研磨具を除いた研磨具間において新たに形成したセットにおいて、該セット同士の間における回転位相差を調整することを可能としたことが好ましい。

これにより、任意の研磨具が故障、停止または補修等により研磨動作に寄与し得ないときには、その研磨具を除く他の研磨具で回転位相差を調整することが可能となる。

また、請求項４に示すように、前記セットを構成する研磨具の個数をｍとするとき、前記セット内における各研磨具間の回転位相差を３６０／ｍとしたことが好ましい。

これにより、例えば、研磨具４個で１セットとする際には回転位相差は９０度、研磨具８個で１セットとする際には回転位相差は４５度のようにして各セット内での負荷を完全に打ち消し合うことが可能となる。

また、請求項５に示すように、前記セット同士の間における回転位相差を、実際に駆動する前記各セットが含む前記研磨具の個数に応じて設定するようにしたことが好ましい。

これにより、各セット間で反力をよりよく打ち消し合うようにセット間での回転位相差を調整することが可能となる。

また、請求項６に示すように、前記研磨具に偏心回転運動を行わせる駆動源としてサーボモータを用いて、各研磨具を個別に駆動制御するようにしたことが好ましい。

これにより、個別駆動機構としてサーボモータを用いて回転位相制御を行うことにより、いろいろな回転数・複数個の研磨ユニットにより回転位相合わせにより振動を低減することが可能となり、さらにこれにより装置の大型化が容易となる。

また、請求項７に示すように、前記研磨具は、前記偏心回転運動をするとともに、該研磨具の自転軸の回りに自転運動を行うことを特徴とする。

これにより、より効率的な研磨が可能となる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、ガラス板を研磨テーブルで保持して移送するとともに、該ガラス板の移送方向に沿って配置された複数の研磨具により前記移送中のカラス板を研磨するガラス板の連続研磨方法であって、各研磨具は該研磨具の質量中心から偏心した偏心軸を有し、該研磨具の研磨面と前記ガラス板の被研磨面とが平行になるように、当該研磨具の姿勢を保ちながら前記偏心軸の回りを公転する偏心回転運動を行い、かつ隣り合う少なくとも３つ以上の研磨具を１つのセットとして、該セットを構成する研磨具により発生する反力を互いに打ち消し合うように、該セットを構成する各研磨具の回転位相差を設定したことを特徴とするガラス板の連続研磨方法を提供する。

これにより、研磨具から被研磨材に作用する負荷を相殺し、装置の振動を低減することが可能となる。

また請求項９に示すように、前記研磨具は、前記偏心回転運動をするとともに、該研磨具の自転軸の回りに自転運動を行うことを特徴とする。

これにより、より効率的な研磨が可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、研磨具から被研磨材に作用する負荷を相殺し、装置の振動を低減することが可能となる。

本発明に係るガラス板の連続研磨装置の一実施形態の概略構成を示す一部断面を含む斜視図である。 出力軸が１軸の研磨具を備えた研磨ラインの例を示す概略斜視図である。 隣り合う２つの研磨ユニットの回転位相を１８０度ずらして位相制御を行った場合の研磨具の運動詳細の例を示す平面図である。 連続して配置された４個の研磨ユニットを１セットとして、各研磨ユニットの回転位相を９０度ずらして位相制御を行った場合の研磨具の運動詳細の例を示す平面図である。 連続して配置された８個の研磨ユニットを１セットとして、各研磨ユニットの回転位相を４５度ずらして位相制御を行った場合の研磨具の運動詳細の例を示す平面図である。 ｎ個の研磨具を２個ずつ１セットとして、各セットでは回転位相を１８０度ずらとともに、各セット毎の位相を調整するようにした研磨具の運動詳細の例を示す平面図である。 図６のように研磨具を位相制御したときに偶数個の研磨具が停止した場合の制御例を示す平面図である。 図６のように研磨具を位相制御したときに奇数個の研磨具が停止した場合の制御例を示す平面図である。 円形形状の研磨具を偏心回転させると同時に自転させて研磨を行う研磨ラインの概略を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るガラス板の連続研磨装置及び連続研磨方法について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るガラス板の連続研磨装置の一実施形態の概略構成を示す一部断面を含む斜視図である。

図１に示すように、本実施形態の連続研磨装置は、床面に設置したベースフレーム１のフレーム壁面１ａによって左右に分けられた一方の側には研磨ラインが設けられ、研磨ラインには左右一対のレール２、２が敷設されている。レール２、２には、上面に研磨されるガラス板３を搭載して、矢印Ａで示される移送方向に走行可能なようにした複数の研磨台車（研磨テーブル）４が設置されており、ガラス板３は研磨台車４の上面に傷がつかないように、薄いクッション材を介して張り付け固定されるようになっている。

研磨台車４は、平面視で移送方向Ａに向けて矩形状に形成されており、移送方向Ａに隣り合う研磨台車（図示省略）の先端部と後端部が移送時に互いに接触し得るようになっている。

研磨台車４の下面には図示を省略したがレール２、２と平行にラックが設置されており、ラックには左右のレール２、２間の空間部に配置した研磨台車移送用モータの出力軸に取り付けたピニオンが噛合し、研磨台車移送用モータを駆動することによって、ピニオン及びラックを介して研磨台車４が移送方向Ａに移送されるようになっている。

また、フレーム壁面１ａの他方の側にはガラス板３を研磨した後の戻りラインが形成されており、研磨台車４は戻りラインではローラコンベア５によって移送方向Ａとは反対の矢印Ｂ方向に移送されるようになっている。

また、フレーム壁面１ａの研磨ライン側には、移送方向Ａに向けて一定の間隔で、複数の片持ち状の水平梁６、６…がレール２、２の上方側に突出するように固設されている。なお、図の一番手前の水平梁６は、その内部構造がわかるようにその一部を切り欠いて示している。図に示すように、水平梁６の内部には、レール２上を移送される研磨台車４の幅方向に向けて所定の間隔で２本の縦軸７、７が軸受けを介して回転可能に取り付けられている。縦軸７の下端にはディスク８が取り付けられている。そして、ディスク８の下面に縦軸７の回転軸線に対して偏心させて固設した偏心軸９、９の下端には支持板１０が取り付けられている。支持板１０の下方には、流体圧シリンダ１１を介して昇降自在に定盤１２が配設されている。

定盤１２の研磨台車４幅方向両側には、上方に延在する案内ロッド１３、１３が設けられている。案内ロッド１３、１３は、支持板１０の研磨台車４幅方向両側に設けられた円筒状の案内ブロック１４、１４に摺動自在に嵌合されている。定盤１２は、昇降する際に、案内ロッド１３を介して案内ブロック１４により案内され、左右に傾かないようになっており、定盤１２の下方には、ユニバーサルジョイント１５を介して研磨具１６が装着されている。

ユニバーサルジョイント１５を設けるのは、テーパ状のガラス板３あるいは移送方向Ａに対して前後に位置するガラス板３の継ぎ目の段差に対してフレキシブルに対応するためである。

また、研磨具１６は、ガラス板３の表面を均一に研磨するため、平面視で研磨台車４の幅方向に延在する短冊状に形成されている。研磨具１６は、例えば発泡ウレタン製の研磨パッドにより構成されている。

また、ディスク８には偏心軸９により回転モーメントを消去するために、偏心軸９の反対側にバランサを取り付けるのが望ましい。

各水平梁６の上方には、サーボモータ１８が設置されており、その出力軸１９の下端にはプーリ２０が取り付けられている。

また、縦軸７のうちフレーム壁面１ａに近接した側の縦軸７の上端にはプーリ２１、２２が外嵌、固定され、フレーム壁面１ａから離反した側の縦軸７の上端にはプーリ２３が外嵌、固定されている。また、プーリ２０と２１とには無端状のベルト２４が掛け渡されており、プーリ２２と２３とには無端状のベルト２５が掛け渡されている。

ここでサーボモータ１８を駆動することにより、プーリ２１を介してフレーム壁面１ａに近接した側の縦軸７が回転し、さらにプーリ２３を介してフレーム壁面１ａから離反した側の縦軸７が回転する。すると縦軸７の下端に取り付けられたディスク８が回転し、これにより偏心軸９が縦軸７の回転軸線の回りに公転（偏心回転）する。すると案内ロッド１３、１３及び流体圧シリンダ１１を介して定盤１２も支持板１０と同様に偏心回転する。これにより、定盤１２にユニバーサルジョイント１５を介して装着された研磨具１６がその研磨面と前記ガラス板の被研磨面とが平行になるように、当該研磨具の姿勢を保ちながら公転（偏心回転）する。

一方、研磨台車移送用モータを駆動することにより、ガラス板３を張り付けた研磨台車４が移送方向Ａに連続的に移送される。このとき流体圧シリンダ１１により定盤１２を介して研磨具１６が下降させられ、研磨具１６の下面がガラス板３の表面に接触し、これによってガラス板３が研磨具１６により連続的に研磨されるようになっている。

研磨具１６を姿勢を一定に保持した状態で偏心回転（公転）させるための手段はこのように２本の縦軸７、７を用いるものに限定されるものではなく、研磨具を偏心回転させるための出力軸を１軸として構成しても良い。

例えば、回転する主軸の回転中心に対して偏心した位置に回転自在に支持された出力軸を設け、さらにこの出力軸の主軸の回転による共回り（自転）を防止する回り止め機構を備えて、出力軸の端部に設けた研磨具が自転せずに偏心回転（公転）のみをするようにして、１軸の出力軸のみで偏心回転させるようにしてもよい。また、偏心回転させる機構として、このように主軸と偏心させた出力軸からなる機構の他に、プラネタリギア（遊星歯車）を用いた機構でもよい。

図２に、研磨具を偏心回転させるための出力軸が１軸の研磨具を備えた研磨ラインの例を示す。

図２において、研磨具を偏心回転させる機構以外の構成は図１と同様であり、図１に表示されたベースフレーム１、フレーム壁面１ａ、フレーム壁面１ａに設けられた水平梁６や戻りラインなどは表示を省略している。また、図２において、図１と同じ構成要素については図１と同じ符号を用いている。

図２に示すように、研磨ラインにおいて、ガラス板３を研磨する研磨具１６が、ここでは省略しているが図１に示す水平梁６毎に設けられて、研磨ライン上に矢印Ａで示すガラス板３移送方向に沿って複数並んで配置されている。

図示を省略した水平梁６の中には、偏心回転機構３０が設けられており、その上方には偏心回転機構３０を駆動するサーボモータ１８が設置されている。偏心回転機構３０の下側には出力軸３１が延出しており、出力軸３１の下端に研磨具１６が設置されている。

偏心回転機構３０は、出力軸３１を介して研磨具１６を自転させずに公転（偏心回転）のみさせるものであり、その具体的機構は特に限定されるものではない。また、出力軸３１は、研磨具１６によってガラス板３を研磨する際、単に研磨具１６を偏心回転させるだけでなく、空気バネ等の加圧手段により研磨具１６からガラス板３に適正な研磨圧力が負荷されるように構成されている。なお、図１の例と同様にユニバーサルジョイント等を介して研磨具１６を装着し、ガラス板３等の形状変化にフレキシブルに対応することができるようにすることが好ましい。

本発明は、以上のように研磨ラインに複数配置された、各研磨ユニットの偏心回転機構３０を、サーボモータ１８によって各々個別に回転位相を制御することにより、各研磨ユニットから研磨ラインに発生する反力を打ち消し合うようにして、装置の振動を低減するものである。以下、この偏心回転の位相制御の方法について説明する。

まず図３に、位相制御の基本となる、隣り合う２個の研磨ユニットの回転位相を１８０度ずらして位相制御を行った場合の研磨具１６の運動詳細の例を示す。

図３に示すように、研磨具１６がｎ個（ｎは偶数）あり、１個目と２個目、３個目と４個目…のように隣り合う２個ずつを１セットとして位相制御が行われるようになっている。太い円弧状の矢印４０が研磨具１６の回転（公転）方向を表している。回転により研磨具１６が移動していく際の各位置を、図に実線と破線で表したように、研磨具１６は、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４、のように矢印４０に沿って移動して行く。全ての研磨具１６が同じ方向に回転する。

このとき、隣り合う２個の研磨具１６は回転方向は同じであるが、回転する位相が１８０度ずれているように制御される。すなわち、図３に示すように、例えば１個目の研磨具１６はＰ１の位置にあるが、２個目の研磨具１６はＰ３の位置にある。このように、隣り合う２個の研磨具１６は、その質量中心の回転位相が１８０度ずつ反転している。

また、矢印４１は、研磨具１６が研磨するガラス板３（ここでは図示省略）に加える力の方向を表している。

３個目と４個目のセット、５個目と６個目のセット…もすべて１個目と２個目のセットと同様に位相制御が行われる。

このように、隣り合う研磨具１６の回転位相が１８０度ずつ反転するように制御することにより、隣り合う研磨具１６からガラス板３そして研磨台車４に加えられる力の向きが互いに反対となる。その結果、装置に掛かる負荷（反力）が相殺されるように作用し、装置の振動が低減される。

次に、４個の研磨ユニットを１セットとして位相制御する場合について説明する。

図４に、連続して配置された４個の研磨ユニットを１セットとして、各研磨ユニットの回転位相を９０度ずらして位相制御を行った場合の研磨具１６の運動詳細の例を示す。

図４に示すように、ｎを４の倍数としてｎ個の研磨具１６が並んでおり、１個目〜４個目、５個目〜８個目…のように連続した４個ずつを１セットとして位相制御が行われるようになっている。太い円弧状の矢印４０は、研磨具１６の回転（公転）方向を表し、矢印４１は、研磨具１６が研磨するガラス板３（図示省略）に加える力の方向を表している。

また、回転により研磨具１６が移動していく際の各位置を、図に実線と破線でＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のように表す。矢印４０が示すように、この場合も、全ての研磨具１６は同じ方向に回転する。

１個目〜４個目のセットにおいて、１個目の研磨具１６がＰ１の位置にあるとき、２個目の研磨具１６はＰ２の位置に、３個目の研磨具１６はＰ３の位置に、そして４個目の研磨具１６はＰ４の位置にある。このように、研磨具１６を４個ずつ１セットにして位相制御する場合には、各研磨具１６の回転位相が９０度ずつずれるようにする。

このとき、各位置Ｐ１〜Ｐ４における研磨具１６による負荷の方向４１からわかるように、これら４つの負荷は互いに打ち消し合い、反力（負荷）が相殺される。その結果、装置の振動が低減される。

なお、研磨ユニットの数ｎは、必ずしも４の倍数でなくとも一定の効果を有するが、４の倍数の場合には、研磨具１６の偏心回転によりガラス板３を介して装置全体に対して加えられる負荷を完全に相殺することができる。

次に、８個の研磨ユニットを１セットとして位相制御する場合について説明する。

図５に、連続して配置された８個の研磨ユニットを１セットとして、各研磨ユニットの回転位相を４５度ずらして位相制御を行った場合の研磨具１６の運動詳細の例を示す。

図５に示すように、ｎ個の研磨具１６が並んでおり、１個目〜８個目、９個目〜１６個目、…、ｎ−８個目〜ｎ個目の８個を１セットとして回転位相制御を行う。

いままでの例と同様に、矢印４０は研磨具１６の回転（公転）方向を表し、矢印４１は、研磨具１６が研磨するガラス板３（図示省略）に加える力の方向を表している。

この場合の位相制御は、隣り合った研磨具１６毎に回転位相が４５度ずれるように制御される。すなわち、この１セットの８個の研磨具１６は、隣り合ったもの同士の位置が、その質量中心が研磨具１６の回転（公転）中心の回りに互いに４５度の角をなす位置にくるように制御される。従って、各研磨具１６からの負荷の方向を表す矢印４１の方向が、４５度ずつずれていくようになっている。

このように、８個１セットの研磨具１６の回転位相を４５度ずらすようにしたことにより、この８個の研磨具１６による負荷を互いに打ち消し合い、負荷を相殺することができる。なお、研磨具１６の個数ｎは、８の倍数の場合には、研磨ライン全体で完全に負荷を相殺することができ、装置の振動を低減することが可能となる。

このように、研磨具１６の組み合わせ数を２個より４個、４個より８個と増やして、位相も１８０度から９０度、さらに４５度と、細かく位相をずらすようにすると振動低減効果がより大きくなる。

また、組み合わせ数が多くなると位相制御の設定が難しくなるが、本実施形態では、サーボモータ１８を用いて、各々個別に研磨具１６の回転位相を制御するようにしているため、予め各サーボモータ１８の設定をしておけば、位相制御の変更も容易となる。従って、従来の連続研磨装置のように一つの駆動源によるドライブシャフトで全ての研磨具を同時に偏心回転させるものでは、回転位相が固定されてしまい、研磨具の様々な用途に対応することができなかったところ、本実施形態では、研磨具の様々な用途に対応することが可能となる。

今まで説明した例は、いずれも偶数個を１セットにしたものであったが、本発明は偶数個を１セットにするものに限定されるものではなく、奇数個を１セットにしてもよい。

例えば、研磨ユニットの数ｎが３の倍数の場合に、全体を、３、３、３、３、…、３のように、それぞれ３個で１セットずつにしてもよい。このとき、１セット内の３個の研磨具については、回転位相を１２０度ずらすようにする。また、偶数個からなるセットと奇数個からなるセットが混在していてもよい。例えば、ｎが奇数の場合に、２、２、２、…、２、２、３のように、３個で１セットとするセットを１つ作り、残りはすべて２個で１セットとするようにしてもよい。

以下、位相制御のさらに他の例について説明する。

まず、図６に示す例は、図３に示した例と同様にｎ個（ｎは偶数）の研磨具１６を２個ずつ１セットとして、各セット内の２個の研磨具１６については回転位相を１８０度ずらとともに、さらに、各セット毎の位相を調整するようにしたものである。

図６に示すように、ｎ個（ｎは偶数）の研磨具１６を、１個目と２個目、３個目と４個目…のように隣り合う２個ずつを１セットとする。そして各セットにおいて２個の研磨具１６の位相を１８０度ずらすようにする。すなわち、それぞれのセットにおいて、各研磨具１６、１６が研磨するガラス板３（ここでは図示省略）に加える力の方向４１、４１は、１８０度反転している。

また、研磨具１６がｎ個あるとき、２個ずつを１セットとすることにより、ｘ＝ｎ／２セットできる。ここでｋを所定の係数として、隣り合ったセット間の位相調整量を、３６０度／ｘ／ｋとして、隣り合ったセット間の位相をずらすようにする。

例えば図６に示すように、１個目と２個目の研磨具１６で構成される第１のセットと、３個目と４個目の研磨具１６で構成される第２のセットにおいて、１個目の研磨具１６と２個目の研磨具１６とでは負荷の方向４１が１８０度ずれており、また３個目の研磨具１６と４個目の研磨具１６とでも負荷の方向４１が１８０度ずれている。そして、１個目の研磨具１６の負荷の方向４１と、３個目の研磨具１６の負荷の方向４１は４５度ずれるようになっている。

これら２個１セットとしセットをさらにセットとし、そのセットを１グルーブとして、セットを階層化するようにしてもよい。例えば１グループからｍグループまでｍ個のセットのグループに分類したとする。このとき各グルーブ内の研磨具１６の個数をｎ_１、ｎ_２、…、ｎ_ｍとすると、ｎ_１＋ｎ_２＋…＋ｎ_ｍ＝ｎとなる。ここで分割する各グループのセット数を同じにする必要はない。任意のセット数に分割しグループを形成し、グループ内のセット数に応じて位相差を決定するようにすればよい。

研磨具全体の個数ｎが奇数の場合には、最初の階層のセットは、上述したように３個のセットを１セット含み、その他は２個ずつで１セットとなる。この奇数の場合には、最初の階層のセット間では、３６０／｛（ｎ−１）／２｝によって位相調整が行われる。

なお、研磨具１６の個数やセット化、グループ分けの個数は特に限定されるものではなく、任意の分類が可能である。またそのときの位相調整量は、装置全体における負荷を最小限に打ち消し合うように設定される。

図６に示す例では、２個を１セットとした最初の階層のセット内では負荷の方向が１８０度ずれるとともに、隣り合ったセット間では位相が４５度ずれるように位相調整されている。具体的に数字を当てはめると、例えば研磨具１６の個数ｎを１６個とすると、最初の階層のセットはｎ／２＝１６／２＝８セットでき、このときの位相調整量は、３６０／８＝４５度となる。

また、このようにセット単位で位相調整を行うようにすることにより、例えば研磨ユニットが故障するなどして研磨ユニットを休止しなければならないような場合においても、そのメンテナンス・トラブル対応に自由度があるというメリットがある。

図６の例のように２個を１セットとして各セット間で位相調整を行っているときに、偶数個の研磨ユニットが停止した場合、例えば、図７に示すように、５個目と６個目の２つの研磨ユニットが停止した場合の位相調整について以下に説明する。

この場合には、停止した２つの研磨ユニットからなるセットを除いた残りのセット間で、なるべく負荷を低減するように制御する。

すなわち、停止した研磨ユニットの個数をｎ_ｔとするとき、位相調整量を３６０度／（ｘ−ｎ_ｔ／２）として、停止した研磨ユニット以外のセット間において位相調整を行う。

例えば、前述した例のように研磨具１６の個数がｎ＝１６で、停止した研磨具１６が図７に示すように２個のとき（ｎ_ｔ＝２）、残りのセット間における位相調整量は、セット数ｘは８であり、ｘ−ｎ_ｔ／２＝８−１＝７なので、３６０／７より略５１．４度となる。なお、位相調整量が整数値となるように調整してもよい。

また、図６の例のように２個を１セットとして各セット間で位相調整を行っているときに、奇数個の研磨ユニットが停止した場合、例えば、図８に示すように、６個目の研磨ユニット１つが停止した場合の位相調整について以下に説明する。

この場合には、図８に示すように、例えば、１個目と２個目の研磨ユニットはいままで通り２つで１セットとし、このセット内の２つの研磨具１６、１６については１８０度位相がずれるように位相制御するが、６個目の研磨ユニットが停止してしまったので、６個目の研磨ユニットといままでセットになっていた５個目の研磨ユニットについては、３個目と４個目と組み合わせて３つで１セットとする。そして、この３つの研磨ユニットから構成されるセット内においては、各研磨具１６、１６、１６による負荷の方向４１、４１、４１が３６０／３＝１２０度ずれるように位相制御する。また、７個目以降の研磨ユニットについては、いままで通り２個で１セットとして１８０度ずらした位相制御を行う。

そして、駆動する各セット間において全体での負荷をなるべく低減するように位相調整量を設定して、各セット間で位相をずらすように位相調整制御する。

このように、本実施形態においては、従来のように一つのドライブシャフトで全ての研磨ユニットを駆動するのではなく、個々の研磨ユニットをそれぞれサーボモータ１８で独立して駆動するようにしたため、いくつかの研磨ユニットが停止しても、装置全体を停止することなく、残りの研磨ユニットを、負荷を打ち消し合うように位相制御することで、装置全体の振動を低減することができる。

複数の研磨ユニットが互いに反力（負荷）を打ち消しあって研磨動作をしているときに、ある研磨ユニットが故障した場合に、単にそれを取り除いただけで残りを駆動すると、装置が大型化した場合にはその取り除いたものの代わりに別のものでバランスをとる必要がある。しかし、上述した例のように、故障した研磨ユニットが発生しても、残りの研磨ユニットを改めて反力を打ち消し合うように位相制御のしかたを組み換えて研磨動作させることで、新たにバランス部品等を必要とせず、装置の大型化が容易となる。

なお、いままで説明してきた例は、いずれも、矩形状の研磨具１６を偏心回転（公転）させて研磨動作を行うものであったが、本発明の連続研磨装置はこのようなものに限定されるものではない。例えば、円形形状の研磨具を偏心回転（公転）させると同時に自転動作をさせるようにして研磨を行うものでもよい。

図９に、円形形状の研磨具を偏心回転（公転）させると同時に自転させて研磨を行う研磨ラインの例を示す。

図９に示すように、研磨ラインにおいて、ガラス板３を研磨する研磨具１１６が、図示を省略したベースフレーム１のフレーム壁面１ａに設けられた水平梁６（図１参照）毎にそれぞれ設けられて、研磨ライン上に矢印Ａで示すガラス板３移送方向に沿って複数並んで配置されている。

図９に示す例では、研磨具１１６は、円形形状で偏心回転機構１３０に取り付けられており、偏心回転機構１３０によって、図に矢印Ｂで示すように自転しながら、矢印Ｃで示すように偏心回転（公転）するようになっている。

このような自転および公転をさせる偏心回転機構１３０としては、特に限定されるものではなく、例えば、前述したような回転する主軸の回転中心に対して偏心した位置に回転自在に出力軸を設けたもの、あるいはプラネタリギアを用いたもの等において、共回り（自転）を防止する機構を設けずに、自転および公転をさせるようにしたものでよい。

このような研磨具１１６の公転に関して、前述した例のように、隣り合ういくつかの研磨具１１６を１セットとして、その中でガラス板に掛かる負荷を互いに打ち消し合うように位相をずらして制御すればよい。またさらに、各セット毎に位相調整して装置全体での振動を低減するようにすることがより好ましい。

以上説明したように、複数の研磨ユニットを何個かで１セットとして、セット単位で位相制御し、さらにはセット毎に位相調整することで、研磨具の研磨動作に基づく振動に対する基本的な対策として効果があり、さらに各研磨ユニット毎にサーボモータで個別に駆動するようにしたため、トラブルが発生した場合にも円滑な対応が可能である。

なお、以上説明した連続研磨装置においては、研磨具の駆動方法として、公転のみの場合、および自転しながら公転する場合について説明したが、研磨装置の駆動方法はこれ以外にも可能である。

例えば、研磨具を自転させつつ公転させるとともに、テーブル（研磨台車）を揺動するようにしたり、研磨具を公転させるとともに、テーブル（研磨台車）を揺動し、さらにテーブルを回転させるようにして、研磨効率をさらに向上させるようにすることもでき、これらの研磨装置の駆動方法に対しても本発明を適用することができる。

以上、本発明に係るガラス板の連続研磨装置及び連続研磨方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１…ベースフレーム、１ａ…フレーム壁面、２…レール、３…ガラス板、４…研磨台車、５…ローラコンベア、６…水平梁、７…縦軸、８…ディスク、９…偏心軸、１０…支持板、１１…流体圧シリンダ、１２…定盤、１３…案内ロッド、１４…案内ブロック、１５…ユニバーサルジョイント、１６、１１６…研磨具、１８…サーボモータ、１９…出力軸、２０、２１、２２、２３、２４、２５…プーリ、３０、１３０…偏心回転機構、３１…出力軸

Claims (9)

1. ガラス板を一方向に移送する研磨テーブルと、該研磨テーブルの上方にガラス板の移送方向に沿って配置された複数の研磨具とを有し、
   各研磨具は該研磨具の質量中心から偏心した偏心軸を有し、該研磨具の研磨面と前記ガラス板の被研磨面とが平行になるように、当該研磨具の姿勢を保ちながら前記偏心軸の回りを公転する偏心回転運動を行い、かつ隣り合う少なくとも３つ以上の研磨具を１つのセットとして、該セットを構成する研磨具により発生する反力を互いに打ち消し合うように、該セットを構成する各研磨具の回転位相差を設定したことを特徴とするガラス板の連続研磨装置。
2. ガラス板を一方向に移送する研磨テーブルと、該研磨テーブルの上方にガラス板の移送方向に沿って配置された複数の研磨具とを有し、
   各研磨具は該研磨具の質量中心から偏心した偏心軸を有し、該研磨具の研磨面と前記ガラス板の被研磨面とが平行になるように、当該研磨具の姿勢を保ちながら前記偏心軸の回りを公転する偏心回転運動を行い、かつ隣り合う少なくとも２つ以上の研磨具を１つのセットとして、該セットを構成する研磨具により発生する反力を互いに打ち消し合うように、該セットを構成する各研磨具の回転位相差を設定し、
   前記セットの中における各研磨具間の回転位相差は前記セット毎に全て同一としつつ、前記セット同士の間における回転位相差を調整することを可能としたことを特徴とするガラス板の連続研磨装置。
3. 前記複数の研磨具のうちいずれかが停止したときには、該停止した研磨具を含むセットを除く他のセットにおいて、または、該停止した研磨具を除いた研磨具間において新たに形成したセットにおいて、該セット同士の間における回転位相差を調整することを可能としたことを特徴とする請求項２に記載のガラス板の連続研磨装置。
4. 前記セットを構成する研磨具の個数をｍとするとき、前記セット内における各研磨具間の回転位相差を３６０／ｍとしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の連続研磨装置。
5. 前記セット同士の間における回転位相差を、実際に駆動する前記各セットが含む前記研磨具の個数に応じて設定するようにしたことを特徴とする請求項２または３に記載のガラス板の連続研磨装置。
6. 前記研磨具に偏心回転運動を行わせる駆動源としてサーボモータを用いて、各研磨具を個別に駆動制御するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス板の連続研磨装置。
7. 前記研磨具は、前記偏心回転運動をするとともに、該研磨具の自転軸の回りに自転運動を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガラス板の連続研磨装置。
8. ガラス板を研磨テーブルで保持して移送するとともに、該ガラス板の移送方向に沿って配置された複数の研磨具により前記移送中のカラス板を研磨するガラス板の連続研磨方法であって、
   各研磨具は該研磨具の質量中心から偏心した偏心軸を有し、該研磨具の研磨面と前記ガラス板の被研磨面とが平行になるように、当該研磨具の姿勢を保ちながら前記偏心軸の回りを公転する偏心回転運動を行い、かつ隣り合う少なくとも３つ以上の研磨具を１つのセットとして、該セットを構成する研磨具により発生する反力を互いに打ち消し合うように、該セットを構成する各研磨具の回転位相差を設定したことを特徴とするガラス板の連続研磨方法。
9. 前記研磨具は、前記偏心回転運動をするとともに、該研磨具の自転軸の回りに自転運動を行うことを特徴とする請求項８に記載のガラス板の連続研磨方法。

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