JP3170661U

JP3170661U - ガラス基板の加工装置

Info

Publication number: JP3170661U
Application number: JP2011004096U
Authority: JP
Inventors: 白井　明; 明白井
Original assignee: 株式会社シライテック
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2021-07-14

Abstract

【課題】１枚の大判なガラス基板から小割した製品サイズの基板を得るに際し、異形切断線による輪郭縁に欠損がないようにすることができるガラス基板の加工装置を提供する。【解決手段】搬入路Ａに大判なガラス基板を供給して、その基板の上側表面に第１カッタＢにより切断線を入れて第１折割装置Ｄにより折割し、この折割した大割基板の上側表面に第２カッタＦに並列する複数の異形切断線を入れたのち、この大割基板を第２ステージＨで裏返し、裏返した大割基板の上側裏面で、各異形切断線間に第３カッタＪにより小割切断線を入れて、第２折割装置Ｓで小割切断線を折割したのち、製品の輪郭となる異形切断線を折割する。【選択図】図２

Description

この考案は、大判なガラス基板から多数枚の製品サイズの基板を得る加工装置に関する。

大判なガラス基板から一度に多数枚の製品サイズの基板を同時に得ることで生産性を向上させることができる。

上記目的を達成するためには、大判なガラスの基板に大割用の切断線を入れて、この切断線の部分を折割（分断）して大割基板を得る。

上記得られた大割基板には、平行する多数条の小割用の切断線や小割用の切断線で区割りされた各範囲に製品の輪郭用異形切断線が入れられる。
勿論、小割用の切断線は、折割（分断）され、また異形の切断線は折割（分断）される（特許文献１参照）。

実公平６−４１５号公報

ところで、特許文献１の加工（折割）方式によると、大割、小割及び製品サイズの切断線（スクライブ）は、全て基板の上面（片面）のみである。
すると、小割のための分断（折割）時に製品の切断線も同時に分断する可能性が大きい。

このような分断になると、製品切断線のエッジに大きな欠損（欠け）やチッピングが発生して不良品の原因になる。
そこで、この考案は、上述の問題を解消するガラス基板の加工装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、この考案は、大判なガラス基板を搬入するように設けた搬入路と、この搬入路の払い出し側の両側に設けた上記大判な基板の送り出し装置と、上記搬入路の払い出し端側に設けてあるストッパ装置により停止した上記大判な基板の上側表面に上記搬入路を横切る方向に走行させて大割切断線を入れるように設けた第１カッタと、この大割切断線を分断するように設けた第１折割装置と、上記搬入路と前方との間で進退走行するように設けると共に、吸引保持機能付の第１ステージと、上記大割基板を取り上げて上記第１ステージに供給するように設けた第１移載機と、上記第１ステージ上の大割基板の上側表面の短冊状長手方向両端間に並列する複数の製品輪郭用異形切断線を入れるように設けた第２カッタと、上記第１ステージの前方で進退走行すると共に、前記第１ステージ上の大割基板を吸引荷受けして前方に裏返す反転機能及び上記大割基板の吸引保持機能付の第２ステージと、この第２ステージ上の大割基板の上側裏面で上記各異形切断線間に小割切断線を入れるように設けた第３カッタと、上記第２ステージの前進停止位置の前方に設けると共に、平面上で旋回手段により９０度旋回し、かつ載置大割基板の吸引支持機能付の第１テーブルと、上記第２ステージ上の大割基板を吸引荷受けして上記第１テーブル上に供給するように設けた第２移載機と、上記第１テーブルに上記大割基板の各小割切断線を分断するように設けた第２折割装置と、上記第１テーブルの前方に設けた吸引支持機能付の第２テーブルと、この第２テーブル及び第１テーブルの上側で前後方向に進退走行手段により走行するように設けた走行体と、この走行体に昇降手段を介し昇降するように設けたベースと、このベースにガイドにより案内されてスライドするように設けた小割基板毎のスライダと、この各スライダに支持させた昇降体の下端に設けた小割基板の支持吸盤と、昇降体に対し昇降体を接近・離反させるように設けた作用手段と、上記第２テーブルの上面に離反状況下にある小割基板の側縁中間に臨むように立設したピンと、上記各小割基板の両端側直上に移動手段により前記基板の両端直上と外方の退避位置とに移動し、かつ押圧降下手段により降下して異形切断線の外側を押し割るように設けた押し爪とからなる構成を採用する。

以上のように、この発明の折割装置によれば、搬入路に大判な基板を供給すると、大判な基板に第１カッタにより入れた大割切断線を第１折割装置により分断し、この分断にともなう大割基板の表面に第２カッタにより複数の並列異形切断線を入れ、次いでこの大割基板を裏返して、大割基板の裏面で異形切断線間に第３カッタにより並列する小割切断線を入れたのち、第２折割装置により小割切断線を分断し、第１テーブル上で小割基板を広がり状に分散させ、然るのち、第２テーブル上のピン間に小割基板を供給したのち、押し爪により異形切断線の両端外側を押し割って一度に多数枚の製品サイズの基板を得るようにしてあるので、極めて能率よく一度に多数の製品サイズの基板を生産することができる。

特に、大割基板の表面に並列する複数の異形切断線を入れ、基板を裏返して大割基板の裏面に小割切断線を入れたので、小割切断線を分断した際、その分断が異形切断線に分断応力が作用することなく、小割切断線のみの切断となる。すなわち、小割切断線のみの分断で、異形切断線に欠損による欠けなどの悪影響がない。

そして、異形切断線の折割も、第２テーブル上のピンに小割基板の両側縁（二辺）の中間を臨ませ、押し爪により小割基板の両端縁（残る二辺）の異形切断線の外側を加圧しながら折割するので、異形切断線の極めてスムーズな折割ができる。

この考案の加工工程を示す平面図である。同上の工程を示す側面図である。第１カッタの部分を示す縦断拡大側面図である。同上の拡大正面図である。同拡大平面図である。第１折割装置の部分を示す縦断拡大正面図である。同上の縦断拡大側面図である。異形切断線のカッタの部分を示す縦断側面図である。同上の平面図である。大割基板の裏返し部分を示す縦断側面図である。同上の平面図である。第３カッタの部分を示す縦断側面図である。同上の平面図である。第１テーブルの部分を示す側面図である。同上の平面図である。第２折割装置の部分を示す側面図である。小割基板の広がりを示す側面図である。小割基板の周縁折割を示す平面図である。同上の正面図である。同上の折割終了を示す正面図である。

以下、この考案の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１から図６に示すように、大判なガラス基板Ｘを搬入路Ａに供給する。

上記の搬入路Ａは、図示の場合、複数本のローラーコンベヤを並設して形成され、搬入路Ａの両側に設けた送り出し装置Ｂ′により前方に送り出されるようになっている。

上記の送り出し装置Ｂ′としては、例えば、図４から図６に示すように、リニアモーター１により前行方向に走行する走行体２にチャック３を設けて、このチャック３の挟持片をシリンダ４の作用により閉じて基板Ｘの側縁をクランプし、クランプ後にリニアモーター１を運転することで送り出されるようになっている。

そして、図示のように、走行体２上のスライダ５にアーム６を介しチャック３を支持させ、シリンダ７の作用により後述のアライメントの際スライダ５をスライドさせてチャック３を基板Ｘの側縁に対し接近・離反スライドさせることができるようになっている。

また、搬入路Ａの払い出し端には、シリンダ８の作用にともない上昇させて基板Ｘの先行側前縁を当接させるローラ付のストッパ９が設けてある。
ストッパ９により停止した基板Ｘは、停止状況下でアライメントする。

上記のアライメントは、ストッパ９に基板Ｘの前縁を、図３、５に示すようにシリンダ１０の作用によりプレート１１と共にその上に起立させてある複数本の脚材１２の上端で基板Ｘを浮上（搬入路Ａに対し）させ、また上昇方向にシリンダ１３を作用させてベース１４に搭載してあるシリンダ１５を上昇させ、シリンダ１５の作用によりシリンダ１５に支持させてあるローラ１６を基板Ｘの後縁に当接し、さらにシリンダ７の作用により左右のチャック３を接近方向に移動させながら、チャック３内のローラ１７を基板Ｘの側縁に当接する。
すると、基板Ｘの四辺の位置がアライメントされる。

なお、基板Ｘの両側縁をチャック３により挟持したのち、片方のチャック３を前方に、もう片方のチャック３を後方に若干（数値制御により）スライドさせて基板Ｘを時計方向、反時計方向に旋回させることで、基板Ｘの辺縁の平行度の正確なアライメントができる。

上記のアライメントに際し、カメラＰ１で基板Ｘのマーク（図示省略）を読み取って数値制御するようにしてある。

また、定位置に停止した基板Ｘの上側表面には、搬入路Ａを横切る方向に走行させて大割な切断線Ｃを入れる第１カッタＢが設けてある。

上記の第１カッタＢは、搬入路Ａの上を横切る水平なバー材１８にリニアモーター１９の運転でガイド２４により案内されて左右方向に走行する走行体２０に縦方向のガイド２１により上下方向に案内されるスライダ２２を設けて、このスライダ２２に第１カッタＢを支持させ、シリンダ２３により第１カッタＢを昇降させるようにしてある。

上記のカッタＢにより大割切断線Ｃを入れる際には、シリンダ２５の伸長作用により基板Ａの下面に押し付ける吸盤２６の吸引作用により基板Ｘを安定よく支持させるようにしてある。

さらに、上記の大割切断線Ｃは、第１折割装置Ｄに折割されて、基板Ｘから短冊状の大割基板Ｙを分断する。

上記の第１折割装置Ｄは、図示の場合、モーター２７の運転により可逆駆動する雄ネジ２８にねじ込んである雌ネジ２９を取り付けてある折割バー３０を基板Ｘの下面に押し付けて折割する。

その際、基板Ｘの上面中間に走行体２０を停止させて、走行体２０の両側に支持させてあるシリンダ３１の伸長作用により共に降下させる押さえ部材３２を基板Ｘの上面に押し付けて基板Ｘの浮き上がりを防止すると共に、安定した折割ができるようにしてある。

また、搬入路Ａの前方には、前後方向に進退走行すると共に、上面に供給載置する大判基板Ｙを保持する吸引機能付の第１ステージＴが設けてある。

上記の第１ステージＴは、図７、８に示すように、リニアモーター３３により前後方向に走行する走行体３４に中空のテーブル３５を搭載すると共に、中空のテーブル３５内を吸引し、テーブル３５の頂壁に無数の吸引小孔３６を設けて構成してある。

さらに、大割基板Ｙは、第１移載機Ｅにより取り上げて後退停止している第１ステージＴ上に供給される。

上記の第１移載機Ｅは、レールをガイドとして（図示省略）走行し、モーター（図示省略）の可逆運転によりドライブする雄ネジ３７に走行ベース３８に支持させてある雌ネジ３９をねじ込み、ベース３８に設けてある縦方向のレール４０にスライダ４１を係合し、シリンダ４２によりスライダ４１を昇降させてスライダ４１から下方にのびるアーム４３の下端に設けてある吸盤４４により大割基板Ｙを取り上げ、第１ステージＴに移載する。

また、第１ステージＴが前方に走行して停止した際には、第２カッタＦにより第１ステージＴ上の吸引保持大割基板Ｙの上側表面で、短冊状長手方向両端間に並列する複数の製品輪郭用異形切断線Ｇが入れられる。

上記の第２カッタＦは、図８、９に示すように第１ステージＴの上を横切る水平なバー材４５にレール４６を設けて、このレール４６にベース４７のスライダ４８を供給すると共に、ベース４７に異形切断線Ｇの数に見合う縦レール４９に軸受５０のスライダ５１を係合し、軸受５０に貫通するフリー回転の支軸５２の下端に第２カッタＦを保持させ、かつベース４７に据え付けたシリンダ５９に支軸５２の上端を接続し、またモーター５３により定位置で可逆駆動する雄ネジ５４を設けて、この雄ネジ５４にベース４７に保持させてある雌ネジ５５をねじ込み、さらにモーター５６により駆動する軸５７と支軸５２とに設けてあるウォーム歯車５８を?み合わせておく。

すると、数値制御により第１ステージＴを前後方向に走行させ、モーター５３によりベース４７と共に第２カッタＦを左右方向に移動させ、モーター５６により、シリンダ５９により下向き加圧力の付与第２カッタＦを３６０度旋回させて、異形切断線Ｇを入れることができる。
なお、軸受５０の部分にカメラＰ２を設けて、異形切断線Ｇを検知する。

また、異形切断線Ｇの加工ずみ大割基板Ｙを乗せた第１ステージＴの前進終了時には、第１ステージＴの大割基板Ｙを下面に保持する吸引保持機能を有し、保持した大割基板Ｙを裏返す反転機能付の第２ステージＨが設けられてある。

上記の第２ステージＨは、リニアモーター６０により前後方向に走行する走行体６１上に据え付けてあり、第２ステージＨは中空のボックス６２の頂壁に無数の吸引小孔６３を設け、ボックス６２の据え付け台６４から後方に突出するアーム６５を走行体６１上の軸受６６で支持した回転軸６７に固定し、この回転軸６７をモーター６８により可逆駆動して、第２ステージＨを時計、反時計方向に回動させるようになっている。

さらに、裏返した大割基板Ｙの上側裏面で、各異形切断線Ｇ間には、第３カッタＪにより並列する小割切断線Ｋを入れるようになっている。

上記の第３カッタＪは、図１２に示すように、第２ステージＨの上を横切る水平なバー材７０に、各小割切断線Ｋの位置に合致する縦レール７１を設けて、この縦レール７１にベース７４に据え付けたシリンダ７２の作用により昇降するスライダ７３を係合すると共に、このスライダ７３に第３カッタＪを支持させておく。

すると、リニアモーター６０により走行体６１と共に第２ステージＨを前方に走行させると、第３カッタＪにより大割基板Ｙの上側裏面で、各異形切断線Ｇ間に小割切断線Ｋを入れることができる。

なお、図１２に示すようにベース１２にカメラＰ３を据え付けて、アライメントのための小割切断線Ｋを検知する。

また、第２ステージＨ上の小割切断線Ｋの加工ずみ大割基板Ｙは、前後方向に走行手段Ｌを介し走行する第２移載機Ｍにより吸引荷受けして、第２ステージＨの前方９０度旋回機能付の第１テーブルＮに供給する。

上記の旋回機能は、図１４に示すようにモーターＯにより９０度回動する旋回軸Ｒに搭載してある。

上記の第２移載機Ｍの走行手段Ｌは、図１４から図１６に示すように、前後方向のバー材８１にレール８２を設けて、このレール８２にベース８３、スライダ８４を係合すると共に、バー材８１の側面全長に設けてあるラック８５にベース８３上に搭載したモーター８６により可逆駆動するピニオン８７を?み合わせて構成し、モーター８６の可逆駆動によりベース８３が進退走行するようになっている。

そして、ベース８３にレール８４とスライダ８５とにより上下方向にガイドされ、かつシリンダ８６の作用により昇降する支持部材８８には、ガイド１１１により水平方向にスライドする小割基板Ｚ毎のスライダ８９と、この各スライダ８９に小割基板Ｚの吸引吸盤９０を下端に有する昇降用のシリンダ９１を取り付けると共に、並列シリンダ９１の間隔を小さく、大きくする接近、離反の作用手段としてのシリンダ９２を設ける。

また第１テーブルＮには、小割切断線Ｋを折割する第２折割装置Ｓが設けてある。
上記の第２折割装置Ｓは、図１５、１６に示すように第１テーブルＮの各小割切断線Ｋに合致する位置の上下面に貫通孔９３を設けて、この各貫通孔９３にプレート９４上に立設した折割バー９５を挿入し、このプレート９４をシリンダ９６により押し上げて、共に上昇する各折割バー９５により小割切断線Ｋを分断するようにしてある。

なお、上記の第１テーブルＮの旋回は、移載機Ｅにより第１テーブルＮ上に荷受けした後の大割基板Ｙの向きを９０度変換させる。

上記第１テーブルＮ上で小割された小割基板Ｚは、並列間隔を広げ、かつ吸盤９０に吸引した状況下で、第２移載機Ｍにより第１テーブルＮの前方の第２テーブルＶ上に供給される。

上記第２テーブルＶ上には、ピン９７が立設してあり、このピン９７間に第２移載機Ｍにより供給された小割基板Ｚが納まるようになっている。

なお、ピン９７の周面は、図１８に示すように小割基板Ｚの長辺側縁に臨む（近接）ような間隔で立設してある。

そして、第２テーブルＶも吸引方式を採用しておくと、載置した小割基板Ｚの（折割作業時の）安定した保持ができる。

また、第２テーブルＶの上側には、図１８、１９に示すように、移動手段Ｗとして、座台９８上のレール９９にスライダ１００を係合したベース１０３をシリンダ１０４の作用により小割基板Ｚの端縁（短辺側）に対し接近・離反（退避位置になる）スライドさせ、ベース１０３には、シリンダ１０５の伸長作用により降下して異形切断線Ｇの短辺縁中間の外側を下向きに加圧して、異形切断線Ｇを折割する押し爪１０６が設けてある。
上記異形切断線Ｇの折割ずみ製品ａは移載機Ｍによりコンベヤ１１０に払い出される。

次に上記構成した加工装置を用いた加工手順を、添付図面の図１及び図２により説明する。

搬入路Ａに大判なガラス基板Ｘを供給すると、この基板Ｘの上側表面に第１カッタＢで大割切断線Ｃを入れたのち、この大割切断線Ｃを第１折割装置Ｄにより分断されて、大割基板Ｙを得る。

この大割基板Ｙを第１移載機Ｅにより取り上げて第１ステージＴに供給すると、第２カッタＦにより大割基板Ｙの上側表面に並列する複数の異形切断線Ｇを入れる。

次に、この大割基板Ｙを取り上げて反転機能により裏返して第２ステージＨに供給したのち、第２ステージＨ上の裏返し大割基板Ｙの上側裏面に第３カッタＪにより各異形切断線Ｇ間に小割切断線Ｋを入れる。

その後に第２移載機Ｍにより第１テーブルＮ上に大割基板Ｙを移載して、第２折割装置Ｓにより小割切断線Ｋを折割する。

しかるのち、各小割基板Ｚを第２移載機Ｍで第２テーブルＶに移し、第２テーブルＶ上で押し爪１０６により小割切断線Ｋを折割する。

なお、異形切断線Ｇの折割の際には、押し爪１０６により異形切断線Ｇ外側上面を押しかじるとと共に、押し爪１０６による折割押圧力で異形切断線Ｇの輪郭外側がピン９７の部分での突っ張りで折れながら分離する。

Ａ搬入路
Ｂ第１カッタ
Ｂ′ 送り出し装置
Ｃ大割切断線
Ｄ第１折割装置
Ｅ第１移載機
Ｆ第２カッタ
Ｇ異形切断線
Ｈ第２ステージ
Ｊ第３カッタ
Ｋ小割切断線
Ｌ走行手段
Ｍ第２移載機
Ｎ第１テーブル
Ｏモーター
Ｒ旋回軸
Ｓ第２折割装置
Ｔ第１ステージ
Ｖ第２テーブル
Ｗ移動手段
Ｘ基板
Ｙ大割基板
Ｚ小割基板
１リニアモーター
２走行体
３チャック
４シリンダ
５スライダ
６アーム
７シリンダ
８モーター
９ストッパ
１０シリンダ
１１プレート
１２脚材
１３シリンダ
１４ベース
１５シリンダ
１６ローラ
１７ローラ
１８バー材
１９リニアモーター
２０走行体
２１ガイド
２２スライダ
２３シリンダ
２４ガイド
２５シリンダ
２６吸盤
２７モーター
２８雄ネジ
２９雌ネジ
３０折割バー
３１シリンダ
３２押え部材
３３リニアモーター
３４走行体
３５ボックス
３６小孔
３７雄ネジ
３８ベース
３９雌ネジ
４０レール
４１スライダ
４２シリンダ
４３アーム
４４吸盤
４５バー材
４６レール
４７ベース
４８スライダ
４９縦レール
５０軸受
５１スライダ
５２支軸
５３モーター
５４雄ネジ
５５雌ネジ
５６モーター
５７軸
５８ウォーム歯車
５９シリンダ
６０リニアモーター
６１走行体
６２ボックス
６３小孔
６４据え付け台
６５アーム
６６軸受
６７回転軸
６８モーター
７０バー材
７１縦レール
７２シリンダ
７３スライダ
７４ベース
８１バー材
８２レール
８３ベース
８４スライダ
８５ラック
８６モーター
８７ピニオン
８８支持部材
８９スライダ
９０吸盤
９１シリンダ
９２シリンダ
９３貫通孔
９４プレート
９５折割バー
９６シリンダ
９７ピン
９８台座
９９レール
１００スライダ
１０３ベース
１０４シリンダ
１０５シリンダ
１０６押し爪
１１０コンベヤ
１１１ガイド

Claims

大判なガラス基板を搬入するように設けた搬入路と、この搬入路の払い出し側の両側に設けた上記大判な基板の送り出し装置と、上記搬入路の払い出し端側に設けてあるストッパ装置により停止した上記大判な基板の上側表面に上記搬入路を横切る方向に走行させて大割切断線を入れるように設けた第１カッタと、この大割切断線を分断するように設けた第１折割装置と、上記搬入路と前方との間で進退走行するように設けると共に、吸引保持機能付の第１ステージと、上記大割基板を取り上げて上記第１ステージに供給するように設けた第１移載機と、上記第１ステージ上の大割基板の上側表面の短冊状長手方向両端間に並列する複数の製品輪郭用異形切断線を入れるように設けた第２カッタと、上記第１ステージの前方で進退走行すると共に、前記第１ステージ上の大割基板を吸引荷受けして前方に裏返す反転機能及び上記大割基板の吸引保持機能付の第２ステージと、この第２ステージ上の大割基板の上側裏面で上記各異形切断線間に小割切断線を入れるように設けた第３カッタと、上記第２ステージの前進停止位置の前方に設けると共に、平面上で旋回手段により９０度旋回し、かつ載置大割基板の吸引支持機能付の第１テーブルと、上記第２ステージ上の大割基板を吸引荷受けして上記第１テーブル上に供給するように設けた第２移載機と、上記第１テーブルに上記大割基板の各小割切断線を分断するように設けた第２折割装置と、上記第１テーブルの前方に設けた吸引支持機能付の第２テーブルと、この第２テーブル及び第１テーブルの上側で前後方向に進退走行手段により走行するように設けた走行体と、この走行体に昇降手段を介し昇降するように設けたベースと、このベースにガイドにより案内されてスライドするように設けた小割基板毎のスライダと、この各スライダに支持させた昇降体の下端に設けた小割基板の支持吸盤と、昇降体に対し昇降体を接近・離反させるように設けた作用手段と、上記第２テーブルの上面に離反状況下にある小割基板の側縁中間に臨むように立設したピンと、上記各小割基板の両端側直上に移動手段により前記基板の両端直上と外方の退避位置とに移動し、かつ押圧降下手段により降下して異形切断線の外側を押し割るように設けた押し爪とからなることを特徴とするガラス基板の加工装置。