KR101285642B1

KR101285642B1 - 유리기판의 위치결정장치, 위치결정방법, 끝면 연삭장치 및끝면 연삭방법

Info

Publication number: KR101285642B1
Application number: KR1020077007547A
Authority: KR
Inventors: 나오키 니시무라; 히로카즈 오쿠무라; 시게루 야마키
Original assignee: 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2013-07-12
Also published as: KR20070106965A; WO2006090561A1; CN101080303A; JP4887630B2; CN100577351C; TWI358341B; JP2006231462A; TW200630184A

Abstract

유리기판(2)의 한 변{2a(2c)}에 접촉 가능한 받침부재(3)와, 이 한 변{2a(2c)}과 평행한 다른 변{2b(2d)}에 접촉 가능하게 되고, 또한 유리기판(2)을 받침부재(3)의 측에 누름이동시키는 압착부재(4)를 구비하고, 상기 받침부재(3)와 압착부재(4)의 상호작용에 의해 상기 유리기판(2)의 위치결정을 행함과 아울러, 받침부재(3)를, 유리기판(2)의 누름이동에 추종해서 이동할 수 있게 한 후에, 유리기판(2)의 한 변{2a(2c)}을 받침부재(3)에 접촉시킨 상태에서의 압착부재(4)에 의한 누름이동시에 있어서의 유리기판(2)의 다른 변{2b(2d)}의 변위량을 기준으로 해서, 유리기판(2)의 위치결정을 행하도록 구성한다.

Description

유리기판의 위치결정장치, 위치결정방법, 끝면 연삭장치 및 끝면 연삭방법{GLASS SUBSTRATE POSITIONING APPARATUS, POSITIONING METHOD, EDGE PLANE POLISHING APPARATUS AND EDGE PLANE POLISHING METHOD}

본 발명은, 유리기판의 위치결정장치 및 방법, 그리고 끝면 연삭장치 및 방법에 관한 것이고, 특히, 유리기판을 정규의 위치에 정규의 자세로 유지시키도록 상기 유리기판을 정확하게 위치결정하기 위한 위치결정장치 및 방법, 및 이들에 의한 위치결정 완료 후에 유리기판의 끝면을 연삭하는 끝면 연삭장치 및 방법에 관한 것이다.

이미 알고 있는 바와 같이, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 일렉트로 루미넷센스 디스플레이, 필드에미션 디스플레이 등의 각종 화상표시 기기용의 유리 패널을 제작할 때에는, 그 제작 도중에 있어서의 유리기판, 즉 예리한 절단 끝면을 갖는 유리기판을, 요구되는 크기나 끝면 성상으로 하기 위해, 그 절단 끝면에 대하여 연삭가공이 실시된다.

이 종류의 끝면 연삭가공은, 연삭구가 유리기판의 평행한 두 변에 접촉한 상태에서 상기 두 변을 따르도록 상대적으로 이동함으로써 행하여지는 것이 통례이지만, 그 연삭가공에 앞서, 유리기판이 연삭구에 대하여 정확한 위치에 정확한 자세 로 유지되도록 위치결정을 해 놓을 필요가 있다. 따라서, 이러한 유리기판의 끝면 연삭장치에는, 위치결정장치가 부설되는 것이 통례이다.

구체적 일례를 서술하면, 상기의 끝면 연삭장치는, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이 작업용 테이블(정밀정반)(50)의 적재면 상에 유리기판(20)을 실어서 흡착 유지한 상태에서, 그 바깥쪽 양측에 평행하게 설치된 주행레일(10)을 따라 회전 숫돌로 이루어지는 연삭구(다이아몬드 툴)(11)를 이동시키고, 이들의 연삭구(11)가 유리기판(20)의 평행한 두 변에 접촉해서 회전함으로써, 도 5에 나타낸 바와 같이 유리기판(2)의 변에 대한 끝면 연삭이 행하여진다.

한편, 상기의 위치결정장치는, 그 일례로서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 유리기판(20)의 위치결정의 기준이 되는 합계 3개의 고정롤러로 이루어지는 받침부재(30)와, 이들에 대향해서 배치된 합계 3개의 압착부재(40)를 구비하고, 작업용 테이블(50)의 적재면 상에 놓여진 유리기판(2)을 압착부재(40)가 누름이동시킴으로써 상기 유리기판(20)의 직교하는 두 변(20b, 20d)이 받침부재(30)에 접촉한 시점에서, 그 위치결정이 이루어지는 구성으로 한 것을 들 수 있다. 또한 다른 예로서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기의 일례에 따른 위치결정장치에 설치되어 있는 합계 3개의 받침부재(30) 중, 유리기판(20)의 한 변(20b)에 접촉가능한 2개의 받침부재재를, 고정롤러 대신에 고정판(31)으로 하고, 상기와 같은 작용에 의해 위치결정이 이루어지는 구성으로 한 것을 들 수 있다. 이상의 두가지 종류의 위치결정장치는, 본 발명자들이 종래에 있어서 고안해서 제작한 것이지만, 이것에 관한 특허출원이나 간행물에의 발표 등은 행하고 있지 않다.

또한, 하기의 특허문헌 1에는, 테이블의 일단부에 설치되고 또한 유리판의 평행한 두 변 중 한쪽 변이 접촉가능한 2개의 기준 스토퍼와, 상기 테이블의 타단부에 설치되고 또한 유리판의 다른쪽의 변에 접촉가능한 압착부재와, 유리판의 상기 평행한 두 변과 직교하는 변에 접촉가능한 가장자리부 검출수단을 유지하는 주행 암을 구비한 위치검출장치가 개시되어 있다. 이 위치검출장치에 의하면, 테이블 상에 놓여진 유리판의 한쪽의 변을 압착부재에 의해 기준 스토퍼에 접촉시키고, 그 유리판의 한쪽의 변과 직교하는 다른쪽의 변의 위치를 가장자리부 검출수단으로 측정함으로써 유리판의 위치를 구하게 되어 있다.

또한 하기의 특허문헌 2에는, 유리판 반송라인의 양측부에, 상류측으로부터 순차적으로, 유리판의 반송방향과 직교하는 방향으로 이동해서 유리판의 평행한 두 변에 각각 접촉하는 숫돌과, 동방향으로 이동해서 유리판의 상기 두 변에 각각 접촉하는 롤러를 구비하고, 이들의 롤러의 변위에 추종해서 이동하는 접촉자를 갖는 변위센서에 의해 상기 롤러의 변위량을 검출하는 구성으로 된 유리판의 모따기장치가 개시되어 있다. 이 모따기장치에 의하면, 우선, 한쌍의 롤러를 이동시켜서 유리판의 두 변에 접촉가능한 위치에 위치결정함과 아울러, 한쌍의 숫돌을 이동시켜서 유리판의 두 변을 연마가능한 위치에 위치결정한다. 다음에, 반송라인을 따라 유리판을 반송함으로써, 숫돌로 연마된 후의 유리판의 두 변에 롤러를 이동시키고 또한 접촉시킨다. 그리고, 이들 롤러의 이동량에 기초하여 변위센서가 유리판의 폭을 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 숫돌의 위치를 미세 조정하도록 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 평8-141888호 공보

특허문헌 2: 일본 특허공개 평5-69318호 공보

그런데, 상기 도 6 및 도 7에 나타내는 위치결정장치 및 특허문헌 1에 개시된 위치검출장치는, 어느쪽이나, 스토퍼로서의 역할을 다하는 받침부재(고정롤러, 고정판, 및 기준 스토퍼)가 고정된 것이기 때문에, 연삭이 이루어지기 전의 유리기판의 예리한 변(절단 끝면)이 받침부재에 비교적 큰 충격력으로써 접촉하게 된다.

이 때문에, 받침부재가 유리기판의 예리한 변에 의해 깎여지거나 해서 조기에 마모되고, 유리기판의 위치결정에 착오가 생기거나, 또는 받침부재에 상처가 남으로써 유리기판의 변이 그 상처에 걸려, 정확한 위치로 이동시키는 것이 곤란해진다고 하는 문제를 초래한다.

또한, 이들 장치는 모두, 받침부재의 접촉부를 기준으로 해서 유리기판을 위치결정하는 것이기 때문에, 받침부재의 접촉부가 상기와 같이 마모되었을 경우에는, 유리기판의 접촉위치 그 자체가 변화되게 되어, 유리기판의 위치결정 정밀도가 악화될 우려가 있다.

그리고, 상기와 같이 유리기판의 위치결정에 지장이 생겼을 경우에는, 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 작업용 테이블(50)의 적재면 상에 실어서 흡착 유지하여 유리기판(20)의 자세에 착오가 생기고, 유리기판(20)의 연삭값(t)이 커진다. 이러한 상태이면, 연삭 속도를 느리게 할 필요가 있어, 가공 능률이 악화됨과 아울러, 연삭량에 편차가 생기기 때문에, 연삭면의 면 품위가 저하된다고 하는 문제를 초래한다.

또한 최근에 있어서는, 유리기판의 대판화가 추진되고 있기 때문에, 유리기판을 원활하게 이동시키는 것이 곤란하게 되고, 유리기판이 뒤틀리는 등의 사태가 발생하기 때문에, 압착부재의 동작에 따라서는, 유리기판을 받침부재에 적정하게 접촉시킬 수 없어진다고 하는 문제도 초래한다.

한편, 상기의 특허문헌 2에 개시된 모따기장치는, 유리기판을 롤러에 접촉시켜서 위치결정을 행하는 것이 아니라, 우선 한쌍의 롤러를 위치결정한 후에 양쪽 롤러의 상호간에 유리기판을 반송하는 것이기 때문에, 상기와 같이 압착부재가 유리기판을 받침부재에 접촉시켜서 위치결정할 경우의 문제에 대해서는, 당연히 대처할 수 없다.

또한, 이상과 같은 문제는, 상기 예시한 유리기판의 끝면 연삭장치에 부설되는 위치결정장치에 한하지 않고, 유리기판의 절단장치에 부설되는 위치결정장치나 기타 이것과 유사한 위치결정장치에 대해서도 마찬가지로 생길 수 있다.

본 발명은, 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 받침부재의 구성에 개량을 추가함과 아울러, 위치결정의 기준이 되는 요소를 적절한 것으로 하고, 이로써 유리기판의 위치결정 정밀도의 향상을 꾀하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은, 유리기판의 한 변에 접촉가능한 받침부재와, 상기 한 변과 평행한 다른 변에 접촉가능하게 되고 또한 상기 유리기판을 상기 받침부재의 측으로 눌러 이동시키는 압착부재를 구비하고, 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 위치결정을 행하도록 구성된 위치결정장치에 있어서, 상기 받침부재를, 상기 압착부재에 의한 상기 유리기판의 누름이동에 추종해서 그 누름이동 방향으로 이동가능하게 되도록 탄성 지지함과 아울러, 상기 탄성 지지에 의해 상기 받침부재가 이동가능한 상태를 유지하며 상기 유리기판의 한 변을 상기 받침부재에 접촉시킨 상태에서, 상기 압착부재에 의한 누름이동시에 있어서의 상기 유리기판의 다른 변으로부터 한 변으로 향하는 방향의 변위량을 변위 센서로 검출해서, 상기 유리기판의 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 구성에 의하면, 압착부재가 유리기판을 받침부재의 측으로 누름이동시킴으로써, 유리기판의 서로 평행한 두 변 중 한 변이 받침부재에 접촉했을 경우에는, 그 접촉을 유지한 상태에서, 받침부재가 유리기판의 누름이동에 추종해서 이동하게 된다. 따라서, 유리기판이 받침부재에 접촉할 때의 충격이 완화되어, 받침부재의 접촉부에 상처 또는 마모 등이 발생하기 어려워지기 때문에, 받침부재의 조기마모 등에 기인하는 유리기판의 위치결정 정밀도의 악화, 및 받침부재의 상처 등에 유리기판이 걸리는 것에 의한 위치결정 불량 등이 가급적으로 억제된다. 또한, 유리기판의 받침부재에의 접촉을 유지한 상태에서 압착부재가 유리기판을 누름이동하고 있을 경우에 있어서의 유리기판의 다른 변의 변위량을 기준으로 해서, 위치결정이 행하여지는 것이기 때문에, 바꾸어 말하면 유리기판의 다른 변의 위치 자체를 기준으로 해서 상기 유리기판의 위치결정이 행하여지는 것이기 때문에, 위치결정 오차의 요인이 전무 혹은 대략 전무하게 되어, 매우 고정밀도의 위치결정이 실현된다.

이 경우, 상기 압착부재에 인접하여, 상기 유리기판의 다른 변의 변위량을 검출하는 변위센서를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 변위센서는, 유리기판의 다른 변에 접촉하는 접촉식의 것이어도 되고, 또는 비접촉식의 것이어도 된다.

이와 같이 하면, 변위센서에 의해 검출된 유리기판의 다른 변의 변위량이, 미리 설정된 설정값에 도달한 시점에서 압착부재를 정지시키면, 유리기판의 위치결정이 완료된다. 이것에 의해 유리기판의 위치결정 작업을 자동적으로 행하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 정확하고 또한 신속한 위치결정 동작이 행하여질 수 있게 된다.

또한 상세하게는, 상기 유리기판의 외주 가장자리의 변이, 서로 평행한 제1의 변 및 제2의 변과, 이들의 변에 직각이고 또한 서로 평행한 제3의 변 및 제4의 변으로 이루어지고, 상기 받침부재는, 상기 제1의 변에 적어도 2개, 및 상기 제3의 변에 적어도 1개가 접촉 가능하게 되고, 상기 압착부재는, 상기 제2의 변에 적어도 2개, 및 상기 제4의 변에 적어도 1개가 접촉 가능하게 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 각 받침부재와 각 압착부재는, 각각이 대향해서 배치된다.

이와 같이 하면, 압착부재가 유리기판을 안정되게 유지한 상태에서 받침부재의 측으로 누름이동시키는 것이 가능해지고, 유리기판의 자세가 부당하게 변동하면서 누름이동되는 것에 의한 유리기판의 손상이나 위치결정에 요하는 시간의 장기화 등의 문제가 발생하기 어려워진다. 또한, 상기 제1의 변에 접촉가능한 받침부재를 2개, 상기 제3의 변에 접촉가능한 받침부재를 1개, 상기 제2의 변에 접촉가능한 압착부재를 2개, 상기 제4의 변에 접촉가능한 압착부재를 1개로 하면, 유리기판은, 각 받침부재에 의해 3점 지지됨과 아울러, 각 압착부재에 의해서도 3점 지지되게 되고, 부품수의 증가를 초래하지 않아, 유리기판에 대한 지지를 보다 한층 안정된 상태로 하는 것이 가능해진다.

이 경우에도, 상기 유리기판의 제2의 변 및 제4의 변에 접촉가능한 각각의 압착부재에 인접해서, 상기 유리기판의 제2의 변 및 제4의 변의 각각의 변위량을 검출하는 변위센서를 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 이미 서술한 변위센서를 설치한 것에 의한 작용 효과를 마찬가지로 하여 향수할 수 있다.

또한 상기 압착부재는, 구동원으로부터의 회전 구동력을 상기 유리기판에의 누름이동 동작으로 변환하는 편심 롤러를 갖고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 편심 롤러의 회전에 따르는 강한 구동력에 의해 유리기판이 누름이동되게 되고, 유리기판이 대판이여도, 누름이동력의 부족을 초래하지 않아 유리기판을 받침부재에 접촉할 때까지 확실하게 이동시킬 수 있고, 유리기판이 받침부재에 도달하지 않게 되거나 또는 악화되거나 한다고 하는 사태를 적확하게 회피하여, 최근에 있어서의 유리기판의 대판화에 적절하게 대처하는 것이 가능해진다.

이 경우, 상기 편심 롤러는, 상기 유리기판에 대한 누름이동의 초기단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 크게 하고, 또한 상기 유리기판에 대한 누름이동의 종반단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 작게 하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 유리기판에 대한 누름이동의 종반단계, 특히 유리기판의 위치결정이 완료되기 직전에 있어서는, 유리기판의 위치의 미세 조정이 이루어지게 되고, 유리기판에 대한 누름이동의 초기단계에서 개략적인 이동이 행해짐으로써 위치결정 작업의 시간단축을 꾀하면서, 종반단계에서의 미세 이동에 의하여 치밀한 위치결정 동작이 행하여질 수 있게 된다.

이상의 구성에 있어서, 상기 받침부재 및 압착부재는, 작업용 테이블의 외주 가장자리보다 외측에 설치됨과 아울러, 상기 유리기판을 상기 작업용 테이블의 적재면 상에 실을 때에 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 상기 적재면에 대한 위치결정을 하도록 구성되는 것이어도 된다.

이와 같이 하면, 유리기판이 작업용 테이블의 적재면에 있어서의 미리 설정 된 소정 위치에 정확하게 위치결정되게 되고, 유리기판에 대한 가공작업 등을 원활하고 또한 적정하게 행하는 것이 가능해진다.

이 경우, 상기 유리기판의 적어도 평행한 두 변을, 상기 작업용 테이블에 있어서의 적재면의 외주 가장자리보다 외측에 위치시킴과 아울러, 그 위치 주변에, 상기 위치결정장치에 의한 위치결정 완료 후의 유리기판의 적어도 평행한 두 변의 끝면 연삭을 행하는 연삭구를 설치하도록 하고, 유리기판의 끝면 연삭장치로서 제공할 수도 있다.

이와 같이 하면, 작업용 테이블의 적재면 상에 정확하게 위치결정된 유리기판의 적어도 평행한 두 변이, 작은 연삭값을 갖는 상태에서 연삭구에 의해 연삭될 수 있게 되고, 연삭 속도를 높여서 가공 능률을 향상시키는 것이 가능해질 뿐만 아니라, 연삭 끝면의 면 품위를 높이는 것도 가능해진다.

또한 상기 기술적 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명에 따른 방법은, 유리기판의 한 변에 접촉가능한 받침부재와, 상기 한 변과 평행한 다른 변에 접촉 가능하게 되고 또한 상기 유리기판을 상기 받침부재의 측으로 누름이동시키는 압착부재를 구비하고, 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 위치결정을 행하는 위치결정방법에 있어서, 상기 압착부재에 의해, 상기 유리기판의 한 변을, 상기 압착부재의 누름이동 방향으로 이동가능하도록 탄성 지지된 상기 받침부재에 접촉시켜서, 상기 유리기판을 누름이동시키고, 상기 받침부재를 상기 압착부재에 의한 상기 유리기판의 누름이동에 추종해서 그 누름이동 방향으로 이동시키면서, 상기 유리기판의 다른 변으로부터 한 변으로 향하는 방향의 변위량을 변위 센서로 측정해서 상기 유리기판의 위치결정을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 방법에 의하면, 압착부재가 유리기판을 받침부재의 측으로 누름이동시켰을 때는, 유리기판의 서로 평행한 두 변 중 한 변이 받침부재에 접촉한 상태를 유지하고, 받침부재가 유리기판의 누름이동에 추종해서 이동함과 아울러, 이러한 상태에서의 유리기판의 다른 변의 변위량을 기준으로 해서 위치결정이 행하여진다. 이러한 동작이 행하여짐으로써, 이것에 대응하는 동작에 대해서 이미 서술한 작용 효과를 같은 방법으로 향수할 수 있다.

이 경우, 상기 유리기판의 적어도 평행한 두 변이 작업용 테이블의 적재면의 외주 가장자리보다 외측에 위치하도록, 상기의 위치결정방법을, 작업용 테이블 상에 상기 유리기판을 실어서 실행함과 아울러, 그 위치결정 완료 후의 유리기판의 적어도 평행한 두 변에 대하여 연삭구로 끝면 연삭을 행하도록 하고, 유리기판의 끝면 연삭방법으로서 제공할 수도 있다.

이와 같이 하면, 정확한 위치결정이 행하여지는 것에 따라 연삭값이 적정하게 작아진 유리기판에 대하여 끝면 연삭이 행하여지게 되고, 이것에 의해 연삭속도를 높여서 가공 능률을 향상시키는 것이 가능하게 됨과 아울러, 연삭가공 후의 끝면의 면 품위를 높이는 것도 가능해진다.

(발명의 효과)

이상과 같이 본 발명에 의하면, 유리기판의 서로 평행한 두 변 중 한 변이 받침부재에 접촉했을 경우에는, 그 접촉을 유지한 상태에서, 받침부재가 유리기판의 누름이동에 추종해서 이동하게 되기 때문에, 유리기판이 받침부재에 접촉할 때의 충격이 완화되어, 받침부재의 조기마모 등에 기인하는 유리기판의 위치결정 정밀도의 악화, 및 받침부재의 상처 등에 유리기판이 걸리는 것에 의한 위치결정 불량 등이 가급적으로 억제된다. 또한, 받침부재에 접촉한 상태에 있는 유리기판을 압착부재가 누름이동하고 있을 경우에 있어서의 상기 유리기판의 다른 변의 변위량을 기준으로 해서 위치결정이 행하여지기 때문에, 매우 고정밀도의 위치결정이 실현된다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유리기판의 위치결정장치의 전체 구성을 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 유리기판의 위치결정장치의 주요부를 간략화해서 나타내는 요부 확대 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 유리기판의 위치결정장치를 사용해서 위치결정된 유리기판의 상태를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 유리기판의 위치결정장치가 부설되는 끝 면 연삭장치(종래 예이기도 함)의 전체 구성을 간략화해서 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 유리기판의 위치결정장치가 부설되는 끝면 연삭장치(종래 예이기도 함)의 주요부를 간략화해서 나타내는 주요부 확대 평면도이다.

도 6은 종래에 있어서의 유리기판의 위치결정장치의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 7은 종래에 있어서의 유리기판의 위치결정장치의 다른 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 8은 종래에 있어서의 유리기판의 위치결정장치를 사용해서 위치결정된 유리기판의 상태를 나타내는 개략적인 평면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 위치결정장치

2 : 유리기판

2a : 제1의 변

2b : 제2의 변

2c : 제3의 변

2d : 제4의 변

3 : 받침부재

4 : 압착부재

4b : 편심 롤러

5 : 작업용 테이블

6 : 변위센서

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 이 실시형태에 따른 위치결정장치가 부설되는 끝면 연삭장치는, 이미 설명한 도 4 및 도 5에 나타내는 구성과 같으므로, 그 도시 및 설명을 생략한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태에 따른 위치결정장치(1)는, 기본적으로는, 유리기판(2)의 한 변{2a(2c)}에 접촉가능한 받침부재(3)와, 이 한 변{2a(2c)}과 평행한 다른 변{2b(2d)}에 접촉 가능하게 되고 또한 유리기판(2)을 받침부재(3)의 측으로 누름이동시키는 압착부재(4)를 구비해서 이루어지고, 받침부재(3)를, 유리기판(2)의 누름이동에 추종해서 이동가능하게 함과 아울러, 유리기판(2)의 한 변{2a(2c)}을 받침부재(3)에 접촉시킨 상태에서 압착부재(4)가 누름이동 동작할 때에 있어서의 유리기판(2)의 다른 변{2b(2d)}의 변위량을 기준으로 해서, 유리기판(2)의 위치결정을 행하는 것이다.

상세하게 설명하면, 이 위치결정장치(1)는, 작업용 테이블(정밀정반)(5)의 적재면 상에 실어진 유리기판(2)의 제1의 변(2a)에 접촉가능한 2개의 받침부재(3)와, 이 제1의 변(2a)과 평행한 제2의 변(2b)에 접촉가능한 2개의 압착부재(4)와, 이들의 제1 및 제2의 변(2a, 2b)과 직각인 제3의 변(2c)에 접촉가능한 1개의 받침부재(3)와, 이 제3의 변(2c)과 직각인 제4의 변(2d)에 접촉가능한 1개의 압착부재(4)를 갖는다. 이 경우, 유리기판(2)의 합계 4변(2a, 2b, 2c, 2d)은, 작업용 테 이블(5)의 적재면의 외주 가장자리보다 외측에 위치하고 있고, 또 각 받침부재(3) 및 각 압착부재(4)는, 작업용 테이블(5)의 적재면의 외주 가장자리보다 외측, 또한 유리기판(2)의 합계 4변(2a, 2b, 2c, 2d)보다 외측에 배치되어 있다. 따라서, 이 직사각형의 유리기판(2)은, 합계 3개의 받침부재(3)에 의해 3점에서 지지됨과 아울러, 합계 3개의 압착부재(4)에 의해서도 3점에서 지지된다.

이 경우, 유리기판(2)의 제1의 변(2a)에 대해서는, 그 양단부 근방에, 2개의 받침부재(3)가 배치됨과 아울러, 제2의 변(2b)에 대해서도, 그 양단부 근방에, 상기 2개의 받침부재(3)에 각각 대향하는 2개의 압착부재(4)가 배치되어 있다. 또한 유리기판(2)의 제3의 변(2c)에 대해서는, 제2의 변(2b)과의 코너부 근방에, 1개의 받침부재(3)가 배치됨과 아울러, 제4의 변(2d)에 대해서도, 제2의 변(2b)과의 코너부 근방에, 상기 1개의 받침부재(3)에 대향하는 1개의 압착부재(4)가 배치되어 있다. 또한, 유리기판(2)의 제3의 변(2c) 및 제4의 변(2d)에 대응해서 배치되는 받침부재(3) 및 압착부재(4)에 대해서는, 제2의 변(2b)과의 코너부 근방에 한하지 않고, 그들의 각 변(2c, 2d)의 각각의 중앙부 근방에 배치해도 좋다.

또한 이 위치결정장치(1)는, 유리기판(2)의 제2의 변(2b)에 접촉가능하고 또한 상기 부위의 2개의 압착부재(4)에 각각 인접하는 2개의 변위센서(6)와, 제4의 변(2d)에 접촉가능하고 또한 상기 부위의 1개의 압착부재(4)에 인접하는 1개의 변위센서(6)가 설치되어 있다. 이 합계 3개의 변위센서(6)도, 작업용 테이블(5)의 적재면의 외주 가장자리보다 외측, 또한 유리기판(2)의 대응하는 각 변(2b, 2d)보다 외측에 배치되어 있다.

상기 각 구성요소의 상세구조를 설명하면, 받침부재(3)는, 유리기판(2)의 대응하는 각 변(2a, 2c)에 접촉하는 원기둥형상(또는 원통형상)의 접촉 받이체(3a)를 갖고, 이 접촉 받이체(3a)는, 스프링 또는 유체압 실린더 등으로 이루어지는 탄성체(3b)에 의해 탄성지지되어 있다. 따라서, 각 접촉 받이체(3a)는, 유리기판(2)의 대응하는 각 변(2a, 2c)과의 접촉을 각각 유지한 상태에서 유리기판(2)과 함께 이동 가능하게 되어 있다.

한편, 압착부재(4)는, 유리기판(2)의 대응하는 각 변(2b, 2d)에 각각 접촉하는 원형상의 접촉 누름체(4a)와, 이 각 접촉 누름체(4a)에 대하여 유리기판(2)의 각 변(2b, 2d)과 직교하는 방향으로의 이동력을 각각 부여하는 편심 롤러(4b)를 갖는다. 그리고, 이들 편심 롤러(4b)는, 서보모터 등으로 이루어지는 도시하지 않은 회전 구동원으로부터의 회전 구동력을 접촉 누름체(4a)의 유리기판(2)에 대한 누름이동 동작으로 변환하는 역할을 한다. 이 경우, 접촉 누름체(4a)는, 항상 일정한 자세로 유지된다.

구체적으로는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 접촉 누름체(4a)의 내부에 베어링을 개재해서, 회전중심(X)이 치우쳐 이루어지는 편심 롤러(4b)를 회전가능하게 끼워맞춰 유지하고, 이 편심 롤러(4b)에 회전 구동원으로부터의 회전 구동력이 전달되도록 구성되어 있다. 그리고, 도면에 나타내는 바와 같이 편심 롤러(4b)의 회전중심(X)의 편의량이, 유리기판(2)의 각 변{2b(2d)}과 평행한 방향으로 최대가 되어 있는 상태로부터, 화살표 a방향으로 회전을 개시했을 경우에는, 단위회전각도당의 유리기판(2)에 대한 누름이동량이 상대적으로 큰 것에 대해서, 화 살표 a방향으로의 회전각도가 90°에 가까워짐에 따라서 단위회전각도당의 유리기판(2)에 대한 누름이동량이 상대적으로 작아진다. 따라서, 압착부재(4)와 받침부재(3)의 상호작용에 의한 위치결정 작업의 초기단계에서는, 유리기판(2)에 대한 누름이동 동작이 개략적인 이동으로 되고, 그 종반단계에서는 미세 이동으로 된다.

또한 도 1에 나타내는 바와 같이, 변위센서(6)는 접촉식 센서이며, 유리기판(2)의 대응하는 각 변(2b, 2d)에 접촉가능한 접촉자(6a)를 각각 갖고, 그들의 접촉자(6a)의 이동방향은, 각 압착부재(4)의 누름이동 방향과 각각 평행해지도록 배열되어 있다. 그리고, 압착부재(4)에 의한 유리기판(2)의 누름이동시에 있어서의 그 제2, 제4의 변(2b, 2d)의 변위량이, 각 변위센서(6)에 의해 검출되고, 그 검출된 변위량이 미리 설정된 설정값으로 된 시점에서, 압착부재(4)의 편심 롤러(4b)의 회전이 정지하도록 구성되어 있다.

다음에 이상의 구성을 구비해서 이루어지는 위치결정장치(1)의 작용을 설명한다.

도시하지 않은 반송수단에 의해 유리기판(2)이 작업용 테이블(5)의 적재면 상에 놓여진 시점에서, 회전 구동수단에 의해 각 편심 롤러(4b)가 도 2에 나타내는 초기 설정의 상태로부터 화살표 a방향으로 회전한다. 이것에 의해 2개의 압착부재(4)의 접촉 누름체(4a)가 유리기판(2)의 제2의 변(2b)을 개략적인 이동의 형태로 누름이동시킴과 아울러, 1개의 압착부재(4)의 접촉 누름체(4a)가 제4의 변(2d)을 마찬가지로 개략적인 이동의 형태로 누름이동시킨다. 이 결과, 유리기판(2)의 제1의 변(2a)이 2개의 받침부재(3)의 접촉 받이체(3a)에 접촉함과 아울러, 제3의 변(2c)이 1개의 받침부재(3)의 접촉 받이체(3a)에 접촉한다.

이 후, 편심 롤러(4b)가 계속해서 회전함으로써, 각 압착부재(4)가 유리기판(2)을 계속해서 누름이동시킴과 아울러, 각 받침부재(3)는 유리기판(2)의 각 변(2a, 2c)과의 접촉을 유지한 상태에서 각각 후퇴 이동한다. 이러한 동작이 행하여지고 있는 동안에는, 각 변위센서(6)의 접촉자(6a)는, 유리기판(2)의 각 변(2b, 2d)과의 접촉을 유지한 상태에서 이동하고, 상기 각 변(2b, 2d)의 변위량을 계속해서 검출한다. 그리고, 편심 롤러(4b)가 초기 설정의 상태로부터 90°의 각도 위치 부근까지 회전한 단계에서, 각 압착부재(4)는 유리기판(2)의 각 변(2b, 2d)을 미세이동의 형태로 누름이동시켜, 각 변위센서(6)에 의해 검출되는 변위량이 미리 설정된 설정값에 도달한 시점에서, 회전 구동원이 편심 롤러(4b)의 회전을 정지시킨다. 이 시점에서, 유리기판(2)에 대한 위치결정 작업이 완료된다.

이 시점에 있어서, 유리기판(2)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 작업용 테이블(5)의 적재면에 대하여 정확한 위치에 정확한 자세로 위치결정되어 있기 때문에, 유리기판(2)의 연삭값(t)은 작아져 있다. 이러한 상태에서, 작업용 테이블(5)의 복수의 흡인구멍을 통해서 유리기판(2)의 이면측에 부압을 발생시키고, 이것에 의해 유리기판(2)을 작업용 테이블(5)의 적재면 상에 흡착 유지시킨다. 이 후, 위치결정장치(1)의 각 구성요소를 퇴피시킴과 아울러, 유리기판(2)의 제1의 변(2a)과 제2의 변(2b)에, 이미 설명한 도 4에 나타내는 회전숫돌로 이루어지는 연삭구(다이아몬드 툴)(11)를 접촉시킨다. 이 경우, 작업용 테이블(5)의 양변 나아가서는 유리기판(2)의 각 변(2a, 2b)은, 도 4에 나타내는 주행레일(10)과 평행해지도록 미리 설정되어 있기 때문에, 연삭구(11)를 주행레일(10)을 따라 이동시키면, 유리기판(2)의 연삭값(t)이 작은 것에 따라서, 단시간에 면 품위가 안정된 연삭 끝면을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 위치결정장치, 위치결정방법, 끝면 연삭장치 및 끝면 연삭방법은, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 일렉트로 루미넷센스 디스플레이, 필드에미션 디스플레이 등의 각종 화상표시 기기용의 유리 패널의 제작에 사용되는 유리기판이나, 각종 전자표시 기능소자나 박막을 형성하기 위한 기재로서 사용되는 유리기판과 같이, 각종 가공시에 고정밀도의 위치결정이 요구되는 것이나, 끝면의 고품위화가 요구되는 것에 바람직하다.

Claims

유리기판의 한 변에 접촉가능한 받침부재와, 상기 한 변과 평행한 다른 변에 접촉가능하게 되고 또한 상기 유리기판을 상기 받침부재의 측으로 눌러 이동시키는 압착부재를 구비하고, 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 위치결정을 행하도록 구성된 위치결정장치에 있어서,

상기 받침부재를, 상기 압착부재에 의한 상기 유리기판의 누름이동에 추종해서 그 누름이동 방향으로 이동가능하게 되도록 탄성 지지함과 아울러, 상기 탄성 지지에 의해 상기 받침부재가 이동가능한 상태를 유지하며 상기 유리기판의 한 변을 상기 받침부재에 접촉시킨 상태에서, 상기 압착부재에 의한 누름이동시에 있어서의 상기 유리기판의 다른 변으로부터 한 변으로 향하는 방향의 변위량을 변위센서로 검출해서, 상기 유리기판의 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제1항에 있어서, 상기 변위센서는 상기 압착부재에 인접하여 설치한 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제1항에 있어서, 상기 유리기판의 외주 가장자리의 변이, 서로 평행한 제1의 변 및 제2의 변과, 이들의 변에 직각이고 또한 서로 평행한 제3의 변 및 제4의 변으로 이루어지고, 상기 받침부재는, 상기 제1의 변에 2개이상, 및 상기 제3의 변에 1개이상이 접촉 가능하게 되고, 상기 압착부재는, 상기 제2의 변에 2개이상, 및 상기 제4의 변에 1개이상이 접촉 가능하게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제3항에 있어서, 상기 유리기판의 제2의 변 및 제4의 변에 접촉가능한 각각의 압착부재에 인접하여, 상기 유리기판의 제2의 변 및 제4의 변의 각각의 변위량을 검출하는 변위센서를 설치한 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제1항에 있어서, 상기 압착부재는, 구동원으로부터의 회전 구동력을 상기 유리기판에의 누름이동 동작으로 변환하는 편심 롤러를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제2항에 있어서, 상기 압착부재는, 구동원으로부터의 회전 구동력을 상기 유리기판에의 누름이동 동작으로 변환하는 편심 롤러를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제3항에 있어서, 상기 압착부재는, 구동원으로부터의 회전 구동력을 상기 유리기판에의 누름이동 동작으로 변환하는 편심 롤러를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제4항에 있어서, 상기 압착부재는, 구동원으로부터의 회전 구동력을 상기 유리기판에의 누름이동 동작으로 변환하는 편심 롤러를 갖고 있는 것을 특징으로 하 는 유리기판의 위치결정장치.
제5항에 있어서, 상기 편심 롤러는, 상기 유리기판에 대한 누름동작의 초기 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 크게 하고, 또한 상기 유리기판에 대한 누름이동의 종반 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 작게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제6항에 있어서, 상기 편심 롤러는, 상기 유리기판에 대한 누름동작의 초기 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 크게 하고, 또한 상기 유리기판에 대한 누름이동의 종반 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 작게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제7항에 있어서, 상기 편심 롤러는, 상기 유리기판에 대한 누름동작의 초기 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 크게 하고, 또한 상기 유리기판에 대한 누름이동의 종반 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 작게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제8항에 있어서, 상기 편심 롤러는, 상기 유리기판에 대한 누름동작의 초기 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으로 크게 하고, 또한 상기 유리기판에 대한 누름이동의 종반 단계에서는 단위회전각도당의 누름이동량을 상대적으 로 작게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제1항에 있어서, 상기 받침부재 및 압착부재는, 작업용 테이블의 외주 가장자리보다 외측에 설치됨과 아울러, 상기 유리기판을 상기 작업용 테이블의 적재면 상에 얹을 때에 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 상기 적재면에 대한 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제2항에 있어서, 상기 받침부재 및 압착부재는, 작업용 테이블의 외주 가장자리보다 외측에 설치됨과 아울러, 상기 유리기판을 상기 작업용 테이블의 적재면 상에 얹을 때에 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 상기 적재면에 대한 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제3항에 있어서, 상기 받침부재 및 압착부재는, 작업용 테이블의 외주 가장자리보다 외측에 설치됨과 아울러, 상기 유리기판을 상기 작업용 테이블의 적재면 상에 얹을 때에 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 상기 적재면에 대한 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제4항에 있어서, 상기 받침부재 및 압착부재는, 작업용 테이블의 외주 가장자리보다 외측에 설치됨과 아울러, 상기 유리기판을 상기 작업용 테이블의 적재면 상에 얹을 때에 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 상기 적재면에 대한 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제5항에 있어서, 상기 받침부재 및 압착부재는, 작업용 테이블의 외주 가장자리보다 외측에 설치됨과 아울러, 상기 유리기판을 상기 작업용 테이블의 적재면 상에 얹을 때에 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 상기 적재면에 대한 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
제9항에 있어서, 상기 받침부재 및 압착부재는, 작업용 테이블의 외주 가장자리보다 외측에 설치됨과 아울러, 상기 유리기판을 상기 작업용 테이블의 적재면 상에 얹을 때에 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 상기 적재면에 대한 위치결정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정장치.
상기 유리기판의 적어도 평행한 두 변은, 상기 작업용 테이블에 있어서의 적재면의 외주 가장자리보다 외측에 위치하고 있음과 아울러, 그 위치 주변에는, 제1 항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 위치결정장치에 의한 위치결정 완료 후의 유리기판 중 적어도 평행한 두 변의 끝면 연삭을 행하는 연삭구가 설치되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 끝면 연삭장치.
유리기판의 한 변에 접촉가능한 받침부재와, 상기 한 변과 평행한 다른 변에 접촉가능하게 되고 또한 상기 유리기판을 상기 받침부재의 측으로 눌러 이동시키는 압착부재를 구비하고, 상기 받침부재와 압착부재의 상호작용에 의해 상기 유리기판의 위치결정을 행하는 위치결정방법에 있어서,

상기 압착부재에 의해, 상기 유리기판의 한 변을, 상기 압착부재의 누름이동 방향으로 이동가능하도록 탄성 지지된 상기 받침부재에 접촉시켜서, 상기 유리기판을 누름이동시키고, 상기 받침부재를 상기 압착부재에 의한 상기 유리기판의 누름이동에 추종해서 그 누름이동 방향으로 이동시키면서, 상기 유리기판의 다른 변으로부터 한 변으로 향하는 방향의 변위량을 변위센서로 검출해서, 상기 유리기판의 위치결정을 행하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 위치결정방법.
상기 유리기판의 적어도 평행한 두 변이 작업용 테이블의 적재면의 외주 가장자리보다 외측에 위치하도록, 제20항에 기재된 위치결정방법을, 작업용 테이블 상에 상기 유리기판을 실어서 실행함과 아울러, 그 위치결정 완료 후의 유리기판의 적어도 평행한 두 변에 대하여 연삭구로 끝면 연삭을 행하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 끝면 연삭방법.