TW201335083A

TW201335083A - 玻璃板加工裝置及其加工方法

Info

Publication number: TW201335083A
Application number: TW101151043A
Authority: TW
Inventors: Eiichi Higuchi; Makoto Nishio; Tadashi Takahashi
Original assignee: Nippon Electric Glass Co
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-09-01
Also published as: CN103958424B; TWI560159B; KR20140106543A; JP5874393B2; CN103958424A; JP2013136488A; KR101953659B1; WO2013100126A1

Abstract

一種玻璃板加工裝置，包括：保持台1，對玻璃板G進行保持；軌道2，使保持台1沿著規定的搬送路徑移動；切斷裝置3、4、5，將保持於保持台1的玻璃板G在搬送路徑上切斷為規定尺寸的矩形狀；倒角裝置7、8、9，對在搬送路徑上保持於保持台1的玻璃板G的切斷端面在搬送路徑上實施倒角，且上述玻璃板加工裝置在以保持台1作為基準來對切斷裝置3、4、5與倒角裝置7、8、9進行定位後，開始加工。

Description

玻璃板加工裝置及其加工方法

本發明是有關於一種玻璃板的加工技術，詳細而言，是有關於一種在將玻璃板切斷為規定尺寸的矩形狀後，對該玻璃板的切斷端面實施倒角等的端面處理的加工技術的改良。

眾所周知地，以液晶顯示器或有機電致發光(electroluminescence，EL)顯示器等的平板顯示器(flat panel display，FPD)用的玻璃基板為代表，各種玻璃板是將大的原料玻璃板切為矩形狀所製造而成。

而且，切下的玻璃板的切斷端面因與表面以及背面之間的連結部變得尖銳，故該狀態下會成為缺口等破損的原因，因而在切斷步驟後，對包含切斷端面的玻璃基板的四邊實施倒角等的端面處理。

作為此種玻璃板加工裝置，大多情況下切斷裝置與倒角裝置等的端面處理裝置分別相獨立，在將由切斷裝置切斷的玻璃板傳送至端面處理裝置後，必須重新進行定位(例如參照專利文獻1~專利文獻4)。

就玻璃板的定位而言，例如專利文獻4所揭示般，通常是利用倒角裝置(包含於端面處理裝置)中設置的定位單元來按壓玻璃板的端面，一邊使玻璃板稍微移動一邊定位於規定位置。因此，該情況下，在切斷步驟與倒角步驟(包含於端面處理步驟)這兩個步驟中，定位單元與玻璃板的端面均直接接觸。

先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平5-185360號公報

專利文獻2：日本專利特開平10-118907號公報

專利文獻3：日本專利特開2000-42888號公報

專利文獻4：日本專利特開2002-120135號公報

然而，近年來，對如以FPD用的玻璃基板為代表的用於各種領域的玻璃板推進薄板化。因此，在切斷步驟或端面處理步驟的定位等中，若以與現有的玻璃板同等的力來按壓玻璃板端面，則施加至端面的壓力與玻璃板的厚度成反比例而變強，因而玻璃板容易變形。因此，若如上述般對玻璃板使定位單元與玻璃板的端面直接接觸，則有伴隨變形而導致玻璃板破損之虞。

本發明鑒於上述實際情況，其技術性課題在於：在將玻璃板切斷為規定尺寸的切斷步驟及/或該玻璃板的切斷端面的端面處理步驟的定位中，可靠地防止玻璃板破損的事態的發生。

為了解決上述課題而創作的本發明的特徵在於包括：保持台，對玻璃板進行保持；移動單元，使上述保持台沿著規定的搬送路徑移動；切斷單元，將保持於上述保持台的上述玻璃板、在上述搬送路徑上切斷為規定尺寸的矩形狀；端面處理單元，對在上述搬送路徑上保持於上述保持台的上述玻璃板的切斷端面、在上述搬送路徑上實施端面處理；以及定位單元，以上述保持台作為基準，而對各個上述切斷單元與上述端面處理單元進行定位。此處所提及的端面處理中，例如，包括：玻璃板的端面的倒角、玻璃板的角部倒角、利用表面處理劑進行的表面處理、利用雷射或加熱器等進行的加熱熔融成形、去除應變等(以下相同)。

根據上述構成，保持於保持台的玻璃板在藉由切斷單元而切斷為規定尺寸的矩形狀後，在保持於同一保持台的狀態下，藉由端面處理單元對上述玻璃板的切斷端面實施端面處理。亦即，玻璃板的相對於保持台的相對位置是：在由切斷單元執行的切斷步驟、與由端面處理單元執行的端面處理步驟中，未發生變化而為固定。而且，以如上述般與玻璃板的相對位置關係為固定的保持台作為基準，來進行切斷單元與端面處理單元的定位，因此，可不與玻璃板直接接觸，來進行切斷單元與端面處理單元的準確定位。因此，在切斷步驟及端面處理步驟的定位中，玻璃板並不與定位單元接觸，因而在定位時能夠可靠地防止玻璃板破損的事態的發生。

另外，在端面處理單元進行倒角的情況下，亦可以如下方式來構成：進行玻璃板的邊的倒角、及玻璃板的鄰接的邊相連的角部的倒角(所謂的角部倒角)。

上述構成中，較佳為上述保持台包括：主支持部，對上述玻璃板的製品部加以支持；以及輔助支持部，對上述玻璃板的被切斷去除的非製品部加以支持，且上述輔助支持部能夠從上述主支持部分離。

據此，藉由使輔助支持部從主支持部分離，而可變更保持台的大小。因此，相應於伴隨加工的玻璃板的尺寸變更，可適當變更保持台的大小。因此，可將玻璃板的從保持台的伸出量抑制在最小限度，從而可防止玻璃板的撓曲等的變形。

為了解決上述課題而創作的本發明的特徵在於包括：切斷步驟，藉由切斷單元將玻璃板切斷為規定尺寸的矩形狀；以及端面處理步驟，藉由端面處理單元對上述玻璃板的切斷端面實施端面處理，在將上述玻璃板保持於保持台的狀態下，一邊使上述玻璃板與上述保持台一體地移動，一邊執行上述切斷步驟與上述端面處理步驟，並且分別以上述保持台作為基準，來進行上述切斷步驟中的上述切斷單元的定位、與上述端面處理步驟中的上述端面處理單元的定位。

根據上述方法，可享有與已述的對應的構成相同的作用效果。

上述的方法中，較佳為上述保持台包括：主支持部，對上述玻璃板的製品部加以支持；以及輔助支持部，能夠從上述主支持部分離而設置，對上述玻璃板的被切斷去除的非製品部加以支持，在切斷上述玻璃板之前，由上述主支持部與上述輔助支持部來支持上述玻璃板；在切斷上述玻璃板後，使上述輔助支持部從上述主支持部分離，僅由上述主支持部來支持上述玻璃板。

據此，可享有與已述的對應的構成相同的作用效果。

上述方法中，如果上述玻璃板的板厚小於0.4 mm，則可最大限度地發揮本申請案發明的作用效果。

如以上所述般根據本發明，以保持著玻璃板的保持台作為基準來進行切斷單元與端面處理單元的定位，因而在進行玻璃板的切斷步驟或該玻璃板的切斷端面的端面處理步驟的定位時，能夠可靠地防止玻璃板破損事態的發生。

1‧‧‧保持台

1a‧‧‧保持台的側面

2‧‧‧軌道

3‧‧‧切割器

4、5‧‧‧切割具

6‧‧‧定位裝置

7、8、9‧‧‧研磨磨石

11‧‧‧主支持部

12‧‧‧輔助支持部

13‧‧‧升降機構

G‧‧‧玻璃板

SL‧‧‧劃線

Z1‧‧‧玻璃板供給區

Z2‧‧‧切斷區

Z3‧‧‧倒角區

Z4‧‧‧玻璃板取出區

Z5‧‧‧保持台更換區

Z21‧‧‧劃線區

Z22‧‧‧第1切割區

Z23‧‧‧第2切割區

Z31‧‧‧第1倒角區

Z32‧‧‧第2倒角區

Z33‧‧‧角部倒角(第3倒角)區

圖1是表示本發明的第1實施形態的玻璃板加工裝置的平面圖。

圖2A是表示第1實施形態的玻璃板加工裝置的保持台的側視圖。

圖2B是表示第1實施形態的玻璃板加工裝置的保持台的正視圖。

圖3A是表示第1實施形態的玻璃板加工裝置的切斷裝置的定位前的狀態的正視圖。

圖3B是表示第1實施形態的玻璃板加工裝置的切斷裝置的定位後的狀態的正視圖。

圖4A是表示本發明的第2實施形態的玻璃板加工裝置的保持台的側視圖。

圖4B是表示本發明的第2實施形態的玻璃板加工裝置的保持台的平面圖。

圖4C是用以說明本發明的第2實施形態的玻璃板加工裝置的保持台的主支持部與輔助支持部的動作的側視圖。

以下，參照隨附圖式對本發明的實施形態進行說明。另外，以下的實施形態中，以進行端面的倒角來作為玻璃板的端面處理的情況為例進行說明。

圖1是本發明的第1實施形態的玻璃板加工裝置的概略平面圖。該玻璃板加工裝置具有：供保持著玻璃板G的多個保持台1移動的搬送路徑。搬送路徑包含：環狀敷設的軌道2。在搬送路徑上，設置著玻璃板供給區Z1、切斷區Z2、倒角區Z3、玻璃板取出區Z4、及保持台更換區Z5。

本實施形態中，切斷區Z2包含：劃線區(scribe zone)Z21、第1切割區Z22、及第2切割區Z23；倒角區Z3包含：第1倒角區Z31、第2倒角區Z32、及角部倒角區(corner cut zone)Z33。另外，在搬送路徑上，亦可進而包含對保持台1的玻璃板保持面進行清洗的清洗區。

如圖2A及圖2B所示，保持台1是可滑動地被保持於軌道2上，且多個保持台1在同一軌道2上沿圖1的箭頭方向環繞。另外，保持台1經由未圖示的旋轉台而保持於軌道2上。

本實施形態中，保持台1以將玻璃板G真空吸附於玻璃板保持面上的方式而構成。作為真空吸附的機構，例如採用如下的構成：在保持台1中內置真空泵等，或在使保持台1作為氣密構造而使用外部的真空源進行真空吸附後，利用閥等維持真空等。另外，亦可為如下構成，即，代替對玻璃板G進行真空吸附，而使水介於玻璃板G與保持台1之間，從而將玻璃板G吸附於保持台1。

此處，就保持台1的移動單元而言，除了使用在軌道2上移行而進行移動的構成以外，例如亦可使用藉由帶式輸送機(belt conveyor)、移載裝置(conveying device)、自動搬送台車等進行移動的構成。

如圖1所示，加工裝置是在搬送路徑上作為主要的構成，而具備：將玻璃板G切斷(修整(trimming))為規定尺寸的矩形狀的切斷裝置，以及對由切斷裝置切斷的玻璃板G的切斷端面實施倒角的倒角裝置。

切斷裝置包括：在玻璃板G上形成劃線SL的切割器3，以及將玻璃板G沿著劃線SL切割的切割具4、切割具5。

若將保持於保持台1的玻璃板G搬送至劃線區Z21，則切割器3以在玻璃板G上劃成規定尺寸的矩形狀的製品部的方式，而在玻璃板G的表面形成劃線SL。

此時，切割器3在以保持玻璃板G的保持台1作為基準而得到定位後，開始劃線SL的形成。詳細而言，例如，如圖3A所示，藉由定位裝置6以保持台1的側面(例如，設置於側面的特定位置的基準面)1a作為基準，來進行切割器3的定位。本實施形態中，定位裝置6以側面1a與切割器3的距離成為預先決定的固定距離的方式，來調整切割器3的位置。此處，定位裝置6既可以藉由接觸式感測器來檢測保持台1的位置的方式而構成，亦可以由非接觸式感測器來進行檢測的方式而構成。而且，亦可以如下的方式而構成，即，定位裝置6預先登記各個保持台1的搬送路徑上的位置資訊，並根據該登記資訊來進行切割器3的定位。

另外，就切斷裝置而言，只要在切斷裝置與玻璃板G之間進行相對移動，則可為如下構成中的任一個：僅使切斷裝置(具體而言為切割器3等)移動、僅使保持著玻璃板G的保持台1移動、使切斷裝置與保持著玻璃板G的保持台1二者移動。而且，切斷裝置除了成為藉由切割器3形成劃線SL來進行切割的構成以外，例如亦可為使用雷射割斷或雷射熔斷來切斷玻璃板G的構成。

若將保持於保持台1的玻璃板G搬送至第1切割區Z22，則第1切割具4沿著在與玻璃板G的搬送方向正交的方向上相對向的兩根劃線SL來切割玻璃板G。第2切割具5在使保持台1與玻璃板G一併地旋轉90度後，在第2切割區Z23中，沿著玻璃板G的相對向的剩餘的兩根劃線SL來切割玻璃板G。此時，切割具4在藉由未圖示的定位裝置以保持玻璃板G的保持台1作為基準而得到定位後，開始進行切割。

另一方面，如圖1所示，倒角裝置具備：進行玻璃板G的四邊的倒角的倒角用研磨工具，以及進行玻璃板G的正交的兩邊相連的角部的角部倒角的角部倒角用研磨工具。

倒角用研磨工具包括：對玻璃板G的相對向的兩邊實施倒角的第1研磨磨石7，以及對玻璃板G的相對向的剩餘的兩邊實施倒角的第2研磨磨石8。詳細而言，若將保持於保持台1的玻璃板G搬送至第1倒角區Z31，則藉由第1研磨磨石7，對在與玻璃板G的搬送方向正交的方向上相對向的兩邊實施倒角(例如R倒角)。然後，使保持台1與玻璃板G一併旋轉90度，在第2倒角區Z32，藉由第2研磨磨石8對玻璃板G的相對向的剩餘的兩邊實施倒角(例如R倒角)。此時，各研磨磨石7、8藉由未圖示的定位裝置以保持玻璃板G的保持台1作為基準而得到定位後，開始進行倒角。

角部倒角用研磨工具包括：實施玻璃板G的四個角部的角部倒角的第3研磨磨石9。詳細而言，若將保持於保持台1的玻璃板G搬送至角部倒角區Z33，則藉由各研磨磨石9，將玻璃板G的所有的角部傾斜地予以切除。此時，各研磨磨石9在藉由未圖示的定位裝置以保持玻璃板G的保持台1作為基準而得到定位後，開始進行角部倒角。另外，亦可省略角部倒角。

另外，就倒角裝置而言，只要在倒角裝置與玻璃板G之間進行相對移動，則可為如下構成中的任一個：僅使倒角裝置(具體而言研磨磨石7~9等)移動、僅使保持著玻璃板G的保持台1移動、使倒角裝置與保持著玻璃板G的保持台1二者移動。倒角裝置除了利用機械研磨以外，亦可利用氫氟酸等的蝕刻液對玻璃板G的端部進行蝕刻，或利用雷射光或加熱器等的熱能使玻璃板G的端部熔解，從而實施倒角。在為前者的情況下，例如，利用輥(roller)、毛刷(brush)、噴霧(spray)等將蝕刻液塗佈於玻璃板G的端部。該情況下，亦可併用玻璃板G的遮蔽(masking)。

然後，依序對如以上所述般而構成的加工裝置的動作進行說明。

如圖1所示，在玻璃板供給區Z1，對各保持台1上逐片地供給玻璃板G，將玻璃板G保持於保持台1。在玻璃板供給區Z1，可藉由人力、手動或自動控制的移載裝置等，將玻璃板G設置於保持台1。此時，玻璃板G如後述般以保持台1作為基準而被加工，因而無須將玻璃板G相對於保持台1準確地定位。

此處，玻璃板G成為板厚為5 μm~400 μm的液晶顯示器用的玻璃基板。另外，作為玻璃板G，除了液晶顯示器用的玻璃基板等的顯示器用的玻璃基板以外，例如可列舉太陽電池用、有機EL照明用、觸控面板用、數位電子看板(digital signage)用等的被用於各種領域的薄板玻璃基板，或這些薄板玻璃基板與樹脂的積層體等。

在切斷區Z2中，首先，在劃線區Z21，以保持台1作為基準來將切割器3定位後，在玻璃板G上形成劃線SL。然後，在第1切割區Z22與第2切割區Z23，以保持台1作為基準分別將切割具4定位後，沿著劃線SL來切割玻璃板G。藉此，將非製品部從玻璃板G切除，從而取出規定尺寸的矩形狀的製品部。

在倒角區Z3中，首先，在第1倒角區Z31與第2倒角區Z32，以保持台1作為基準來將各第1研磨磨石7與各第2研磨磨石8定位後，對玻璃板G的四邊實施倒角。然後，在角部倒角區Z33，以保持台1作為基準來將各第3研磨磨石9定位後，對玻璃板G的角部實施角部倒角。藉此，對玻璃板G的整個周圍實施倒角。

若以上般的一連串加工結束，則在玻璃板取出區Z4，解除保持台1對玻璃板G的保持，並從保持台1取出玻璃板G。在玻璃板取出區Z4中，可藉由人力、手動或自動控制的移載裝置等，將玻璃板G從保持台1取出。此時，為了容易地卸下玻璃板G，亦可從保持台1向玻璃板G噴出氣體(例如壓縮空氣)或流體(例如水)。

已取出了玻璃板G的保持台1移動至保持台更換區Z5，在適當的必要的情況下，將新的保持台1與在軌道2上移行的保持台1進行更換。通過了該保持台更換區Z5的保持台1或新更換的保持台1朝向玻璃板供給區Z1移動，以供搬送玻璃板G。

根據如以上所述般的一連串加工步驟，在將玻璃板G保持於同一保持台1的狀態下，進行切斷或倒角。亦即，玻璃板G 的相對於保持台1的相對位置是：在執行切斷或倒角的期間內，並未發生變化而為固定。然後，以如上述般與玻璃板G的相對位置關係為固定的保持台1作為基準，來進行切斷裝置與倒角裝置的定位。因此，在將切斷裝置與倒角裝置定位時，亦可不與玻璃板G直接接觸，因而可防止玻璃板G的破損。

然後，對本發明的第2實施形態的玻璃板加工裝置進行說明。第2實施形態的玻璃板加工裝置、與第1實施形態的玻璃板加工裝置的不同點在於：保持台1的構成。以下，對作為不同點的保持台1的構成進行說明，且省略共通點的說明。

如圖4A~圖4C所示，第2實施形態中，保持台1包括：主支持部11以及輔助支持部12，該輔助支持部12配置於主支持部11的周圍，且輔助支持部12可從主支持部11分離。主支持部11對修整後殘留的玻璃板G，亦即玻璃板G的製品部加以支持，輔助支持部12對修整時被切斷去除的玻璃板G的非製品部加以支持。然後，如圖4A及圖4B所示，修整前的玻璃板G由主支持部11與輔助支持部12支持，如圖4C所示，修整後的玻璃板G僅由主支持部11支持。

在本實施形態中，輔助支持部12包括氣缸等的升降機構13，且成為如下構成：可在與主支持部11同一高度的支持位置、和從與主支持部11同一高度向下方退避的退避位置之間進行進退移動。另外，圖示例中，輔助支持部12是：被分割為四個，且分別可獨立地升降而構成。該情況下，例如，伴隨著玻璃板G的加工的進行，在使玻璃板G的搬送方向上相對向的兩個輔助支持部12位於支持位置的狀態下，可使在與玻璃板G的搬送方向正交的方向上相對向的剩餘的兩個輔助支持部12位於退避位置。

據此，藉由使輔助支持部12從主支持部11分離，而可變更保持台1的大小。因此，相應於伴隨加工的玻璃板G的尺寸變更，而可適當變更保持台1的大小。因此，可將玻璃板G的從保持台1的伸出量限制在最小限度(例如，10 mm以下)，從而可防止玻璃板G的撓曲等的變形。

另外，本發明並不限定於上述實施形態，可以各種形態來實施。例如，已對從一塊原料玻璃板切下一塊板玻璃製品的情況進行了說明，亦可從一塊原料玻璃板切下多塊板玻璃製品。該情況下，將與最終的板玻璃製品的大小相符的多個保持台加以組合來保持原料玻璃板，且在切斷為各個板玻璃製品後分離各保持台即可。

而且，在搬送路徑上產生玻璃板的破損等的不良的情況下，亦可在中途將上述不良玻璃板與保持台1一併地移動至搬送路徑外，亦即搬送到加工步驟外，從而在步驟外進行處理。據此，在正常的玻璃板所通過的搬送路徑上，可將玻璃的碎片等飛散的發生抑制在最小限度。

而且，一連串步驟中，亦可設置尺寸測定單元或標記(marking)單元。

而且，亦可不以全部數量的玻璃板作為對象來進行破壞檢查。