專利名稱：板材的倒角裝置中的加工尺寸的測量方法和修正方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對用于顯示屏之類的矩形玻璃基板的邊緣進行加工的倒角裝置中的加工尺寸的測量和修正方法，即，涉及一種對作為試驗加工和抽樣檢查對象的板材的加工尺寸，進行自動測量，根據該測量值來修正倒角裝置的工作臺和工具位置的方法。
背景技術：
玻璃基板的倒角裝置，是用工具(通常是砂輪)對通過割斷等而被切斷的玻璃基板的邊緣上所產生的尖銳的棱線和棱角進行倒角或者倒圓加工的裝置。如圖8所示，通常，這種倒角裝置具有用負壓吸附玻璃基板1的工作臺2，和設置在這種工作臺兩側的工具3。工作臺2利用旋轉裝置能繞著垂直軸線旋轉90°，而且，工作臺2和工具3、3在規(guī)定的進給方向上能夠作相對移動?；?固定在工作臺上，并且使要加工的邊緣8與上述進給方向平行。
用作顯示屏的玻璃基板，為了大型化和減輕重量，基板的厚度變得較薄，倒角的寬度在0.3mm左右，并要求有較高的加工精度。為了實現(xiàn)這種較高的加工精度，在玻璃基板1(或者貼附在基板上的薄板)上，在直角三角形的頂點位置上附上定位標記(對準標記)4，該直角三角形正交的兩條邊的方向為玻璃基板1的邊緣的方向，用設置在與工作臺的進給方向正交的方向(以下，稱之為“寬度方向”)上的兩臺照相機5、5，來讀取三個定位標記4中的在寬度方向上的兩個標記，以便設定工作臺的旋轉角度和工具位置。
即，調整工作臺2的角度，以便與把兩個標記4、4的位置連接起來的線正交的方向為進給方向，上述兩個標記4、4的位置是從利用寬度方向的兩臺照相機的圖像傳感器所讀取的圖像中檢測到的。并且，根據由標記4、4的位置檢測到的基板1的中心位置，和預先記錄在控制裝置中的基板尺寸，調整工具3、3在寬度方向上的位置，進行基板的加工，以使倒角的寬度達到規(guī)定的目標值。
然后，當基板的一方相對邊緣8、8的加工結束之后，將工作臺2旋轉90°，把工具3的寬度方向的位置設定在新的位置上，再加工第二相對邊緣9、9。
另外，如圖9所示，由于倒角裝置的工具3是用若干塊圓板狀的砂輪16、16的外周對基板邊緣的上、下棱線同時加工，而砂輪16、16固定在與基板的進給方向大致平行的上、下旋轉軸15u、15l上，通過把工具3、3的高度調整成如下高度，使得兩根旋轉軸15u、15l的中間高度處于工作臺2上的基板1的厚度中心，從而能把上、下棱線的倒角寬度調整為同樣的寬度。此外，在圖中的工具3上，在下旋轉軸15l的前后端上，固定著具有頂角為45°的圓錐面的角部倒角砂輪17，用這個角部倒角砂輪17進行基板角部(四個角)的倒角。
在這種倒角裝置上，設有基板的自動輸送裝置，以便連續(xù)地進行許多基板的倒角加工。如上所述，加工時的工作臺2的方向和工具3、3的位置，以附設在玻璃基板1上的定位標記4的位置作為基準來進行調整，以進行準確的加工?？墒?，例如，當兩臺照相機5、5的位置關系有了誤差，或者工具3磨損，工具3的高度有誤差時，就會使所加工的基板的倒角尺寸產生誤差。
因此，以往是把進行試驗加工的基板從加工機器上取出來后，放在測量儀器上，由操作者用測量儀的顯微鏡測量從定位標記4(參見圖10)到倒角線7的距離a、b，和倒角寬度c、d，和角部的倒角尺寸e、f，再根據測量值來調整工作臺的方向和工具的寬度方向以及高度位置。還有，為了修正由于經過一段時間后工具磨損等所造成的加工尺寸的變化，要適當?shù)爻槿〖庸ね炅说幕?，用與上面所述同樣的方法測定倒角尺寸，對工具位置進行修正等。
可是，在上述以往的方法中，由于加工尺寸的測量要用人工來進行，因而存在以下問題操作人員必須有熟練的技能；有可能發(fā)生因為不注意和看錯而產生的測量誤差；需要根據測量值來計算工作臺角度和工具位置的修正值，在這種作業(yè)上需要花費時間；操作人員需要把計算出來的修正值人工輸入到倒角裝置的控制器中去，有可能產生輸入錯誤等等。還有，作為倒角裝置所特有的問題，還會產生如下問題伴隨著作為工件的玻璃基板的大面積化和厚度的薄型化，把試驗加工的基板和抽樣檢查的基板，從倒角裝置中取出來并把它設置在檢測裝置上的作業(yè)難度增大了；并且，隨著工作臺的大型化，加工尺寸的誤差也增大了。
即，由于玻璃的面積大，厚度薄，因此如果運送基板時不加注意，基板可能會在運送過程中破碎，因而需要準備專用的運送裝置，把所測量的基板從倒角裝置中取出來，安裝在檢測裝置上，或者要用好幾個作業(yè)人員特別小心地進行聯(lián)合作業(yè)來運送基板，這樣就產生了增加設備的負擔或作業(yè)負擔，而且運送時還要耗費時間等等問題。此外，由于基板的大型化以及隨之而產生的工作臺的大面積化，就會發(fā)生下列問題，即工作臺在進給方向上的角度誤差和平面度或水平度的誤差，使得沿著工件邊緣方向的倒角寬度的變化，和上、下倒角寬度不一致的誤差增大。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決以往的方法中存在的上述問題而提出來的，其目的是提供一種不必把作為工件的板材從倒角裝置中取出來，就能自動測量加工尺寸，并能根據該測量值，以比以往更高的精度來修正倒角尺寸的誤差的技術手段。
解決上述問題的本發(fā)明的第一方面，倒角裝置中的倒角尺寸的測量方法，即把定位標記4附設在進行倒角加工的板材1上成直角三角形的三個頂點的位置上，以裝載在倒角裝置上的照相機5所讀取的上述標記的位置作為基準，對上述板材的四條邊8、9進行倒角加工，其特征在于，讀取附設在與板材1相對于工具3的相對進給方向正交的方向上的兩個上述標記，確定上述板材相對于進給方向的方向，對與該進給方向平行的側邊緣進行加工，在第一測量工序中，將該板材向送回的方向輸送，由上述兩臺照相機5中的一臺照相機讀取附設在進給方向上的兩個上述標記，檢測這兩個標記在與進給方向成直角方向的位置的差；在第二測量工序中，在把上述照相機移動到讀取該板材的側邊緣的位置上之后，送進該板材，用上述兩臺照相機來檢測該側邊緣的加工尺寸。
本發(fā)明的第二方面，是在上述本發(fā)明的第一方面的檢測方法中，還有下列特征設置用于讀取上述板材1的側邊緣的下表面的下部照相機6，在上述第二測量工序中，在把該下部照相機移動到讀取上述板材的側邊緣的位置上之后，送進該板材，并用兩臺照相機5和兩臺下部照相機6檢測側邊緣的上、下加工尺寸，它能同時測量板材1的兩個面上的倒角尺寸。
本發(fā)明的第三方面，是根據以上述方法測量的倒角尺寸，修正加工尺寸的方法，即把定位標記4附設在板材1上的成直角三角形的三個頂點的位置上，以設置在倒角裝置的板材載置工作臺2的上方的上部照相機5所讀取的該標記的位置作為基準，對上述板材的四條邊8、9進行倒角加工，其特征在于，設置用于讀取上述板材的側邊緣下表面的下部照相機6，讀取附設在與板材1相對于工具3的相對進給方向正交的方向上的兩個上述標記，來確定上述板材相對于進給方向的方向，對與該進給方向平行的側邊緣進行加工；在第一測量工序中，將該板材向送回的方向輸送，由上述兩臺上部照相機5中的一臺照相機讀取附設在進給方向上的兩個上述標記，檢測這兩個標記在與進給方向成直角方向的位置的差；在第二測量工序中，在把上述上部照相機5和下部照相機6移動到讀取該板材的側邊緣的位置上之后，送進該板材，用上述兩臺上部照相機和兩臺下部照相機來檢測該側邊緣上、下加工尺寸；由第一測量工序中檢測到的兩個標記在與進給方向成直角方向的位置的差，計算上述工作臺的角度誤差；由上述第二測量工序中檢測到的側邊緣的上、下加工尺寸的差，計算工具的高度誤差；用上述計算出來的角度誤差，來修正工作臺角度的指令值，用上述計算出來的高度誤差，來修正工具高度的指令值。
在本發(fā)明的方法中，由于在使板材1沿著進給方向或送回方向移動的中途，用一臺照相機來讀取在進給方向上并列的兩個定位標記，所以能以更高的精度檢測工作臺2的角度誤差。由于能同時檢測上述工作臺的角度誤差和倒角尺寸的誤差，所以通過把加工時的工作臺的角度誤差加在所測量的倒角尺寸上的計算，就能算出修正誤差用的工具位置的修正值。即，在試驗加工中，省去了在修正了工作臺的角度誤差之后，進行試加工的重復手續(xù)。此外，用經過抽樣檢查的板材，能同時進行工作臺角度的修正和工具位置的修正這兩種修正。根據檢測到的上、下倒角線到定位標記4的距離的平均值，或上、下倒角寬度的平均值與它們的目標值之間的差，計算出寬度方向的位置修正量，并且由上、下倒角寬度的差，計算出上下方向的位置修正值。
在本發(fā)明中，使用裝載在倒角裝置上的照相機，在倒角裝置上進行加工尺寸的檢測，借助于預先在倒角裝置的控制器中記錄由測量值計算工作臺角度和工具位置的修正值的計算公式，能夠自動計算那些修正值，并根據這些計算值，對控制器的指令值進行修正，從而能夠自動進行修正。因此，不需要為了測量而把板材從倒角裝置上取下來的作業(yè)，從而能大幅度減少測量所需要的時間和工作負擔，并且能防止伴隨人工測量和輸入修正值而可能產生的檢測誤差、修正值的計算誤差、輸入誤差所產生的次品。此外，由于根據檢測及其測量值能自動地進行修正值的計算和輸入，所以除了能縮短所需要的時間之外，還能不給操作者帶來任何作業(yè)負擔。
另外，能以比以往更高的精度來進行板材進給方向上的修正，與此同時，借助于在工作臺2的上、下設置照相機，能自動進行上、下倒角寬度的測量，并修正工具的高度，從而取得能自動修正上、下倒角寬度誤差的效果。


圖1是表示加工第一相對邊緣的步驟的圖；圖2是表示測量工作臺的傾斜誤差的工作過程的圖；圖3是表示測量加工尺寸的工作過程的圖；圖4是表示加工第二相對邊緣的工作過程的圖；
圖5是表示在加工第二相對邊緣時，檢測工作臺的傾斜誤差的工作過程的圖；圖6是表示測量第二相對邊緣的加工尺寸的工作過程的圖；圖7是表示倒角裝置的設備設置的示意立體圖；圖8是表示以往的倒角裝置的設備設置的一個例子的示意立體圖；圖9是表示倒角工具一個例子的立體圖；圖10是表示倒角尺寸的板材的局部平面圖。
標號說明1板材，2工作臺，3工具，4定位標記，5照相機(上部照相機)，6下部照相機，7倒角線具體實施方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。如圖7所示，在實施本發(fā)明的方法的倒角裝置上，設有用于讀取所加工的板材1的相對邊緣下表面的倒角線的下部照相機6、6。工作臺2、工具3、讀取定位標記用的照相機(上部照相機)5，和這些部件的安裝結構和設置在板材1上的定位標記4，都與以往的相同。上部和下部照相機5、6與工具3裝載在同一個支承臺(圖中未表示)上，分別能沿著寬度方向自由移動，工具3與照相機5、6在進給方向上的位置關系不變。下部照相機6、6只在讀取后述的加工尺寸時，移動到上部照相機5、5的正下方位置上，除了這個情況以外，退避到外側去。
試驗加工的板材和抽樣檢查的板材(以下簡稱為“工件”)，按照圖1到圖6所示的步驟，進行加工和測量。
圖1是表示加工第一相對邊緣8、8的步驟的圖，用兩臺上部照相機5、5來讀取附在工件1的寬度方向上的兩個定位標記4、4，從通過圖像處理而獲得的定位標記4、4的位置坐標，計算出工作臺的傾斜以及工件的進給方向和寬度方向的中心位置，設定工作臺2的方向和工具3的位置(圖1(a))。接著，通過工作臺與工具3的相對移動，把工件1向+Y方向(圖中的上方)輸送，用工具3對第一相對邊緣8、8進行倒角加工(圖1(b))。加工完成之后，讓工具3向外側退避(圖1(c))。
另外，在對(圖1(b))中所示的邊緣加工的前后，要用上述角部倒角砂輪17、17對工件的角部1a、1b進行倒角加工(圖10的e、f)。
圖2是表示測量工作臺的傾斜誤差的工作過程圖。從結束對工件的第一相對邊緣進行加工的圖1(c)的狀態(tài)開始，使工件1對著照相機5沿著-Y方向(圖面的下方)移動，用上部照相機5中的一臺照相機(圖上左側的照相機)讀取沿著進給方向并排的兩個定位標記4(圖2(a)、(b))。然后，在工件通過照相機位置之后，使上部和下部照相機5、6移動到第一相對邊緣8的位置上(圖2(c))。
圖3是表示測量加工尺寸的工作過程的圖。從圖2(c)的用高精度檢測工件的傾斜度的工序完成的狀態(tài)開始，再次使工件向+Y方向送進，用上部和下部照相機5、6讀取進給方向的邊緣8的中央部或沿著邊緣8的若干部位8a，從圖3(b)所示的圖像，測量圖10中所示的從第一邊緣8的倒角寬度c，以及定位標記4到倒角線的距離a(能從所測量的倒角線7的位置和已經讀到的定位標記4的坐標計算出來)。倒角寬度c通過上部和下部照相機5、6能夠測量上面和下面的寬度。
當測量時的照明光量過于弱時，如圖3(c)所示，有時會讀出照相機一側的面上的倒角線7，和相反一側的面上的倒角線7a這兩個數(shù)據，此時，將無法判斷究竟應該讀取哪一條倒角線。在這種情況下，可以通過提高照射在讀取位置上的照明光的照度，使相反一側的面上的讀取線不被讀取。
圖4是加工第二相對邊緣9的工作過程圖。從對第一相對邊緣8的測量完成之后，用圖4(a)中的假想線所表示的狀態(tài)開始，使工作臺向著箭頭A所示的方向轉動90°，讓下方的照相機6退避到外側，在重新設定工具3的位置之后，通過將工件1相對于工具3向-Y方向送進，對第二相對邊緣9進行倒角加工(圖4(b))。由于在加工圖1的第一相對邊緣8時，已經把所有四個角都加工好了，因此在加工第二相對邊緣9時，不再需要進行角部的倒角加工。加工結束之后，使工具3退避(圖4(c))。
圖5是表示在加工第二相對邊緣9時，對工作臺的傾斜誤差進行精密測量的工作過程圖。由于這種工作過程與圖2(a)中所說的工作過程相同，所以只表示了與圖2(a)對應的圖。
圖6是表示測量第二相對邊緣9的加工尺寸的工作過程圖。在本實施方式中，在此對角部的倒角尺寸進行測量。即，用上部和下部的照相機5、6讀取前、后角部1a、1b和進給方向上的邊緣9的中央部，或者沿著邊緣9的若干部位9a，從圖6(b)、(c)中所示的圖像和與圖3(b)所示相同的圖像，測量圖10所示的角部的倒角尺寸e、f，和從第二相對邊緣9的倒角寬度d、以及從定位標記4到倒角線7的距離b。當這種測量結束時，由于工件1回到最初搬入倒角裝置中的位置，所以通過設置在倒角裝置上的運出裝置，將其搬出到下一個工序中去。
這樣，在對試驗工件或者被抽樣檢查的工件進行測量之后，根據其測量值，計算出必要的工作臺2的角度修正值、以及工具3在寬度方向和上下方向上的修正值，在以后進行板材加工的過程中，用計算出來的修正值來修正NC裝置的指令值，就能設定工作臺角度的位置和工具在寬度方向X及上下方向Z的位置，再進行加工。對不施行這些測量的板材的加工是通過以下兩種工作過程進行加工圖1的第一相對邊緣的工作過程；和把圖4的板材旋轉90°并對第二相對邊緣進行加工的工作過程。完成了對第二相對邊緣進行加工的圖4(c)的板材的位置，與板材的搬入位置是同一個位置，利用設置在這個位置上的搬入搬出普通板材的裝置，就能把試驗工件和抽樣檢查的工件搬出。
權利要求
1.一種倒角裝置中的倒角尺寸的測量方法，把定位標記附設在板材上成直角三角形的三個頂點的位置上，并以裝載在倒角裝置上的照相機所讀取的上述標記的位置為基準，對上述板材的四條邊進行倒角加工，其特征在于，讀取附設在與板材相對于工具的進給方向正交的方向上的兩個上述標記，確定上述板材相對于進給方向的方向，對與該進給方向平行的側邊緣進行加工，在第一測量工序中，將該板材向送回的方向輸送，由上述兩臺照相機中的一臺照相機讀取附設在進給方向上的兩個上述標記，檢測這兩個標記在與進給方向成直角方向的位置的差；在第二測量工序中，在把上述照相機移動到讀取該板材的側邊緣的位置上之后，送進該板材，用上述兩臺照相機來檢測該側邊緣的加工尺寸。
2.如權利要求1所述的倒角裝置中的倒角尺寸的測量方法，其特征在于，設置用于讀取上述板材的側邊緣下表面的下部照相機(6)，在上述第二測量工序中，在把該下部照相機移動到讀取上述板材的側邊緣的位置上之后，送進該板材，并用兩臺上述照相機和兩臺上述下部照相機來檢測側邊緣的上、下的加工尺寸。
3.一種倒角裝置中的倒角尺寸的修正方法，把定位標記附設在板材上成直角三角形的三個頂點的位置上，以設置在倒角裝置的板材載置工作臺上方的上部照相機所讀取的上述標記的位置為基準，對上述板材的四條邊進行倒角加工，其特征在于，設置用于讀取上述板材的側邊緣下表面的下部照相機(6)，讀取附設在與板材相對于工具相對進給方向正交的方向上的兩個上述標記，確定上述板材相對于進給方向的方向，對與該進給方向平行的側邊緣進行加工；在第一測量工序中，將該板材向送回的方向輸送，由上述兩臺上部照相機中的一臺照相機讀取附設在進給方向上的兩個上述標記，檢測這兩個標記在與進給方向成直角方向的位置的差；在第二測量工序中，在把上述上部照相機和下部照相機移動到讀取該板材的側邊緣的位置之后，送進該板材，用上述兩臺上部照相機和兩臺下部照相機來檢測該側邊緣上、下加工尺寸；根據第一測量工序中檢測到的兩個標記在與進給方向成直角方向的位置的差，計算上述工作臺的角度誤差；根據上述第二測量工序中檢測到的側邊緣上、下的加工尺寸的差，計算工具的高度誤差；用上述計算出來的角度誤差，來修正工作臺角度的指令值，用上述計算出來的高度誤差，來修正工具高度的指令值。
全文摘要
一種測量和修正矩形玻璃基板邊緣的倒角尺寸的方法。該方法不必把工件從倒角裝置上拆卸下來，就能自動檢測加工尺寸，并根據檢測到的值修正倒角裝置的工作臺和工具的位置。該方法把定位標記附設在板材上形成直角三角形的三個頂點的位置上，在對板材與進給方向平行的側邊緣進行加工之后，在第一測量工序中，將板材向送回的方向輸送，由兩臺照相機中的一臺照相機讀取附設在進給方向上的兩個標記，檢測這兩個標記在與進給方向成直角方向的位置的差；在第二測量工序中，在把照相機移動到讀取該板材的側邊緣的位置上之后，送進該板材，用兩臺照相機來檢測該側邊緣的加工尺寸。此外還可以根據這種檢測結果，求出工作臺的角度和工具高度的修正值。
文檔編號B24B49/12GK101024275SQ20061007861
公開日2007年8月29日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權日2006年2月24日
發(fā)明者坂下浩之, 齊田一 申請人:中村留精密工業(yè)株式會社