薄板状物加工装置及薄板状构件的制造方法

薄板状物加工装置及薄板状构件的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种能够抑制装置整体的高成本且比较容易维护的薄板状物加工装置及薄板装构件的制造方法。本发明的薄板状物加工装置具备：移动体沿着第一轨道移动并搬送及搬出被加工物的搬送搬出单元；以及沿着第一轨道配设且对被加工物进行加工的多个加工单元，多个加工单元具有第二轨道，配设该第二轨道以供保持被加工物的加工台在加工位置至被加工物的交接位置之间移动，搬送搬出单元还具备旋转体及被加工物保持部，所述旋转体安装在移动体上，以沿着第一轨道的配设方向的轴为中心旋转，所述被加工物保持部设置在该旋转体上，配设在通过旋转体的旋转而选择性地与所述交接位置的加工台对置的至少两个部位。
【专利说明】薄板状物加工装置及薄板状构件的制造方法
[0001] 本申请是申请日为2012年3月26日、申请号为201210082464. 2、发明名称为"薄 板状物加工装置及薄板状构件的制造方法"的发明专利申请的分案申请。

【技术领域】
[0002] 本发明涉及薄板状物加工装置及薄板状构件的制造方法。

【背景技术】
[0003] 作为薄板状物加工装置，公知有对例如大致方形的薄板状的被加工物的端面进行 磨削的磨削装置，该磨削装置用于对例如便携式电话等便携式终端中使用的薄板玻璃的端 面进行磨削。多在该便携式终端的监视器中使用薄板玻璃板。这样的薄板玻璃通常由大型 的玻璃板构成，大体上以工件形状切出，利用磨削装置对该切出的玻璃板的端面进行精确 的磨削，从而形成为规定的形状。尤其在进行该磨削时，同时进行倒角加工，由此防止薄板 玻璃板的端面的缺欠。
[0004] 近年来，在例如便携式电话等便携式终端中，便携式终端的一面整体或一面的大 部分构成显示画面的情况增加。在这样的便携式终端中，画面多被触屏化，由薄板玻璃覆盖 整个一面的便携式终端增多。
[0005] 本发明人在对上述便携式电话等便携式终端的显示画面中使用的薄板玻璃等被 加工物的端面进行磨削的磨削装置中，利用相机的拍摄数据来进行磨削加工，由此能够精 度良好地加工，且无需在被加工物的表面设置记号就能够进行磨削加工，从而完成了日本 特愿2009-237944号所涉及的发明。
[0006] 在该日本特愿2009-237944号中，作为将被加工物向加工单元搬送及搬出的搬送 搬出单元，公开了使用三关节的标量机器人的具体例子。然而，这种三关节的标量机器人造 价高昂，进而导致薄板状物加工装置整体的高额化。另外，在上述标量机器人发生了故障的 情况下难以维护。
[0007] 此外，还公知有日本特开2002-170797号公报所记载的磨削装置。在该日本特开 2002-170797号公报所记载的磨削装置中，使用搬送机器人作为将被加工物向加工单元搬 送及搬出的搬送搬出单元，因此存在如下问题：导致薄板状物加工装置整体的高额化，且搬 送机器人的维护存在困难。
[0008] 专利文献1 :日本特开2002-170797号公报


【发明内容】

[0009] 因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制装置整体的高成本且比较容易进行维 护的薄板状物加工装置及薄板状构件的制造方法。
[0010] 本发明的薄板状物加工装置对薄板状的被加工物进行加工，其特征在于，具备：
[0011] 搬送搬出单元，其具有第一轨道及沿着第一轨道移动并搬送及搬出被加工物的移 动体；
[0012] 供给单元，其配设在所述第一轨道的始端附近的一侧，向所述搬送搬出单元供给 未加工的被加工物；
[0013] 排出单元，其配设在所述第一轨道的始端附近的另一侧，从所述搬送搬出单元排 出加工完成的被加工物；
[0014] 多个加工单元，它们沿着所述第一轨道配设，对所述被加工物进行加工，
[0015] 所述多个加工单元分别具有加工台及第二轨道，所述加工台对加工的被加工物进 行保持，所述第二轨道沿着与所述第一轨道交叉的方向配设，而使加工台从加工位置到与 所述搬送搬出单元交接被加工物的交接位置之间移动，
[0016] 所述搬送搬出单元还具备旋转体及被加工物保持部，所述旋转体安装在所述移动 体上，以沿着第一轨道的配设方向的轴为中心进行旋转，所述被加工物保持部设置在该旋 转体上，且配设在通过旋转体的旋转而选择性地与所述交接位置的加工台面对的至少两个 部位。
[0017] 该薄板状物加工装置利用供给单元将未加工的被加工物向被加工物保持部供给， 之后使移动体移动至加工台的交接位置，将由该被加工物保持部保持的未加工的加工物向 加工台进行交接，由此能够向加工台搬送未加工的被加工物。另外，被加工物保持部接收 交接位置的加工台所保持的加工完成的被加工物，之后使移动体移动至排出单元的排出位 置，利用排出单元向被加工物保持部所保持的加工完成的被加工物排出，由此能够排出加 工台上的加工完成的被加工物。特别地，由于被加工物保持部设置在至少两个部位，因此 能够大致连续地进行所述搬送步骤和排出步骤。即，例如在在一方的被加工物保持部保持 未加工的被加工物而在另一方的被加工物保持部未保持被加工物的状态下，使移动体移动 至加工台的交接位置，并且利用另一方的被加工物保持部从加工台接收加工完成的被加工 物，之后使旋转体旋转，从而使所述一方的被加工物保持部与如上述那样交接了被加工物 而成为空载状态的加工台相面对，由此能够将该被加工物保持部所保持的未加工的被加工 物向所述加工台进行交接。
[0018] 另外，由于沿着第一轨道配设有多个加工单元，因此在一个加工单元中进行上述 那样的搬送搬出作业期间，能够在其它加工单元中进行例如磨削作业等加工作业，从而能 够提高生产率。
[0019] 进而，由于加工轨道通过第二轨道从交接位置向加工位置移动，因此能够划分出 被加工物的交接区域与进行加工的区域。
[0020] 进而，由于是移动体沿着第一轨道移动且加工台沿着第二轨道移动这样的简单结 构，因此与采用现有的搬送单元的情况相比，能够抑制高成本且不易引发故障，也容易维 护。
[0021] 另外，由于排出单元配设在与供给单元夹着第一轨道的位置上，因此在利用排出 单元排出被加工物保持部的被加工物的移动体的位置，能够利用供给单元将被加工物向被 加工物保持部供给。进而，由于旋转体以沿着第一轨道的配设方向的轴为中心旋转，因此能 够使被加工物保持部位于适合与供给单元及排出单元交接被加工物的位置（角度），其中 该供给单元及排出单元设置在夹着第一轨道的位置上。
[0022] 另外，由于供给单元及排出单元设置在轨道的始端附近，因此能够在薄板状物加 工装置的一侧面（第一轨道的始端侧的侧面）配置被加工物的供给部分及排出部分。
[0023] 在该薄板状物加工装置中，优选，旋转体以能够接近或离开交接位置的加工台侧 的方式安装在移动体上。即，虽然为了被加工物的交接而需要使加工台与被加工物保持部 接近或离开，但例如使加工台上下移动的话，可能导致结构复杂化，因此如上述那样，通过 将旋转体以能够接近或离开的方式安装在移动体上，而结构变得简单，能够防止装置的高 成本且不易产生故障等，也容易维护。
[0024] 另外，在该薄板状物加工装置中，优选，搬送搬出机构还具备安装在移动体上的相 机。由此，通过相机拍摄由加工台保持的未加工的被加工物，利用该拍摄数据而能够准确地 进行加工作业。即，能够根据例如相机的拍摄数据而进行准确的磨削路径下的磨削作业。此 夕卜，考虑有设置多台相机、而对各加工台配设相机的方式，但如上述那样通过采用将相机安 装在移动体上的结构，从而无需设置多台相机，能够抑制装置的高成本。
[0025] 进而，在如上述那样具备相机的情况下，优选，相机安装在移动体上，且位于比旋 转体靠交接位置的加工台的相反侧，在旋转体上形成有可视觉辨认区域，可视觉辨认区域 是在规定的旋转角下能够从相机视觉辨认交接位置的加工台这样的区域。由此，将未加工 的被加工物交接到加工台上之后，无需使移动体移动，就能够利用相机拍摄由加工台保持 的被加工物。特别地，由于相机位于比旋转体靠交接位置的加工台的相反侧的位置，因此能 够增加相机与被加工物的距离，从而能够对焦良好地拍摄被加工物整体。进而，由于在旋转 体上形成有可视觉辨认区域，因此通过在将未加工的被加工物交接到加工台上后使旋转体 旋转，由此能够从相机视觉辨认到加工台的被加工物，能够可靠地拍摄被加工物。
[0026] 另外，在该薄板状物加工装置中，优选，旋转体具有对置的一对对置壁，在该对置 壁上分别朝向外侧而设有所述被加工物保持部。由此，在一方的被加工物朝向供给单元 侧设置时，另一方的被加工物保持部朝向与供给单元夹着第一轨道的位置上的排出单元设 置。因此，容易同时进行供给单元对未加工的被加工物的供给和排出单元对加工完成的被 加工物的排出，能够实现被加工物的搬送搬出时间的缩短，从而能够提高生产率。
[0027] 进而，在该薄板状物加工装置中，优选，加工台具有分别能够保持被加工物的多个 保持机构，所述至少两个部位的被加工物保持部分别具有与所述保持机构对应的多个被加 工物保持机构。由此，能够利用形成在被加工物保持部上的多个被加工物保持机构来保持 多个被加工物，将这多个被加工物向多个保持机构供给，进而能够利用多个被加工物保持 机构接收在各加工台上加工后的多个被加工物。这样，利用一次的搬送搬出作业就能够搬 送搬出多个被加工物，且能够将这多个被加工物在加工台上加工，因此能够进一步实现生 广率的提商。
[0028] 另外，在该薄板状物加工装置中，优选，多个加工单元都配设成加工位置相对于第 一轨道位于同一侧。由此，在没有设置加工单元的加工位置的一侧，能够在装置的侧面配设 所述第一轨道，具有搬送单元的修理和检查等容易进行这样的优点。
[0029] 进而，在该薄板状物加工装置中，优选，还具备控制所述移动体及旋转体的动作的 控制机构，该控制机构进行控制，以进行如下步骤：经由供给单元向至少两个部位的被加工 物保持部中的一方供给未加工的被加工物的步骤；使在被加工物保持部中保持有未加工的 被加工物的移动体移动至加工台的交接位置的步骤；所述至少两个部位的被加工物保持部 中的另一方接收交接位置的加工台所保持的加工完成的被加工物的步骤；使旋转体旋转， 将所述一方的被加工物保持部所保持的未加工的加工物向已经交接了所述加工完成的被 加工物的加工台进行交接的步骤；使在被加工物保持部中保持有加工完成的被加工物的移 动体移动至排出单元进行排出的排出位置的步骤；以及经由排出单元将所述另一方的被加 工物保持部所保持的加工完成的被加工物排出的步骤。利用这样的控制机构的控制，能够 可靠地大致连续进行搬送的步骤和排出的步骤，从而可靠地实现生产率的提高。
[0030] 发明效果
[0031] 如以上所说明的那样，本发明采用搬送搬出单元及多个加工单元设置成能够分别 沿第一轨道及第二轨道移动的结构，结构简单，因此与采用现有的搬送单元的情况相比，能 够抑制高成本且不易引发故障，也容易维护。

【专利附图】

【附图说明】
[0032] 图1是用于说明本发明所涉及的薄板状物加工装置的第一实施方式的磨削装置 的简要俯视图。
[0033] 图2是图1的磨削装置的搬送搬出单元的局部剖开的侧视图。
[0034] 图3是图1的磨削装置的搬送搬出单元的主视图（其中省略了旋转体的图示）。
[0035] 图4是图1的磨削装置的搬送搬出单元的俯视图。
[0036] 图5是图1的磨削装置的旋转体的俯视图。
[0037] 图6是图1的磨削装置的旋转体的侧视图。
[0038] 图7是图1的磨削装置的旋转体的主视图。
[0039] 图8是示意性地表示图1的磨削装置的搬送搬出单元所进行的与加工台的工件的 交接的示意性的立体图。
[0040] 图9是示意性地表示图1的磨削装置的搬送搬出单元的工件的供给及排出的状态 的示意性的立体图。
[0041] 图10是设置有图1的磨削装置的第一吸附台的加工台的俯视图。
[0042] 图11是设置有图1的磨削装置的第二吸附台的加工台的俯视图。
[0043] 图12是设置有图1的磨削装置的第三吸附台的加工台的俯视图。
[0044] 图13是图1的磨削装置的第一保持基台的主视图。
[0045] 图14是表示图1的磨削装置的控制方法的流程图。
[0046] 图15是说明在图1的磨削装置中拍摄到的数据的处理及运算方法的说明图。
[0047] 符号说明：
[0048] 10搬送搬出单元
[0049] 11 轨道
[0050] 13移动体
[0051] 23 相机
[0052] 25旋转体
[0053] 25a 窗
[0054] 27被加工物保持部
[0055] 29被加工物保持构件
[0056] 35上下旋转机构
[0057] 60供给单元
[0058] 61工件盒
[0059] 63供给保持构件
[0060] 70 排出单元
[0061] 71工件盒
[0062] 73排出保持构件
[0063] 100磨削单元（加工单元）
[0064] 101 轨道
[0065] 103加工台
[0066] 130加工工具
[0067] W 工件

【具体实施方式】
[0068] 以下，参照图1?图15对作为本发明所涉及的薄板状物加工装置的一实施方式的 磨削装置进行说明。需要说明的是，在本说明书中，"磨削"意味着不仅包括着眼于尺寸精度 而对工件的端面进行磨削的情况，还包括为了得到所期望的表面粗糙度而对工件的端面稍 加磨削（以下，也称作研磨）的情况。
[0069] 首先，参照图1?图15对磨削装置Μ的整体结构进行说明。需要说明的是，在各 图中，虽未具体描述，但众所周知地是，在该磨削装置Μ中，为了确保操作者的安全性，在周 围设有防护板（省略图示）。
[0070] 该磨削装置Μ具备：对便携式电话用的薄板玻璃即工件W(被加工物）进行磨削 的多个（四个）磨削单元100 (加工单元）；向该磨削单元100搬送工件W并从该磨削单元 100搬出工件W的搬送搬出单元10 ;向该搬送搬出单元10供给工件W的供给单元60 ;从搬 送搬出单元10排出工件W的排出单元70。
[0071] 如图1所示，搬送搬出单元10具备直线配设的第一轨道11和沿着该第一轨道11 移动的移动体13。所述多个磨削单元100全都设置在第一轨道11的一方（图示右上侧）。 这多个磨削单元100具有沿着与第一轨道11正交的方向配设的第二轨道101、沿着该第二 轨道101移动的加工台103、对载置在加工台103上的工件W进行加工的加工机104,加工 台103设置成在搬送搬出单元10的移动体13的正下方即工件W的交接位置与其外侧（右 侦D的加工位置之间移动。
[0072] 如图2所示，搬送搬出单元10还具备能够旋转且能够上下移动地搭载在移动体13 上的旋转体25、设置在该旋转体25上的两个部位的被加工物保持部27。
[0073] 上述旋转体25设置成大致长方体状，如图5所示，上述两个部位的被加工物保持 部27在旋转体25的对置的侧壁上朝向外侧设置。需要说明的是，在本实施方式中，将一对 被加工物保持部27位于侧方的状态作为正常状态进行说明，没有特别提及时按该正常状 态使用上下左右等用语。
[0074] 各被加工物保持部27沿着第一轨道11的配设方向具有多个（三个）被加工物保 持构件29,能够同时保持多个（三个）工件W。各被加工物保持构件29以向外侧突出的方 式安装在底座31上，该底座31固定在旋转体25的侧壁。在旋转体25的侧壁沿第一轨道 11的配设方向配设有多个（三个）底座31。如图6所示，在各底座31的内部沿着上下方 向而形成有吸气路31a。另外，在各底座31上以与吸气路31a连通的方式形成有安装上述 被加工物保持构件29的多个安装孔部。在这多个安装孔部中的一个安装有所述被加工物 保持构件29,在其它安装孔部附设有盖33而被闭塞。
[0075] 如图5所示，在上述旋转体25的上壁及底壁形成有切口窗25a，通过该切口窗25a 而能够从旋转体25的上方到下方进行视觉辨认。即，通过该切口窗25a，形成能够从上方到 下方进行视觉辨认的可视觉辨认区域。此外，也可以在旋转体25上设置用于对加工台103 上的工件W进行照明的照明机构。具体而言，在上述旋转体25的底壁的切口窗25a上，将 LED等光源配设成框状而设置照明框，从而能够在相机23拍摄时对工件W进行照明。
[0076] 上述旋转体25设置成能够以与第一轨道11的配设方向平行的轴37为中心而旋 转及反转，能够向一方向（例如顺时针）旋转（反转）90° ,向另一方向（例如逆时针）旋 转（反转）90° (以下，也标记作"-90° "）。具体而言，旋转体25旋转地设置而使上述两 个部位的被加工物保持部27能够分别朝向下方。进而，旋转体25设置成能够上下移动，在 交接位置处接近或离开加工台103,在如上述那样被加工物保持部27朝向下方的状态下使 旋转体25向下方移动，由此在被加工物保持部27与加工台103之间交接工件W。
[0077] 上述旋转体25经由上下旋转机构35而安装在上述移动体13上。如图2及图3 所示，该上下旋转机构35具有固定上述旋转体25的轴37、将该轴37支承为旋转自如的轴 承构件39、沿上下方向固定在移动体13上的一对轴41、在两端具有能够沿一对轴41滑动 的衬套壳（省略图示）且固接有上述轴承构件39的上下引导构件43、固定在移动体13上 且使上下引导构件43上下移动的工作缸45。这里，上述轴承构件39、一对轴41、上下引导 构件43及工作缸45分别设置在轴37的两端侧。另外，上述工作缸45与上述引导构件43 经由L字构件47而连结固定。进而，上述工作缸45由气缸构成。另外，在上述上下引导构 件43上固定有用于使轴37旋转的致动器（省略图示）。在图2及图3中，51表示在第一 轨道11上移动的车轮，在移动体13的四角部下部分别安装有旋转自如的四个车轮51。
[0078] 上述移动体13具有在内部配设上述旋转体25的下部框体15、在该下部框体15的 上部固定的上部框体17。
[0079] 上述搬送搬出单元10还具有安装在移动体13上部的相机23。立设框架19朝向 上方而坚立设置固定在上述移动体13的上部框体17上。在该立设框架19的上部固定有 朝向移动体13的中央侧突出的相机托架21，上述相机23以拍摄方向朝下的方式固接在该 相机托架21上。此外，在移动体13的上部框体17的上壁形成有切口窗17a，在该切口窗 17a的下方不存在其它构件。由此，在移动体13上形成从相机23到位于旋转体25下方的 加工台103能够进行视觉辨认的可视觉辨认区域。
[0080] 上述供给单元60及排出单元70配设在第一轨道11的始端，上述多个磨削单元 100朝向第一轨道11的终端侧依次配设。另外，该供给单元60与排出单元70夹着第一轨 道11而对置配设（参照图9)。此外，在本实施方式中，多个磨削单元100相对于第一轨道 11配设在排出单元70侧（右侧）。
[0081] 上述供给单元60具有对未加工的工件W进行立设保持的工件盒61的载置台（省 略图示）、对该工件盒61中的工件W进行保持（吸附）的供给保持构件63、使该供给保持 构件63上下移动且沿水平方向（与第一轨道11正交的水平方向）移动的移动机构（省略 图示）。该供给单元60如下设置：供给保持构件63对坚立设置在工件盒61中的未加工的 工件W进行保持，然后利用移动机构使供给保持构件63沿上下水平方向移动，从而将未加 工的工件W向位于供给单元60与排出单元70之间的搬送搬出单元10的被加工物保持部 27供给。
[0082] 另外，上述排出单元70与上述供给单元60同样地，具有对加工完成的工件W进行 立设保持的工件盒71的载置台（省略图示）、对向该工件盒71交接的工件W进行保持（吸 附）的排出保持构件73、使该排出保持构件73上下移动且沿水平方向（与第一轨道11正 交的水平方向）移动的移动机构（省略图示）。该排出单元70如下设置：保持位于供给单 元60与排出单元70之间的搬送搬出单元10的被加工物保持部27的工件W，利用移动机构 使排出保持构件73沿上下水平方向移动，从而将工件W向工件盒71交接。需要说明的是， 在图示例中，图示了供给单元60及排出单元70中各设有两个工件盒61、71的例子，但该工 件盒61、71的个数可以适当进行设计变更。此外，工件盒61、71可以采用各种形式，例如可 以将工件W沿左右方向坚立设置三列那样利用树脂壁分隔而构成。
[0083] 需要说明的是，关于上述工件盒61、71的投入及取出，可以采用各种形式，例如工 件盒61、71分别载置在抽出状结构构件（省略图示）上，该抽出状结构构件安装在装置Μ上 且能够在工件盒61、71的收纳位置（装置Μ内部）与工件盒61、71的投入?取出位置（装 置Μ外部）之间沿水平方向滑动移动。需要说明的是，虽然该抽出状结构构件的滑动设置 成操作者能够手动控制，但优选由后述的控制机构控制成在供给单元60或排出单元70作 业时不能滑动。
[0084] 上述加工台103具备以可滑动的方式载置在第二轨道101上的台架105、可拆装地 安装在该台架105上的保持基台107。在该保持基台107上载置固定有保持工件W的吸附 台108 (保持台）。在本实施方式中，与搬送搬出单元10的被加工物保持构件29的个数对 应而载置固定有三个吸附台108。
[0085] 此外，在上述台架105上，多种（三种）保持基台107设置成以可拆装的方式安装。 具体而言，在上述台架105上选择性地安装有下述三种保持基台107中的一种，所述三种保 持基台107是指如图10所示那样坚立设置固定有分别保持小型的工件W的三个第一吸附 台108的第一保持基台107、如图11所示那样坚立设置固定有保持一个大型的工件W的一 个第二吸附台108的第二保持基台107、及如图12所示那样坚立设置固定有分别保持中型 的工件W的两个第三吸附台108的第三保持基台107。即，加工台103设置成能够选择设置 分别保持小型的工件W的多个第一吸附台108、保持大型的工件W的第二吸附台108、分别 保持中型的工件W的第三吸附台108中的任一种。
[0086] 在上述第一保持基台107、第二保持基台107及第三保持基台107、和上述台架105 上设有用于对安装位置进行定位的定位机构。具体而言，保持基台107在下部具有在各保 持基台107中大致同一形状的基台板109,在各基台板109的两侧附近穿设有一对定位孔 部111。并且，在所述台架105上突出设置有能够穿到该定位孔部111中的定位销113,由 此各保持基台107被定位而载置到台架105上。
[0087] 进而，在上述第一保持基台107、第二保持基台107及第三保持基台107、和上述台 架105上设有用于固定两者的固定机构。具体而言，在各保持基台107的基台板109上穿 设有多个螺栓插通孔部（省略图示），在所述台架105上的与该螺栓插通孑部对应的位置形 成有与螺栓115螺合的内螺纹117。因此，能够通过螺栓115对定位而载置在上述台架105 上的保持基台107进行固定。此外，通过拆下螺栓115,能够从台架105拆下保持基台107。
[0088] 用于算出磨削加工时的机械原点的多个基准销116(基准部位）朝向相机23侧 (上侧）而坚立设置在上述台架105上。如图10?图12所示那样，该基准销116配置得比 设置在加工台103上的吸附台108的上表面（承受面）靠外侧，且配置得比该吸附台108 所保持的工件W的外形靠外侧。此外，上述吸附台108的上表面设置成与工件W的外形大 致相同的形状且比工件W的外形稍小的外形。
[0089] 另外，基准销116不仅形成在上述台架105上，也形成在保持小型的工件W的第一 保持基台107上。在该第一保持基台107上坚立设置有两个基准销116。这两个基准销116 配置在中央的吸附台108的两侧，一个基准销116配置在前方侧，另一个基准销116配置在 后方侧。
[0090] 此外，与第一实施方式同样地，上述的各基准销116设定成作为被拍摄点的前端 部的高度（上下方向的位置）与吸附台108的上表面的高度相同。
[0091] 另外，在各保持基台107的吸附台108 (保持台）的上表面设有吸气口（省略图 示），在各保持基台107上设有用于使该吸气口成为负压的负压连接口 123。此外，可以将 设置在第一保持基台107上的三个吸附台108、及设置在第三保持基台107上的两个吸附台 108设置成其上表面的尺寸各不相同。由此，能够在同一保持基台107上保持多种形状的工 件W。此外，也可以适当进行设计变更，将设置在第一保持基台107上的三个吸附台108的 上表面形成为同一形状，由此各吸附台108设置成能够保持同一形状的多个工件W。此外， 对吸附台108的上表面实施了平滑加工，以防止在薄板玻璃即工件W的表面产生伤痕。
[0092] 上述磨削单元100的加工机104中，可拆装地设有对加工台103上的工件W(薄板 玻璃）的端面进行磨削等加工的加工工具130。该加工工具130通过例如旋转而对接触的 工件W的端面进行磨削。另外，作为加工工具130,可以采用与工件W抵接而进行开孔加工 的工具。另外，在上述加工台103上载置有多种加工工具130,可以将所需的加工工具130 安装在加工机104上。具体而言，通过使用例如由大径圆柱状的砂轮构成的加工工具，从而 在磨削加工时加工工具稳定地进行磨削，因此能够提高加工精度，另外，由于加工工具为大 径，因此也能够增加工具的工具寿命，能够对工件W大量连续地进行磨削。另一方面，通过 使用由小径圆柱状的砂轮构成的加工工具，从而能够插入到工件W的孔部内，而进行孔部 的内形磨削或倒角加工。
[0093] 另外，加工机104具有在前端安装有可拆装的加工工具130的加工主轴（省略图 示）。加工主轴具有产生进行加工时的旋转驱动力的电动机（省略图示）、安装在电动机的 主轴上的加工工具。
[0094] 上述加工主轴（加工机104)设置成能够沿着第一轨道11的配设方向移动。因此， 通过使加工台103及加工主轴移动，从而加工工具能够相对于加工台103上的工件W沿水 平方向（前后左右方向）相对地移动。此外，加工主轴设置成也能够沿上下方向移动。 [0095] 需要说明的是，优选磨削单元100还具备朝向安装在加工主轴上的加工工具130 喷射磨削液的磨削液喷射机构（省略图示）。另外，磨削单元100中设有防止磨削时飞散的 磨削液侵入交接位置等的褶皱罩（省略图示）等。另外，虽未详细地图示，但优选设有用于 回收喷射到工件W上的磨削液的收集盘（省略图示）。
[0096] 该磨削装置Μ具有控制各种动作的控制机构。这里，作为控制机构，可以由例如电 子控制单元构成。
[0097] 控制机构是进行如下控制的机构，S卩，利用搬送搬出单元10将未加工的工件W向 加工台103供给，且将加工完成的工件W从加工台103搬出，以下，对该搬送搬出方法进行 说明。
[0098] 首先，在开始磨削作业时，搬送搬出单元10位于第一轨道11的始端侧。并且，供 给单元60从工件盒61接收未加工的工件W，供给单元60将该未加工的工件W向搬送搬出 单元10的一侧的被加工物保持部27交接。需要说明的是，在该交接时，对搬送搬出单元10 的被加工物保持部27及供给单元60的吸附部的吸引及停止进行控制。在后述的工件W的 交接时也进行这样的吸引及停止的控制，以下省略其详细说明。
[0099] 接收到未加工的工件W的搬送搬出单元10移动至多个磨削单元100中的一个磨 削单元100的交接位置。需要说明的是，此时，该磨削单元100的加工台103也移动至交接 位置。
[0100] 然后，旋转体25旋转90°，使保持有工件W的被加工物保持部27朝向下方侧，而 使工件W与加工台103相面对。然后，旋转体25下降而将工件W向加工台103交接。
[0101] 之后，旋转体25旋转（反转）-90°，利用相机23拍摄加工台103上的工件W。
[0102] 拍摄后，加工台103向加工位置移动而开始磨削作业，并且，搬送搬出单元10向第 一轨道11的起点侧移动。
[0103] 对各磨削单元100进行上述那样的搬送作业，而向各磨削单元10供给工件W。
[0104] 并且，当上述磨削单元10中的磨削作业完成时，加工台103移动至交接位置。另 夕卜，搬送搬出单元10在一侧的被加工物保持部27保持有未加工的工件W的状态下移动至 上述交接位置。需要说明的是，此时，另一侧的被加工物保持部27处于未保持工件W的空 载状态。
[0105] 之后，旋转体25旋转（反转）-90°，使未保持工件W的上述另一侧的被加工物保 持部27朝向下方侧，而使工件W与加工台103相面对。然后，旋转体25下降而从加工台 103接收加工完成的工件W。
[0106] 然后，旋转体25旋转180°，使保持有工件W的被加工物保持部27朝向下方侧，而 使工件W与加工台103相面对。然后，旋转体25下降而将工件W向加工台103交接。
[0107] 之后，旋转体25旋转（反转）-90°，利用相机23拍摄加工台103上的工件W。
[0108] 拍摄后，加工台103向加工位置移动而开始磨削作业，并且，搬送搬出单元10向第 一轨道11的起点侧移动。
[0109] 然后，在移动到第一轨道11的起点侧后，排出单元70从搬送搬出单元10的另一 侧的被加工物保持部27接收加工完成的工件W，并将这些加工完成的工件W收容在加工完 成工件W的工件盒71中，并且，供给单元60从未加工工件W的加工盒61接收未加工的工 件W，并将这些未加工的工件W向搬送搬出单元10的一侧的被加工物保持部27交接。
[0110] 这样接收到未加工的工件w的搬送搬出单元10移动至完成了磨削作业的另一磨 削单元100的交接位置，反复进行上述那样的搬送搬出作业。
[0111] 另外，控制机构基于由相机23拍摄到的数据，运算工件W的磨削路径，利用图 14?图15对该运算式的控制方法进行说明。
[0112] 如图14的流程图所示那样，开始后，首先在S1中，将工件W的模型数据（外形、孔 部等）输入（安装）到电子控制单元中（输入工序）。在该输入作业中，例如将精确加工而 成的工件Wo的设计数据（CAD数据）暂时取入到其它软件中，将这些数据转换成磨削路径 等的磨削数据后向电子控制单元输入（安装）。
[0113] 在这样的输入作业结束后，接下来在S2中，将实际的工件Wi (以下，称作实际工件 W)向加工台103载置（搬入），而使工件Wi由吸附台108保持（保持工序）。
[0114] 之后，在S3中，利用相机23取入实际工件Wi和基准销116U16的图像（拍摄工 序）。具体而言，利用相机23拍摄加工台103的工件Wi和基准销116、116。通过这样从上 方的离开位置拍摄加工台103,从而能够尽可能地减少取入的工件Wi和基准销116、116的 图像数据的偏差。
[0115] 图15(a)是表示这样取入的图像数据的例子的图。将工件Wi和两个基准销116、 116作为图像数据而取入，算出各自的位置数据。
[0116] 然后，在S4中，根据基准销116、116的位置算出加工台103的机械原点C(机械原 点算出工序）。这里，机械原点是指用于进行磨削加工的机械坐标的基准，通过规定该机械 原点C，能够进行精确的磨削加工。
[0117] 如图15(b)所示那样，机械原点C定为连结两个基准销116、116的线L的中点。此 夕卜，作为其它例，也可以如虚线所示那样，再追加两个基准销116'、116'，而将连结追加的 两个基准销116'、116'的线N与连结上述两个基准销116、116的线L的交点规定为机械 原点C。
[0118] 然后，在S5中，根据取入的实际工件Wi的数据算出实际工件Wi的外形Wa的中心 位置P和孔部Wb的重心位置Q(重心位置算出工序）。这里，重心位置是指图形的重心的位 置，通过工件W的外形形状和孔部形状来确定。图15(b)所示的黑圈P、Q分别表示实际工 件W的外形Wa的重心位置和孔部Wb的重心位置。
[0119] 之后，在S6中，使实际工件Wi的重心位置（外形的重心位置P及孔部的重心位置 Q)与模型Wm的重心位置（外形的重心位置Pm及孔部的重心位置Qm) -致。通过使实际工 件Wi (原文有误）的重心位置P、Q与模型Wm的重心位置Pm、Qm -致，从而明确实际工件 Wi与模型Wm的差（位置数据的差）。图15 (c)所示的状态是使实际工件Wi的重心位置与 模型Wm(单点划线）的重心位置P、Q、Pm、Qm -致的状态。通过这样使重心位置P、Q、Pm、 Qm -致，从而能够明确实际工件Wi与模型Wm的差。
[0120] 然后，在S7中，比较加工台103的机械原点C与实际工件Wi的重心位置P，从而运 算机械原点C与实际工件Wi的重心位置P的偏移量（横向的偏移量X，纵向的偏移量Y，旋 转方向的偏移量Θ)(偏移量运算工序）。另外，比较实际工件Wi与模型Wm，从而运算因外 形差所引起的削入量Aw。这样，能够明确实际工件Wi的磨削量。
[0121] 图15(d)表示各自的偏移量和削入量。实际工件Wi的重心位置P距加工台103 的机械原点C的偏移量例如图示那样，向左侧偏移X，向上侧偏移Y，还向右侧倾斜Θ。
[0122] 并且，削入量中，宽度方向的削入量Awl通过将实际工件Wi的宽度尺寸rl与模 型的宽度尺寸T1之差除以2来算出，长度方向的削入量Λ W2通过将实际工件Wi的长度尺 寸r2与模型的长度尺寸T2之差除以2来算出。
[0123] 这样，求解出宽度方向和长度方向的削入量Awl、Aw2后，将其中大的值确定为 最终的削入量这样确定的原因在于，进行磨削加工时，采用与模型形状相似的轨迹，以 一定的削入量在工件W整周上削入，因此通过确定为大的值，能够可靠地产生削入，从而能 够磨削成更接近模型形状的形状。
[0124] 然后，在S8中，根据Χ、Υ、Θ的偏移量及削入量Aw，算出工件Wi的磨削路径（磨 削路径运算工序）。该磨削路径根据实际工件Wi的形状、实际工件Wi的载置位置的变动而 变化，因此各工件W的磨削路径不同。
[0125] 之后，在S9中，按算出的磨削路径对实际工件Wi进行磨削（磨削工序）。该磨削 作业通过分别使磨削主轴131和加工台103移动来进行。在该工件W的磨削作业中，根据 磨削部位而使用上述的大径的加工工具130A或上述的小径的加工工具130B来进行。
[0126] 最后，在S10中，将实际工件Wi从加工台103如上述那样取出（搬出工序）。
[0127] 接下来，在S11中判断作业是否结束，在作业继续的情况（判断为否的情况）下， 再次移向上述S2,以加工下一工件W。另一方面，在作业结束的情况（判断为是的情况：电 源断开的情况）下，直接移向结束。
[0128] 如以上那样，利用该磨削装置Μ在上述控制机构的控制下对工件W的端面进行磨 肖IJ，从而能够制作对端面进行了磨削的薄板状构件。
[0129] 该磨削装置Μ中，被加工物保持部27设置在两个部位，通过一台搬送搬出单元10 能够大致连续地进行排出步骤和搬送步骤，从而能够提高生产效率。
[0130] 特别在具有多个磨削单元100的情况下，在一台磨削单元100中进行上述那样的 搬送搬出作业期间，能够在其它磨削单元100中进行磨削作业，从而能够进一步提高生产 率。
[0131] 并且，供给单元60和排出单元70配设在夹着第一轨道11的位置上，在旋转体25 的对置壁上分别设有被加工物保持部27,由此如上述那样能够同时进行供给单元60对未 加工的工件W的供给和排出单元70对加工完成的工件W的排出，从而缩短工件W的搬送搬 出时间，进一步提商生广率。
[0132] 进而，在该磨削装置Μ中，由于在加工台103上具有能够分别保持工件W的多个吸 附台108,因此利用一次的加工作业就能够进行多个工件W的磨削。并且，由于两个部位的 被加工物保持部27分别具有与上述加工台103的吸附台108对应的多个被加工物保持构 件29,因此利用一次的搬送搬出作业就能够搬送搬出多个工件W。因此，能够进一步实现产 生率的提高。特别在例如一次加工作业时，在利用多种加工工具进行加工的情况下，安装一 种加工工具之后，利用这种加工工具能够对多个工件W进行同种的加工处理，之后，拆下上 述那种加工工具而安装其它种类的加工工具，从而利用其它种类的加工工具对上述多个工 件W进行同种的加工处理。即，利用一次拆装加工工具就能够进行多个工件的加工处理，因 此能够缩短加工工具的拆装所需要的时间，从而能够实现作业效率的提高。
[0133] 进而，由于加工台103通过第二轨道101从交接位置向加工位置移动，因此能够划 分出交接工件W的区域和进行加工的区域，即使加工位置因磨削液而成为湿润的状态，也 能够从该湿润状态区分出交接位置。另外，两个被加工物保持部27中的一方仅保持干燥的 未加工的工件W，另一方仅保持湿润的加工完成的工件W，从而能够区分开各被加工物保持 部27的湿润或干燥状态。
[0134] 进而，由于是移动体13沿着第一轨道11移动且加工台103沿着第二轨道101移 动这样的简单结构，因此与采用现有的标量机器人的情况相比，能够抑制高成本且不易引 发故障，也容易维护。
[0135] 另外，由于旋转体25是在移动体13中上下移动而接近或离开加工台103侧的结 构，因此结构比较简单，能够防止装置的高成本且不易产生故障等，也容易维护。
[0136] 另外，在该磨削装置Μ中，多个磨削单元100都配设成加工位置相对于第一轨道11 位于同一侧，因此在没有设置磨削单元100的加工位置的一侧，能够在装置的侧面配设上 述第一轨道11，具有搬送单元的修理和检查等容易进行这样的优点。
[0137] 另外，由于供给单元60及排出单元70设置在第一轨道11的始端附近，因此能够 在磨削装置Μ的一侧面（第一轨道11的始端侧的侧面）配置工件W的供给部分及排出部 分。因此，一个操作者就能够从一方侧进行工件盒61、71的投入或取出。
[0138] 另外，在移动体13上安装有相机23来拍摄加工台103上的工件W，能够根据该拍 摄数据进行准确的磨削路径下的磨削作业。
[0139] 特别地，由于预先安装工件W的模型的数据，根据由相机23取入的基准销116的 拍摄数据算出加工台103的机械原点，并根据由相机23取入的工件W的拍摄数据求解工件 W的重心位置，比较加工台103的机械原点与工件W的重心位置Ρ，从而算出工件W的偏移 量，根据该偏移量来运算磨削路径，因此能够准确地对工件W进行磨削。特别地，由于即使 在工件W自身上不形成"作为基准的标记（记号）"，也能够通过设置在加工台103上的基 准销来求解"机械原点"，能够掌握工件W的偏移量，因此对便携式电话等便携式终端的显 示画面中使用的薄板玻璃（工件W)而言，也能够可靠地进行磨削加工。
[0140] 此外，考虑有设置多台相机23、而对各加工台103配设相机23的方式，但如上述那 样通过采用将相机23安装在移动体13上的结构，从而无需设置多台相机23,能够抑制装置 的高成本。
[0141] 进而，由于相机23位于移动体13的上方，因此能够增加相机23与作为拍摄对象 的工件W的距离，由此能够对焦良好地拍摄工件W整体。
[0142] 另外，由于能够在加工台103上选择设置多个种类的吸附台108,因此能够根据作 为磨削对象的工件W的尺寸，选择适合的吸附台而准确地进行磨削作业。进而，在载置固定 有第一或第三保持基台107的情况下，能够在加工台103上设置多个吸附台108。由此，能 够在不变更保持基台107的情况下选择更适合于工件的W的尺寸的吸附台108,从而进行磨 削作业。
[0143] 另外，由于具有多个基准销116,这多个基准销116分别配置在吸附台108所保持 的各工件W的外形的外侧，因此基准销11位于接近工件W的位置，因此，"机械原点"变得接 近工件W的重心位置，能够减少偏移量运算时的误差。进而，由于上述基准销116位于夹着 各工件W的两侧位置，因此能够将连结工件W的两侧的基准销116的线上的点设为"机械原 点"，由此能够将接近工件W的重心位置的位置设为机械原点。并且，由于配置有夹着工件 W而对置的至少两对基准销116,因此通过将连结各对基准销116的线的交点设为"机械原 点"，由此能够使该机械原点与工件W的重心位置更加接近。因此，能够更准确地运算工件 W的偏移量。
[0144] 进而，由于坚立设置在上述基台板109上的基准销116位于比保持在吸附台108 上的工件W的外形靠外侧的位置，因此基准销116不会被工件W遮挡，从而即使变更设置为 第一、第二及第三吸附台108中的某一种，也无需替换该基准销116,能够准确地进行拍摄 作业。因此，能够使加工台103的结构简单。
[0145] 需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式，可以在本发明所表示的范围内 适当进行设计变更。
[0146] 在上述实施方式的磨削装置Μ中，使用便携式电话用的薄板玻璃作为被加工物即 工件W，但可以使用便携式音响设备用的薄板玻璃，还可以使用便携式游戏机用的薄板玻 璃。进而，也可以使用便携式导航用的薄板玻璃、便携式TV的薄板玻璃等。
[0147] 另外，磨削装置Μ的整体结构并不限定于上述实施方式，例如磨削单元为一个、反 之具有五个或六个等多个磨削单元的方式都包括在本发明所表示的范围内。
[0148] 进而，在上述实施方式中，仅对设置磨削单元而在各磨削单元中进行同种的磨削 作业的方式进行了说明，但本方面并不限定于此，可以采用在各加工单元中进行不同的加 工处理的方式。即，例如不仅具备上述实施方式所述的着眼于尺寸精度而对工件的端面进 行研磨的磨削单元，还具备为了得到所期望的表面粗糙度而对工件的端面稍加研磨的磨削 单元、与工件抵接而进行开孔的开孔加工单元的磨削装置也包括在本发明所表示的范围 内。
[0149] 需要说明的是，在这种磨削装置的情况下，例如可以采用控制机构进行控制以进 行如下步骤：
[0150] 1.经由供给单元向至少两个部位的被加工物保持部中的一方供给未加工的被加 工物的步骤；
[0151] 2.使在被加工物保持部中保持有未加工的被加工物的移动体移动至开孔加工单 元的加工台的交接位置的步骤；
[0152] 3.上述至少两个部位的被加工物保持部中的另一方接收交接位置的开孔加工单 元的加工台所保持的开孔加工完成的被加工物的步骤；
[0153] 4.使旋转体旋转、将上述一方的被加工物保持部所保持的未加工的加工物向已经 交接了上述开孔加工完成的被加工物的加工台进行交接的步骤；
[0154] 5.使在被加工物保持部中保持有开孔加工完成的被加工物的移动体移动至磨削 单元的加工台的交接位置的步骤；
[0155] 6.上述一方的被加工物保持部接收交接位置的磨削单元的加工台所保持的磨削 完成的被加工物的步骤；
[0156] 7.使旋转体旋转、将上述另一方的被加工物保持部所保持的开孔加工完成的加工 物向已经交接了上述磨削完成的被加工物的加工台进行交接的步骤；
[0157] 8.使在被加工物保持部中保持有磨削完成的被加工物的移动体移动至研磨单元 的加工台的交接位置的步骤；
[0158] 9.上述另一方的被加工物保持部接收交接位置的研磨单元的加工台所保持的研 磨完成的被加工物的步骤；
[0159] 10.使旋转体旋转、将上述一方的被加工物保持部所保持的研磨完成的加工物向 已经交接了上述研磨完成的被加工物的加工台进行交接的步骤；
[0160] 11.使在被加工物保持部中保持有研磨完成的被加工物的移动体移动至排出单元 的排出位置的步骤；以及
[0161] 12.经由排出单元将上述另一方的被加工物保持部所保持的研磨完成的被加工物 排出的步骤。
[0162] 进而，随大致长方体状的旋转体25进行了说明，但也可以采用例如从旋转轴37观 察时呈大致六边形状或大致八边形状的旋转体25。另外，被加工物保持部也并不限定于设 置在两个部位，设置三处以上的被加工物保持部也是可以适当进行设计变更的事项。
[0163] 另外，在上述实施方式中，对旋转体25设置成能够旋转及反转的方式进行了说 明，但仅能够向一方向旋转（不能向另一方向旋转）的旋转体也包括在本发明所表示的范 围内。然而，优选如上述实施方式那样采用能够旋转及反转的旋转体，从而无需另行设置防 止附设在旋转体上的电缆等的扭转的机构，具有结构简单的优点。
[0164] 【工业实用性】
[0165] 如以上所述那样，本发明的薄板状物加工装置能够以低成本且迅速地进行例如便 携式电话等便携式终端中使用的薄板玻璃等大致方形的薄板状的被加工物的端面的磨削。
【权利要求】
1. 一种薄板状物加工装置，对薄板状的被加工物进行加工，其特征在于， 所述薄板状物加工装置具备搬送搬出单元及加工单元，该搬送搬出单元具有搬送及搬 出被加工物的移动体，该加工单元对由该搬送搬出单元交接的被加工物进行加工， 所述加工单元具备加工台，该加工台具有分别能够保持被加工物的多个保持机构， 所述被加工物保持部具有与所述保持机构对应的多个被加工物保持机构， 所述加工台具备台架、可拆装地安装在该台架上的保持基台， 所述台架以能够选择性地安装多种保持基台的方式设置。
2. 根据权利要求1所述的薄板状物加工装置，其中， 所述搬送搬出单元具有： 旋转体，其安装在所述移动体上； 被加工物保持部，其设置在该旋转体上，且配设在通过旋转体的旋转而选择性地与所 述交接位置的加工台面对的至少两个部位。
3. 根据权利要求2所述的薄板状物加工装置，其中， 各所述被加工物保持部沿旋转体的旋转轴方向具有多个被加工物保持构件作为所述 被加工物保持机构， 所述搬送搬出单元具有固定在旋转体上的底座，各所述被加工物保持构件以向外侧突 出的方式安装在该底座上， 在各底座的内部形成有吸气路，在各底座上以与该吸气路连通的方式形成有能够安装 所述被加工物保持构件的多个安装孔部。
4. 根据权利要求1所述的薄板状物加工装置，其中， 在所述台架及所述保持基台上设有用于对安装位置进行定位的定位机构、及用于固定 两者的固定机构。
5. 根据权利要求1所述的薄板状物加工装置，其中， 该薄板状物加工装置还具备拍摄加工台保持的被加工物的相机， 用于算出磨削加工时的机械原点的多个基准销朝向相机而坚立设置在所述台架上。
6. 根据权利要求2所述的薄板状物加工装置，其中， 所述旋转体以能够接近或离开交接位置的加工台侧的方式安装在所述移动体上。
7. 根据权利要求5所述的薄板状物加工装置，其中， 所述相机安装在所述移动体上。
8. 根据权利要求7所述的薄板状物加工装置，其中， 所述相机安装在所述移动体上，且位于比所述旋转体靠交接位置的加工台的相反侧， 在所述旋转体上形成有可视觉辨认区域，所述可视觉辨认区域是在规定的旋转角下能 够从相机视觉辨认交接位置的加工台这样的区域。
9. 根据权利要求2所述的薄板状物加工装置，其中， 所述旋转体具有对置的一对对置壁， 在该对置壁上分别朝向外侧而设有所述被加工物保持部。
10. 根据权利要求1所述的薄板状物加工装置，其中， 所述搬送搬出单元具有供移动体移动的轨道， 所述薄板状物加工装置具备沿着所述轨道配设的多个所述加工单元。
11. 根据权利要求10所述的薄板状物加工装置，其中， 所述多个加工单元都配设成加工位置相对于所述轨道位于同一侧。
12. 根据权利要求1所述的薄板状物加工装置，其中， 所述薄板状物加工装置还具备控制所述移动体及旋转体的动作的控制机构， 该控制机构进行控制，以进行如下步骤： 使在被加工物保持部中保持有未加工的被加工物的移动体移动至加工台的交接位置 的步骤； 至少两个部位的所述被加工物保持部中的另一方接收交接位置的加工台所保持的加 工完成的被加工物的步骤；以及 使旋转体旋转，将一方的所述被加工物保持部所保持的未加工的加工物向已经交接了 所述加工完成的被加工物的加工台进行交接的步骤。
13. -种薄板状构件的制造方法，其具备利用权利要求1?12中任一项所述的薄板状 物加工装置进行加工的工序。
【文档编号】B24B9/10GK104108057SQ201410267474
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年3月26日 优先权日:2011年4月1日
【发明者】林田彻, 佐田博, 青山博司, 今福怜生 申请人:哈里斯股份有限公司