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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5683170
(24)【登録日】2015年1月23日
(45)【発行日】2015年3月11日
(54)【発明の名称】研削装置及び研削方法並びに薄板状部材の製造方法
(51)【国際特許分類】
B24B 47/22 20060101AFI20150219BHJP
B24B 49/12 20060101ALI20150219BHJP
B24B 9/00 20060101ALI20150219BHJP
B24B 9/10 20060101ALI20150219BHJP
【ＦＩ】
B24B47/22
B24B49/12
B24B9/00 601B
B24B9/10 D
【請求項の数】9
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2010-186467(P2010-186467)
(22)【出願日】2010年8月23日
(65)【公開番号】特開2011-101942(P2011-101942A)
(43)【公開日】2011年5月26日
【審査請求日】2013年6月12日
(31)【優先権主張番号】特願2009-237944(P2009-237944)
(32)【優先日】2009年10月15日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】302031502
【氏名又は名称】株式会社 ハリーズ
(74)【復代理人】
【識別番号】100106264
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 耕治
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(74)【代理人】
【識別番号】100159581
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 勝誠
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(74)【代理人】
【識別番号】100158540
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 博生
(74)【代理人】
【識別番号】100150027
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 早苗
(74)【代理人】
【識別番号】100155527
【弁理士】
【氏名又は名称】奥谷 優
(72)【発明者】
【氏名】青山 博司
(72)【発明者】
【氏名】西川 良一
(72)【発明者】
【氏名】杉本 憲彦
(72)【発明者】
【氏名】林田 徹
【審査官】
齊藤 彬
(56)【参考文献】
【文献】
特開平１０−１５１５５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−２６１９２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−０２１６３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６２−１７５７６０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ２４Ｂ ９／００
Ｂ２４Ｂ ９／１０
Ｂ２４Ｂ ４７／２２
Ｂ２４Ｂ ４９／１２
Ｂ２３Ｑ １７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
薄板状の被加工物の端面研削を行う研削装置であって、
上記被加工物を加工状態で保持する加工ステージと、
上記加工ステージに設けられ、保持された被加工物を加工する際の加工基準となる基準部位と、
上記被加工物と略直交する位置に設置され、上記被加工物及び上記基準部位を撮影するカメラと、
上記被加工物の端部を研削する研削スピンドルとを備え、
被加工物のワークモデルのデータを予め記憶する記憶手段、
上記カメラで取り込んだ基準部位の撮影データから、加工ステージの機械原点を算出する機械原点算出手段、
上記カメラで取り込んだ被加工物の撮影データから、被加工物の重心位置を求める重心位置算出手段、
上記撮影データとワークモデルのデータとの差を算出し、上記加工ステージの機械原点と被加工物の重心位置とを比較して、被加工物のズレ量を演算するズレ量演算手段、
このズレ量演算手段で演算したズレ量に応じて、上記研削スピンドルの研削経路を演算する研削経路演算手段、
及びこの研削経路演算手段で演算した研削経路に従って研削スピンドルを作動させる作動制御手段
を備えることを特徴とする研削装置。
上記被加工物を加工状態で保持する加工ステージと、
上記加工ステージに設けられ、保持された被加工物を加工する際の加工基準となる基準部位と、
上記被加工物と略直交する位置に設置され、上記被加工物及び上記基準部位を撮影するカメラと、
上記被加工物の端部を研削する研削スピンドルとを備え、
被加工物のワークモデルのデータを予め記憶する記憶手段、
上記カメラで取り込んだ基準部位の撮影データから、加工ステージの機械原点を算出する機械原点算出手段、
上記カメラで取り込んだ被加工物の撮影データから、被加工物の重心位置を求める重心位置算出手段、
上記撮影データとワークモデルのデータとの差を算出し、上記加工ステージの機械原点と被加工物の重心位置とを比較して、被加工物のズレ量を演算するズレ量演算手段、
このズレ量演算手段で演算したズレ量に応じて、上記研削スピンドルの研削経路を演算する研削経路演算手段、
及びこの研削経路演算手段で演算した研削経路に従って研削スピンドルを作動させる作動制御手段
を備えることを特徴とする研削装置。
【請求項2】
上記重心位置算出手段で求めた被加工物の重心位置とワークモデルの重心位置とを一致させて、被加工物とワークモデルとを比較して、研削スピンドルの削り込み量を演算する削り込み量演算手段を備える請求項１記載の研削装置。
【請求項3】
上記重心位置算出手段が、
被加工物の外形の重心位置を求める外形重心算出手段と、
被加工物の穴部形状の重心位置を求める穴部重心算出手段と
を備える請求項１又は２記載の研削装置。
被加工物の外形の重心位置を求める外形重心算出手段と、
被加工物の穴部形状の重心位置を求める穴部重心算出手段と
を備える請求項１又は２記載の研削装置。
【請求項4】
上記基準部位の被撮影ポイントが、カメラからの距離が被加工物と略一致するように設定された請求項１、請求項２又は請求項３に記載の研削装置。
【請求項5】
上記基準部位が、少なくとも被加工物を挟んだ両側位置に設けられた請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の研削装置。
【請求項6】
上記加工ステージが、小型の被加工物をそれぞれ保持可能な複数の第一の保持台と、大型の被加工物を保持可能な第二の保持台との何れか一方を選択して設置できるよう設けられており、
上記基準部位が、第一の保持台が設置される際に第一の保持台に保持される小型の被加工物と、第二の保持台が設置される際に第二の保持台に保持される大型の被加工物との何れの被加工物の外形よりも外側に配置されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の研削装置。
上記基準部位が、第一の保持台が設置される際に第一の保持台に保持される小型の被加工物と、第二の保持台が設置される際に第二の保持台に保持される大型の被加工物との何れの被加工物の外形よりも外側に配置されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の研削装置。
【請求項7】
上記加工ステージが、被加工物をそれぞれ保持可能な複数の保持台を備え、
上記基準部位が複数設けられ、この複数の基準部位が、上記複数の保持台に保持される各被加工物の外形の外側にそれぞれ配置されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の研削装置。
上記基準部位が複数設けられ、この複数の基準部位が、上記複数の保持台に保持される各被加工物の外形の外側にそれぞれ配置されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の研削装置。
【請求項8】
薄板状の被加工物の端面を研削スピンドルによって研削する研削方法であって、
上記被加工物を加工状態で加工ステージに保持する保持工程、
上記加工ステージに設けられた基準部位と、加工ステージに保持された被加工物とをカメラによって撮影する撮影工程、
上記カメラで取り込んだ基準部位の撮影データから、加工ステージの機械原点を算出する機械原点算出工程、
上記カメラで取り込んだ被加工物の撮影データから、被加工物の重心位置を求める重心位置算出工程、
上記撮影データとワークモデルのデータとの差を算出し、上記加工ステージの機械原点と被加工物の重心位置とを比較して、被加工物のズレ量を演算するズレ量演算工程、
このズレ量演算工程で演算したズレ量に応じて、上記研削スピンドルの研削経路を演算する研削経路演算工程、
及びこの研削経路演算工程で演算した研削経路に従って研削スピンドルを作動させる研削工程
を有することを特徴とする研削方法。
上記被加工物を加工状態で加工ステージに保持する保持工程、
上記加工ステージに設けられた基準部位と、加工ステージに保持された被加工物とをカメラによって撮影する撮影工程、
上記カメラで取り込んだ基準部位の撮影データから、加工ステージの機械原点を算出する機械原点算出工程、
上記カメラで取り込んだ被加工物の撮影データから、被加工物の重心位置を求める重心位置算出工程、
上記撮影データとワークモデルのデータとの差を算出し、上記加工ステージの機械原点と被加工物の重心位置とを比較して、被加工物のズレ量を演算するズレ量演算工程、
このズレ量演算工程で演算したズレ量に応じて、上記研削スピンドルの研削経路を演算する研削経路演算工程、
及びこの研削経路演算工程で演算した研削経路に従って研削スピンドルを作動させる研削工程
を有することを特徴とする研削方法。
【請求項9】
請求項８に記載の研削方法により端面を研削する工程を備える薄板状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、研削装置及び研削方法並びに薄板状部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
研削装置は、略方形の薄板状の被加工物等、例えば携帯電話などの携帯端末で用いられる薄板ガラスの端面研削を行うのに用いられる。この携帯端末のモニターには薄板ガラス板が用いられることが多い。こうした薄板ガラスは、一般に大形のガラス板から、だいたいのワーク形状で切り出され、その切り出されたガラス板の端面を、研削装置によって正確に研削することで、所定の形状に形成される。特に、この研削の際に、同時に面取り加工も行うことで、薄板ガラスの端面の欠けを防ぐことも行われる。
【0003】
例えば、特許文献１には、薄板ガラスの端面を研削する研削装置（面取装置）が開示されている。この特許文献１に記載された研削装置では、薄板ガラスの上方から薄板ガラスの端縁（外縁）をカメラで撮影して、薄板ガラスの研削位置や研削量を算出して、研削工具やテーブルの動きを制御することで、薄板ガラスの端面を研削（面取り）している。
【0004】
このように、カメラによる撮影データを利用して、薄板ガラスの端面を研削することにより、薄板ガラスの加工精度を高めることができ、薄板ガラスの寸法精度を高めることができる。また、倣い加工のようにマスターとなる治具を用意しなくてもよいため、加工スペースを広く確保することができ、研削装置の小型化を図ることもできる。
【0005】
ところで、近年、例えば携帯電話などの携帯端末においては、携帯端末の一面全てを、又は一面ほとんどを、表示画面として構成するものが増加している。こうしたものでは、画面がタッチパネル化される場合が多く、一面全てを薄板ガラスで覆われる携帯端末が増えている。
【0006】
このように一面全てを薄板ガラスで覆うものでは、薄板ガラスの形状を携帯端末の形状に合わせる必要があるため、薄板ガラスは、携帯端末のスピーカ等の形状に合わせて、複雑な形状で研削する必要が生じる。また、この薄板ガラスは、携帯端末の外表面として用いられるため、ガラス表面に凹部等の目印をつけることもできないという制約もある。
【0007】
このような携帯端末用の薄板ガラスを研削する場合、例えば、倣い加工によって研削する方法が考えられるが、前述のようにマスターの治具が必要となり、加工スペースが増加するという問題や、内周加工となる穴部を研削加工する際には、さらに工夫が必要になるといった問題がある。
【0008】
このため、前述の特許文献１のように、カメラによる撮影データを利用して、薄板ガラスを研削することが考えられる。このようにカメラを利用して研削することで、薄板ガラスの研削精度を高めつつ、複雑な切削加工も行えるからである。
【0009】
ただし、この特許文献１の技術によると、「位置決めマーク」を薄板ガラスの表面に付す必要がある。なぜなら、この技術が位置決めマークを読み取って、加工寸法を自動計測するからである。
【0010】
しかし、前述したように、携帯端末に用いられる薄板ガラスは、外表面として人の目に触れるため、表面に凹部等の目印を付けることができない。そこで、インク等で表面に印を付けることも考えられるが、研削加工後に、別途インク等を除去する必要が生じ、加工工程が増加してしまうという問題が生じることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開２００７−２２３００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
そこで、本発明は、携帯電話などの携帯端末の表示画面に用いられる薄板ガラス等の被加工物の端面研削を行う研削装置において、カメラの撮影データを利用して研削加工を行うことで、精度よく加工しつつも、被加工物の表面に目印等を設けずに、研削加工を行うことができる研削装置及び研削方法並びに薄板状部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
この発明の研削装置は、薄板状の被加工物の端面研削を行う研削装置であって、
上記被加工物を加工状態で保持する加工ステージと、
上記加工ステージに設けられ、保持された被加工物を加工する際の加工基準となる基準部位と、
上記被加工物と略直交する位置に設置され、上記被加工物及び上記基準部位を撮影するカメラと、
上記被加工物の端部を研削する研削スピンドルとを備え、
被加工物のワークモデルのデータを予め記憶する記憶手段、
上記カメラで取り込んだ基準部位の撮影データから、加工ステージの機械原点を算出する機械原点算出手段、
上記カメラで取り込んだ被加工物の撮影データから、被加工物の重心位置を求める重心位置算出手段、
上記加工ステージの機械原点と被加工物との重心位置とを比較して、被加工物のズレ量を演算するズレ量演算手段、
このズレ量演算手段で演算したズレ量に応じて、上記研削スピンドルの研削経路を演算する研削経路演算手段、
及びこの研削経路演算手段で演算した研削経路に従って研削スピンドルを作動させる作動制御手段
を備える研削装置である。
【0014】
当該研削装置は、予めワークモデルのデータを記憶手段に記憶しておき、カメラで取り込んだ撮影データから加工ステージの機械原点と、被加工物（実ワーク）の重心位置とを算出して、この機械原点と重心位置とを比較することによって、被加工物（実ワーク）のズレ量（縦方向のズレ量Ｘ、横方向のズレ量Ｙ、回転方向のズレ量θ）を演算する。こうして、演算によって求めたズレ量に応じて、研削スピンドルの研削経路を演算して、この研削経路に従って研削スピンドルを作動させて、被加工物（実ワーク）の端面研削を行うことになる。
【0015】
このため、被加工物自体に「基準となるマーク（印）」等を形成しなくても、加工ステージに設けた基準部位で「機械原点」を求め、被加工物のズレ量を把握することができ、この把握したズレ量によって、マーク（印）等のない被加工物を正確に研削することができる。
【0016】
また、この発明の研削方法は、薄板状の被加工物の端面を研削スピンドルによって研削する研削方法であって、
上記被加工物を加工状態で加工ステージに保持する保持工程、
上記加工ステージに設けられた基準部位と、加工ステージに保持された被加工物とをカメラによって撮影する撮影工程、
上記カメラで取り込んだ基準部位の撮影データから、加工ステージの機械原点を算出する機械原点算出工程、
上記カメラで取り込んだ被加工物の撮影データから、被加工物の重心位置を求める重心位置算出工程、
上記加工ステージの機械原点と被加工物の重心位置とを比較して、被加工物のズレ量を演算するズレ量演算工程、
このズレ量演算工程で演算したズレ量に応じて、上記研削スピンドルの研削経路を演算する研削経路演算工程、
及びこの研削経路演算工程で演算した研削経路に従って研削スピンドルを作動させる研削工程
を有する研削方法である。
【0017】
当該研削方法は、予めワークモデルのデータを記憶手段に記憶しておくことで、カメラで取り込んだ撮影データから加工ステージの機械原点と、被加工物の重心位置とを算出して、この機械原点と重心位置とを比較することによって、被加工物のズレ量を演算する。こうして、演算によって求めたズレ量に応じて、研削スピンドルの研削経路を演算して、この研削経路に従って研削スピンドルを作動させて、被加工物の端面研削を行う。このため、被加工物自体に「基準となるマーク」等を形成しなくても、加工ステージに設けた基準部位で「機械原点」を求め、被加工物のズレ量を把握することができ、この把握したズレ量によって、マーク等のない被加工物を正確に研削することができる。
【0018】
なお、機械原点を求める「基準部位」は、カメラ側に向かって立設する「基準ピン」であっても良いし、加工ステージの一部を突出させた「基準突出部」であっても良い。さらに、一部を着色した「基準部」であってもよい。また、この「基準部位」はワークの影響を受けないようにワークと重ならない位置、すなわち、ワークの外形よりも外側に設置するのが望ましい。さらに、研削スピンドルを作動させる「作動制御装置」を設ける場合、この作動制御装置を「加工ステージ」と同時に作動させるように構成して、研削スピンドルと加工ステージとを作動させて、被加工物を研削してもよい。
【0019】
当該発明にあっては、上記重心位置算出手段で求めた被加工物の重心位置とワークモデルの重心位置とを一致させて、被加工物とワークモデルとを比較して、研削スピンドルの削り込み量を削り込み量演算手段によって演算する構成を採用することが好ましい。これにより、被加工物（実ワーク）の重心位置とワークモデルの重心位置とを一致させて、被加工物（実ワーク）とワークモデルとを比較して、被加工物（実ワーク）を、どの程度削り込むかを演算して、削り込み量を決定することになる。つまり、被加工物（実ワーク）がワークモデルに対してどの程度大きいか（例えば、長さ方向の差分と幅方向の差分を検出して、この「差分」の大きさ）を判断して、この大きさに応じて削り込み量を変化させることができる。
【0020】
このため、被加工物の削り込み量を、各ワーク毎で変化させることになり、より正確な形状及び寸法に、被加工物を加工できる。
【0021】
よって、各ワーク毎で変化する被加工物の削り込み量を、より正確に掴んで研削加工を行うことになるため、複数の被加工物を精度よく加工することができる。
【0022】
また、当該発明にあっては、上記重心位置算出手段が、被加工物の外形の重心位置を求める外形重心算出手段と、被加工物の穴部形状の重心位置を求める穴部重心算出手段とを備えることが好ましい。これにより、被加工物の外形の重心位置と被加工物の穴部形状の重心位置とを算出することによって、穴部がある薄板ガラスであっても、確実にワークモデルに即した形状（穴部の位置等）で、薄板ガラスを研削することができる。よって、穴部があるような複雑な形状の薄板ガラスであっても、正確に研削位置を規定でき、精度良く薄板ガラスを研削することができる。
【0023】
また、当該発明にあっては、上記基準部位の被撮影ポイントを、カメラからの距離が被加工物と略一致するように設定することが好ましい。このように、基準部位の被撮影ポイント（例えば、基準ピンの場合に先端部）からカメラまでの距離と、被加工物のカメラからカメラまでの距離とを略一致させることによって、カメラのピントを両者に合わせることができる。これにより、確実に、基準部位と被加工物とを同時に撮影することができ、被加工物のズレ量をより正確に演算することができる。
【0024】
また、当該発明にあっては、上記基準部位を、少なくとも被加工物を挟んだ両側位置に設ける構成を採用することが好ましい。これにより、基準部位を少なくとも薄板ガラスの両側位置に設けることで、少なくとも２つの基準部位を結んだ線上に形成される点を「機械原点」とすることができ、これにより被加工物の重心位置に近い位置を機械原点とすることができる。
【0025】
このため、より正確に、被加工物のズレ量を演算することができる。すなわち、「機械原点」が被加工物の重心位置に近くなるため、ズレ量の演算の際の誤差を少なくでき、これにより正確なズレ量を演算することができる。よって、より精度の高い被加工物の研削加工を行うことができる。
【0026】
また、当該発明にあっては、上記加工ステージが、小型の被加工物をそれぞれ保持可能な複数の第一の保持台と、大型の被加工物を保持可能な第二の保持台との何れか一方を選択して設置できるよう設けられており、上記基準部位が、第一の保持台が設置される際に第一の保持台に保持される小型の被加工物と、第二の保持台が設置される際に第二の保持台に保持される大型の被加工物との何れの被加工物の外形よりも外側に配置された構成を採用することが好ましい。
【0027】
これにより、加工ステージに複数の第一の保持台を設置できるので、小型の被加工物であれば、一つの加工ステージに複数の被加工物を保持させることができる。また、加工ステージに第一の保持台及び第二の保持台を選択して設置することができるため、被加工物の大きさに応じた保持台によって被加工物を適切且つ確実に保持することができる。
【0028】
さらに、第一の保持台及び第二の保持台の何れを加工ステージに設置した場合であっても、基準部位は被加工物の外形よりも外側に位置するため、基準部位が被加工物に隠されることがない。このため、第一の保持台及び第二の保持台の一方を他方に変更して設置する際に、上記のように大型及び小型の何れの被加工物よりも外側に位置する基準部位を取り換え等する必要がなく、加工ステージの構造をシンプルにすることができる。
【0029】
また、当該発明にあっては、上記加工ステージが被加工物をそれぞれ保持する複数の保持台を備え、上記基準部位が複数設けられ、この複数の基準部位が、上記複数の保持台に保持される各被加工物の外形の外側にそれぞれ配置されている構成を採用することが好ましい。
【0030】
これにより、加工ステージに複数の保持台を設置でき、一つの加工ステージに複数の被加工物を保持させることができる。
【0031】
また、各保持台に保持される各被加工物の外側に基準部位が設けられるため、被加工物に近接した位置に基準部位が位置することになり、このため、「機械原点」が被加工物の重心位置に近くなり、ズレ量の演算の際の誤差を少なくできる。
【0032】
なお、当該発明は上記研削装置及び研削方法のみを対象とするものではなく、上記研削方法を具備した薄板状部材の製造方法も対象とするものである。
【0033】
さらに、当該発明において、カメラの設置位置である「被加工物と略直交する位置」とは、カメラの撮影方向軸が薄板状の被加工物の平面と完全に直交する場合のみならず、一定範囲で傾斜しているような場合も含む。つまり、上記「略直交」とは、要求される加工精度やカメラの撮影精度などとの関係によって定められるものであり、カメラによって撮影された撮影データを利用して当該発明のように研削した結果、要求される端面の加工精度を満たす範囲であれば、カメラの撮影方向軸が被加工物の平面に対して傾斜していても良い。
【発明の効果】
【0034】
以上説明したように、当該発明にあっては、薄板ガラス等の被加工物自体に基準となるマーク（印）等を形成しなくても、加工ステージに設けた基準部位で「機械原点」を求めて、被加工物のズレ量を把握することができる。そして、この把握したズレ量によって、マーク（印）等のない被加工物を研削加工することができる。よって、例えば携帯電話などの携帯端末の表示画面に用いられる薄板ガラスの端面研削を行う場合であっても、カメラの撮影データを利用して研削加工を行うことによって、精度よく加工しつつも、被加工物の表面に目印等を設けることなく、研削加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係る研削装置の第一実施形態を示す上面図である。
【図6】図１の研削装置の搬送ロボットの搬送時の動作を説明する図であり、（ｃ）が加工ステージへのワーク搬送状態からカメラ撮影状態を示した図、（ｄ）カメラ撮影状態から次のワークの保持開始状態を示した図である。
【図15】本発明に係る研削装置の第二実施形態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
【0037】
＜第一実施形態＞まず、研削装置の全体構成について図1〜図３を参照しつつ説明する。なお、各図において、具体的には描いていないが、この研削装置でも、周知のように、作業者の安全性を確保するため、周囲にガード板を設けている。
【0039】
ベーススレーム１は、周知の鋼製の角材１１、１２、１３を、左右方向、前後方向、及び上下方向に組むことで、上部の各ユニットを強固に支持するよう構成している。
【0040】
ベーススレーム１の上面には、鉄属製の平板材１４が載置され固定されている。この平板材１４によって、ベーススレーム１の角材１１、１２、１３の間の目隠しを行う共に、ベーススレーム１上に各ユニットを設置できる。
【0041】
なお、ベーススレーム１内には、電子制御ユニット１５が設置され、研削加工を行う各種ユニットの制御を行うようにしている。また、詳細には記載しないが、この電子制御ユニット１５内には加工情報等を記憶する記憶手段を備えている。さらに、図示しないものの、この電子制御ユニット１５に対して作業者Ｈが情報を入力するための制御盤も設けている。
【0042】
図１に示すように研削装置Ｍの上部（ベースフレーム１上）に設置されるユニットは、中央に設置される搬送ロボット２と、その周囲に設置される四つの加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄと、搬送ロボット２の前方に設置される投入取出ステージ４と、搬送ロボット２の左右両側位置で前後方向に延びるように設置される照明移動ユニット５とで、構成されている。
【0043】
上述の搬送ロボット２は、いわゆる水平方向に動く三関節のスカラロボットで構成されている。図１〜図３では、搬送ロボット２が動いていない基準状態で示しているが、動作状態については図４〜図６によって後に説明する。
【0044】
搬送ロボット２には、その前端に上下スライド軸２０が設けられている。この上下スライド軸２０の下端には、被加工物である略方形状の薄板ガラスＷ（ワーク）を吸着保持する吸着ハンド２１を設けている。また、上下スライド軸２０の上端には、取付ブラケットを介して、画像取り込み用のカメラ２３を取り付けている。このように、搬送ロボット２に取り付けられることによって、カメラ２３は撮影時にワークＷの撮影箇所（ワークＷの真上）に移動できるように設けられている。
【0045】
この搬送ロボット２は、薄板ガラスＷ（Ｗo，Ｗｉ）を、投入取出ステージ４から各加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄへ、また、各加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄから投入取出ステージ４へ、それぞれ搬送する。このワークＷの搬送作業は、上述した吸着ハンド２１を利用して行う。また、この搬送ロボット２では、上述したカメラ２３によって、載置され保持した薄板ガラスＷを加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの上方から撮影することができる。
【0046】
上述の四つの加工ユニットは、搬送ロボット２の前後左右にそれぞれ設けられ、第一加工ユニット３Ａと、第二加工ユニット３Ｂと、第三加工ユニット３Ｃと、さらに、第四加工ユニット３Ｄとして設置されている。
【0047】
各加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの構成要素は、全て同じもので設定しており、全て同じの研削作業を行えるようにしている。例えば、第一加工ユニット３Ａで示すように、構成要素には、ワークＷを研削状態で吸着保持する加工ステージ３０と、加工ステージ３０の上方からワークＷを研削する研削スピンドル３１と、加工ステージ３０に隣接して複数の研削ツール（砥石）を保持するツールマガジン３２とを備える。
【0048】
そして、このうち、加工ステージ３０には、中央の加工テーブル３３を左右方向にスライド移動させる左右スライド機構３４を設けている。加工テーブル３３の左右両側には樹脂製のジャバラカバー３５を設けている（加工テーブル３３の右側のジャバラカバーは研削スピンドル等で隠れており図示していない）。このジャバラカバー３５によって、左右スライド機構３４に研削用冷却水が侵入するのを防止している。また、加工テーブル３３の上面には、矩形ボックス状で上方が開放したキャッチパン３６を設けており、このキャッチパン３６によって研削用冷却水が飛散するのを防止している。また、詳細には図示しないが、研削用冷却水をワークＷに噴射する冷却水プレート３７を、キャッチパン３６に隣接して設けている。
【0049】
また、研削スピンドル３１は、前後方向にスライド移動する前後スライド機構３８を備えている。そして、研削スピンドル３１と前後スライド機構３８との間に、上下方向に移動する上下ガイド機構３９を設けている。こうして、研削スピンドル３１が前後方向のみならず上下方向にも自由に移動するように構成されている。
【0050】
なお、前後スライド機構３８は、図２に示すように、前後方向に延びる大型角材のサイドフレーム１６に対して強硬に固定している。これにより、研削スピンドル３１の支持剛性が高められて、研削精度を高めることができる。
【0051】
ツールマガジン３２は、最大五本の研削ツール６（砥石、図２、図３参照）が保持できるように構成している。ツールマガジン３２には、径の異なる砥石や研磨材の異なる砥石など、複数の研削ツール６が保持されている。この複数の研削ツール６は、加工内容に応じて選択されて研削スピンドル３１に取り付けられる。なお、複数の研削ツール６は、研削スピンドル３１に自動的に交換されるように設けられている。
【0052】
上述の投入取出ステージ４は、作業者Ｈが開閉操作する開閉扉４０と、開閉扉４０と連動して動く長方形形状のカートリッジ設置台４１と、カートリッジ設置台４１に着脱自在に設置されるワークカートリッジ４２とを備えている。
【0053】
開閉扉４０は、下端に水平方向に延びるヒンジ軸４３（図３参照）を設けた横長長方形の鋼板によって構成され、上部外面には、平面視略Ｕ字形状のハンドル部４４を設けている。この開閉扉４０を作業者Ｈがハンドル部４４を持ってヒンジ軸４３を中心に手前側に回動させることによって、投入取出ステージ４を開放することができ、研削装置Ｍ内へワークＷの出し入れを行うことができる。
【0054】
カートリッジ設置台４１は、その両側端が、開閉扉４０の上部に連結されたリンク機構４５に連結されている。また、カーシリッジ設置台４１は、下部を前後方向に延びるスライドレール４６（図３参照）にスライド可能に載置されている。このため、作業者Ｈが開閉扉４０を開放操作すると、開閉扉４０にリンク機構４５を介して連結されたカートリッジ設置台４１が研削装置Ｍの外側方向にスライド移動する。また作業者Ｈが開閉扉４０を閉鎖操作すると、カートリッジ設置台４１が研削装置Ｍの内側方向にスライド移動する。
【0055】
ワークカートリッジ４２は、左右方向に四列でワークＷの積層体が並ぶように、樹脂壁４７で仕切った積層部４８を、四つ備えている。このうち、右側二つの積層部４８には、未加工のワークＷｉを積層して、左側二つの積層部４８には、加工済のワークＷｏを積層するように設定されている。このワークカートリッジ４２は、作業者Ｈがカートリッジ設置台４１から容易に取り外しできるように、持ち運びする際の把持部４９を両端に設けている。
【0056】
作業者Ｈが、このワークカートリッジ４２に未加工のワークＷをセット（載置）して、このワークＷをセットしたワークカートリッジ４２をカートリッジ設置台４１に置き、開閉扉４０を閉鎖することで、加工前準備を整えることができる。
【0057】
上述の照明移動ユニット５は、搬送ロボット２の両側位置で前後方向に延びる移動スライドレール５０と、この移動スライドレール５０に上下移動機構５１を介して支持された略四角形の照明枠５２とを備えている。この照明枠５２は、撮影時にワークＷを照明する照明手段として機能し、本実施形態においては上記構成より、照明手段は、撮影時の照明位置と待機位置との間を移動可能に設けられている。
【0058】
移動スライドレール５０は、前端と後端とを、支持ブラケット５０ａ、５０ａを介して金属製の平板材１４に固定して設置されている。この移動スライドレール５０の後端は、後側の加工ユニット（第二加工ユニット３Ｂ及び第四加工ユニット３Ｄ）のツールマガジン３２の位置まで延設している。このため、照明枠５２が研削装置Ｍの後側に大きく移動することになり、照明枠５２を使用しない待機タイミング（例えば各加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄで研削加工を行っているタイミング）では、照明枠５２を後側の位置まで後退させることができる。
【0059】
照明枠５２は、各枠部５２ａの内周面に、図示しないＬＥＤを複数埋め込むことによって、枠内を照射するように構成している。この照明枠５２は、カメラ２３でワークＷを撮影する際に、加工ステージ３０のキャッチパン３６に移動して、ＬＥＤでワークＷを側方から照射することで、ワークＷの外形形状（輪郭）を浮かび上がらせて、ワークＷの撮影を容易に行えるようにしている。
【0061】
搬送ロボット２は、上述のように水平方向に移動する三関節のスカラロボットで構成されており、水平方向に移動可能に構成されている。具体的には図４（ｂ）に示すように、搬送ロボット２は、第一関節２Ｊａ、第二関節２Ｊｂ及び第三関節２Ｊｃにおいて回動可能に設けられ、左右方向に移動可能に設けられている。これにより、前側アーム２４の前端の上下スライド軸２０が水平方向に移動できるようになっている。
【0062】
この上下スライド軸２０は、前側アーム２４の前端を上下方向に貫通設置しており、上下方向にもスライド移動するようになっている。
【0063】
上下スライド軸２０の下端には、上述した吸着ハンド２１を設けている。この吸着ハンド２１は、長方形の平板状のベースプレート２５に、下側を向いた四つの吸盤２６を設けている。この吸盤２６に負圧を作用させることによって、吸着力を生じさせ、ワークである薄板ガラスＷを吸着保持するように構成されている。
【0064】
この四つの吸盤２６は、図４（ｃ）にも示すように、二つずつ、左右二箇所に配設している。それぞれ二つの吸盤２６で一枚のワークＷを吸着保持するようにしている。このため、一つの吸着ハンド２１で二枚のワークＷを一度に搬送することができる。
【0065】
また、この吸着ハンド２１には、下向きに突出したピン２７をベースプレート２５の両端に設けている。このピン２７、２７は、ワークＷに当接する当接部材である。つまり、ワークＷを搬送する前に、搬送ロボット２の移動によりこのピン２７で一旦ワークＷをワークカートリッジ４２内に押し込み、ワークＷをワークカートリッジ４２内で整列させている。
【0066】
上下スライド軸２０の上端には、上述したようにカメラ２３を設けている。このカメラ２３は、吸着ハンド２１のワークＷの保持位置（ベースプレート２５の突出部分）から、約９０°ずらした位置に設置している。これは、カメラ２３で撮影する際に、ベースプレート２５が邪魔にならないようにするためである。このカメラ２３は、一般的なＣＣＤカメラで構成しており、二次元の画像データを取り込むようにしている。また、上記カメラ２３は、その撮影方向軸が撮影対象である薄板状のワークＷの平面と完全に直交するように位置して、ワークＷを撮影できるように設けられている。
【0067】
また、このカメラ２３は、取付ブラケット２２を介して上下スライド軸２０に取り付けている。この取付ブラケット２２は、やや下向きに屈曲した腕部２２ａと、上下方向位置を調整可能なカメラ取付部２２ｂと、上下スライド軸２０に筒状に固定されるシャフト固定部２２ｃとで構成されている。カメラ２３は、腕部２２ａを介して上下スライド軸２０に固定されるため、上下スライド軸２０から離間して位置することになり、撮影時には、前側アーム２４が映り込むのを防いでいる。
【0069】
図５（ａ）に示すように、搬送ロボット２は、まず、基準状態から各関節を反時計廻りにわずかに回動させ、ワークカートリッジ４２に積層された未加工のワークＷｉを吸着ハンド２１で吸着する。このとき、上下スライド軸２０を大きく反時計廻りに回動させることで、吸着ハンド２１のベースプレート２５を回動させ、左側の吸盤２６で未加工のワークＷｉを吸着する。
【0070】
その後、図５（ｂ）に示すように、搬送ロボット２は、各関節を大きく反時計廻りに回動させ、第一加工ユニットの加工ステージ３０に、ワークＷｉを搬送する。このとき、ワークＷｉは大体の位置に搬送されて、加工ステージ３０に載置されることになる。すなわち、厳密な位置確認を行うことなく、ワークＷｉは加工ステージ３０に搬送されて、大凡の位置に載置されるのである。
【0071】
そして、図６（ｃ）に示すように、搬送ロボット２は、前側アーム２４をさらに反時計廻りに回動させると共に、上下スライド軸２０を時計廻りに回動させることで、カメラ２３を確実にワークＷｉの上方（真上）で且つその撮影方向軸がワークＷｉの平面に直交するように位置させる。こうして、搬送ロボット２は、自ら搬送して加工ステージ３０に載置したワークＷｉを、カメラ２３で撮影するようにしている。なお、ワークＷの撮影手順等については、後述する。
【0072】
そして上記ワークＷｉの撮影終了後に、図６（ｄ）に示すように、搬送ロボット２は、次の未加工のワークＷを搬送するために、各関節を時計廻りに戻して、ベースプレート２５の左側の吸盤２６で、次のワークＷを吸着するようにしている。
【0073】
そして、その後、搬送ロボット２は、図５（ｂ）の動作を繰り返し、ワークカートリッジ４２から次の加工ステージに未加工のワークＷを搬送する。こうして、空いている加工ユニットの加工ステージに、次々と未加工のワークＷを搬送するようにしている。
【0074】
なお、具体的には図示していないが、搬送ロボット２は、加工が終了した加工済のワークＷｏを、右側の吸盤２６で吸着することで、加工ステージ３０からワークカートリッジ４２に搬送する。搬送ロボット２は、図５（ｂ）の動作の前に、加工ステージ３０から加工済のワークＷｏを取り上げることで、未加工のワークＷｉの搬送を行いつつ、加工済のワークＷｏの搬送も同時に行うのである。
【0076】
加工ユニット３Ｂ（便宜上、第二加工ユニットで説明する）は、図７に示すように、上述したワークＷを保持する加工ステージ３０と、ワークＷを研削する研削スピンドル３１と、研削ツール６を保持するツールマガジン３２とを備えている。
【0077】
そして、このうち、加工ステージ３０には、上述のように矩形の加工テーブル３３（テーブル）と、加工テーブル３３を左右に動かす左右スライド機構３４と、左右スライド機構３４を覆うジャバラカバー３５と、加工テーブル３３の上面に設置されたキャッチパン３６と、研削用冷却水を噴射する冷却水プレート３７とを備えている。
【0078】
さらに、この加工ステージ３０は、図８に示すように、さらに様々な構成要素を備えている。
【0079】
まず、加工テーブル３３の上面には、キャッチパン３６の内側中央にワークＷを吸着保持するための吸着台７０（保持台）を設けている。この吸着台７０は、上面（受け面）７０ａが長方形（図７参照）となった略Ｔ字状のブロック形状の台座で構成している。吸着台７０の上面７０ａには、負圧を付与するために、複数の吸気口７０ｂ（図１０、図１１参照）を設けている。また、薄板ガラスであるワークＷの表面に傷が生じないようにするため、吸着台７０の上面７０ａには、平滑加工を施している。
【0080】
上記吸着台７０の周囲には、研削加工の際の機械原点を算出するための二つの基準ピン７１、７１は、カメラ２３側（上方側）に向けて立設されている。この二つの基準ピン７１、７１は、吸着台７０にワークＷを載置（保持）した状態で、上記カメラ２３から撮影できるように、ワークＷが重ならない位置（ワークＷの外形の外側）に配置されている。また、二つの基準ピン７１、７１は、ワークＷに対して対角に位置するように配置している。なお、ワークＷが完全に透明である場合、基準ピンの位置はワークＷと重なるように設定してもよい。
【0081】
そして、基準ピン７１の被撮影ポイントである先端部７１ａは、図８に示すように、その高さｈｐが吸着台７０の上面７０ａの高さｈｓと同じ高さになるように設定している。つまり、基準部位の被撮影ポイントを、カメラからの距離が被加工物と略一致するように設定している。このように設定することで、カメラ２３で撮影する際に、ワークＷと基準ピン７１との間でピントのズレが生じないため、画像データの取り込みを確実に行える。
【0082】
なお、上述の「略一致」とは、上述のように基準ピン７１の先端部７１ａの高さｈｐと吸着台７０の上面７０ａの高さｈｓとが同じ高さである場合のみならず、例えば、ピンの先端部７１ａの高さｈｐが吸着台７０の上面の高さよりも若干（例えば１ｍｍ）低い場合も含む。つまり、上述の「略一致」とは、要求される加工精度やカメラの撮影精度などとの関係によって定められるものであり、カメラによって撮影された撮影データを利用して後述のように研削した結果、要求される端面の加工精度を満たす範囲であれば、カメラからの基準部位の被撮影ポイントまでの距離と、カメラからの被加工物の距離とが、完全に一致しなくとも良い。
【0083】
また、キャッチパン３６の内部には、上げ底で傾斜した略四角形の背景板７２を設けている。この背景板７２は、全面を艶消し黒で塗付しており、カメラ２３に映り込んだ際の反射を防いで、ワークＷと基準ピン７１の映り込みを際立たせるようにしている。また、背景板７２を傾斜するように設置することによって、研削用冷却水が即座に流れ落ちるようにしている。また、この背景板７２には、基準ピン７１と吸着台７０を挿通させるための挿通穴（具体的には図示せず）が形成されている。
【0084】
キャッチパン３６の隣接位置には、キャッチパン３６に流れ落ちる研削用冷却水を排水する排水管７３と排水樋７４とを設けている。この排水管７３と排水樋７４とを設けることで、研削用冷却水がキャッチパン３６内に滞留することを防止している。
【0085】
左右スライド機構３４は、周知のＬＭガイドによって、加工テーブル３３が左右方向に自由にスライド移動するようになっている。そして、この左右スライド機構３４は、ステッピングモータ３４Ｍによって、スライド量が制御されるように構成されている。すなわち、左右スライド機構３４によって、加工テーブル３３の左右方向の位置が制御されるようになっているのである。これにより、後述する研削加工の際には、左右スライド機構３４が研削経路の左右位置を規定することになる。
【0086】
ジャバラカバー３５は、いわゆるアコーディオンのように左右方向に伸縮するように構成されている。このため、加工テーブル３３が左右スライド機構３４で左右に移動したとしても、加工テーブル３３とジャバラカバー３５との間で隙間が生じず、左右スライド機構３４に研削用冷却水が流れ込むのを防ぐことができる。
【0087】
キャッチパン３６は、上述のように上方が解放した矩形ボックス状に構成しており、外部に研削用冷却水が漏れないように設定している。具体的には、図８に示すように、キャッチパン３６の側壁３６ａを、基準ピン７１（ｈｐ）や吸着台７０（ｈｓ）よりも高い位置ｈｃまで延ばして、研削用冷却水の漏れを防いでいる。
【0088】
冷却水プレート３７は、左右方向に出没自在になるように構成しており、研削加工時には、キャッチパン３６の上方を覆う位置まで突出するように構成している。そして、この冷却水プレート３７の中央には、前後方向に延びる長穴状の研削挿通穴３７ａを設けている。この研削挿通穴３７ａは、研削加工時に研削ツール６を挿通するために設けている。また、具体的に図示しないものの、冷却水プレート３７の裏面（下面）には複数の噴射口が設けられており、冷却水プレート３７内部を流れる研削用冷却水を下方（ワークＷ側）に噴射するように構成している。
【0089】
研削スピンドル３１は、研削を行う際の回転駆動力を発生する電動モータ３１ａと、電動モータ３１ａのスピンドル軸に研削ツール６（砥石）を固定するチャック３１ｂとを備えている。
【0090】
研削スピンドル３１は、上述したように、前後スライド機構３８を備えている。この前後スライド機構３８は、前後方向に延びるスライドレール３８ａと、このスライドレール３８ａ上を移動するスライダー３８ｂとを備えている。この前後スライド機構３８も、ステッピングモータ３８Ｍによってスライダー３８ｂのスライド量が制御されるように構成しており、この前後スライド機構３８によって研削スピンドル３１の前後位置が制御されるようになっている。よって、研削加工の際には、この前後スライド機構３８が研削経路の前後方向位置を規定することになる。
【0091】
また、研削スピンドル３１と前後スライド機構３８との間には、上述のように、上下ガイド機構３９を設けている。この上下ガイド機構３９も、上下方向に延びるレール３９ａと、レール上を移動する移動部材３９ｂとを備えている。さらに、この上下ガイド機構３９もステッピングモータ３９Ｍによって移動部材３９ｂの上下移動量が制御されるように構成されている。この上下ガイド機構３９によって、研削スピンドル３１の上下位置を制御するようになっている。これにより研削ツール６をワークＷに位置合わせする際には、この上下ガイド機構３９を使って、位置調整するようにしている。
【0092】
ツールマガジン３２は、上述のように、最大五本の研削ツール６を保持できるように構成している。具体的には、図９に示すように、研削ツール６を保持する５つのツール保持部３２ａを前後方向に一列に並べて、このツール保持部３２ａと研削スピンドル３１との間で、自動的に研削ツール６のやり取りを行うように構成している。
【0093】
このため、この研削装置Ｍでは、研削箇所に応じて、複数の研削ツール６を自動的に交換することができ、研削自由度を高めることができる。
【0095】
上述したように、この研削スピンドル３１は、チャック３１ｂによって研削ツール６を着脱することができ、図１０に示すような大径の研削ツール６Ａと、図１１に示すような小径の研削ツール６Ｂとを切り替えて装着することができる。
【0096】
図１０に示す、大径の研削ツール６Ａは、ダイヤモンド粒子６０を表面に付着させた大径円柱状の加工部６１（砥石）と、チャック３１ｂに固定される上下方向に延びるシャフト部６２とを備えており、加工部６１の上側には外方に広がる鍔部６３を設けている。また、加工部６１の下部には三条で筋状に窪んだ凹部６４を形成している。
【0097】
この大径の研削ツール６Ａを、研削スピンドル３１で回転させて、ワークＷの外縁（外形）Ｗａに凹部６４を当接させることで、ワークＷの外形研削や面取りを行うことができる。なお、７０は吸着台である。
【0098】
このように大径の研削ツール６ＡによってワークＷを研削することで、研削加工時に研削ツール６Ａが安定して切削が行われるため、加工精度を高めることができる。また、研削ツール６Ａが大径であるため、ツールの工具寿命も長くすることができ、ワークＷを大量に連続して研削できる。
【0099】
図１１に示す小径の研削ツール６Ｂは、表面にダイヤモンド粒子１６０を付着させた小径円柱状の加工部１６１と、チャック３１ｂに固定されるシャフト部１６２とを備え、加工部１６１の上側には鍔部１６３を設けている。また、加工部１６１の下部には、三条で筋状に窪んだ凹部１６４を形成している。
【0100】
この小径の研削ツール６Ｂでは、径が小さいため、研削ツール６をワークＷの穴部Ｗｂ内に差し込んで、穴部Ｗｂの内縁Ｗｃに凹部１６４を当接させることで、ワークＷの穴部Ｗｂの内形研削や面取りを行うことができる。
【0101】
このように、小径の研削ツール６ＢでワークＷの穴部Ｗｂの内形を研削することによって、穴部Ｗｂの径が小さく加工しにくい場合であっても、研削加工を確実に行うことができる。
【0103】
図１２のフローチャートに示すように、スタート後、まず初めに、Ｓ１で、ワークＷのモデルデータ（外形、穴部等）を電子制御ユニット１５に入力（インストール）する（入力工程）。この入力作業では、例えば、加工済ワークＷｏの設計データ（ＣＡＤデータ）を、一旦別のソフトウェアに取り込んで、研削経路等の研削データに変換した上で、電子制御ユニット１５に入力（インストール）する。
【0104】
こうした入力作業が終了した後、次に、Ｓ２で、実際のワークＷｉ（以下、実ワーク）を加工ステージ３０に載置（搬入）して、吸着台７０にワークＷｉを保持させる（保持工程）。この載置作業は、上述した搬送ロボット２によって行う。この載置作業によって未加工の実ワークＷｉが加工ステージ３０の吸着台７０に載置される。
【0105】
その後、Ｓ３で、カメラ２３によって、実ワークＷｉと基準ピン７１、７１との画像を取り込む（撮影工程）。このカメラによる撮影状態を示したものが図１３である。この図１３に示すように、研削装置Ｍでは、ワークＷｉを搬送した搬送ロボット２の高い位置に取り付けられたカメラ２３によって、加工ステージ３０のワークＷｉと基準ピン７１、７１とを撮影する。このように上方の離れた位置から加工ステージ３０を撮影することで、取り込むワークＷｉや基準ピン１７，１７の画像データの歪みをできるだけ少なくすることができる。
【0106】
このようにして取り込んだ画像データの例が、図１４（ａ）に示した図である。ワークＷｉと二つの基準ピン７１、７１を、画像データとして取り込み、各々の位置データを算出するようにしている。
【0107】
そして、Ｓ４で、基準ピン７１、７１の位置から加工ステージ３０の機械原点Ｃを算出する（機械原点算出工程）。ここで、機械原点Ｃとは、研削加工を行うための機械座標の基準であり、この機械原点Ｃを規定することで、正確な研削加工を行うことができる。
【0108】
機械原点Ｃは、図１４（ｂ）に示すように、二つの基準ピン７１、７１を結んだ線Ｌの中点によって定めるようにしている。なお、他の例として、破線で示すように、さらに二つの基準ピンを７１´、７１´追加して、この追加した二つの基準ピン７１´、７１´を結んだ線Ｎと上記二つの基準ピン７１、７１を結んだ線Ｌとの交点を、機械原点Ｃとして規定しても良い。
【0109】
そして、Ｓ５で、取り込んだ実ワークＷｉのデータから、実ワークＷｉの外形Ｗａの重心位置Ｐと、穴部Ｗｂの重心位置Ｑとを算出する（重心位置算出工程）。ここで、重心位置とは、図形の重心の位置であり、ワークＷの外形形状や穴部形状によって決まるものである。図１４（ｂ）に示す黒丸Ｐ、Ｑが、それぞれ実ワークＷの外形Ｗａの重心位置と穴部Ｗｂとの重心位置である。
【0110】
その後Ｓ６で、実ワークＷｉの重心位置（外形の重心位置Ｐ及び穴部の重心位置Ｑ）とモデルＷｍの重心位置（外形の重心位置Ｐｍ及び穴部の重心位置Ｑｍ）とを一致させる。実ワークＷの重心位置Ｐ、ＱとモデルＷｍの重心位置Ｐｍ、Ｑｍとを一致させることで、実ワークＷｉとモデルＷｍとの差（位置データの差）を明確にしている。図１４（ｃ）に示す状態が実ワークＷｉとモデルＷｍ（一点鎖線）の重心位置Ｐ、Ｑ、Ｐｍ、Ｑｍとを一致させた状態である。このように重心位置Ｐ、Ｑ、Ｐｍ、Ｑｍを一致させることで、実ワークＷｉとモデルＷｍとの差を明らかにできる。
【0111】
そして、Ｓ７で、加工ステージ３０の機械原点Ｃと実ワークＷｉの重心位置Ｐとを比較して、機械原点Ｃと実ワークＷｉの重心位置Ｐとのズレ量（横方向のズレ量Ｘ、縦方向のズレ量Ｙ）を演算する（ズレ量演算工程）。また、実ワークＷｉとモデルＷｍとを比較して、回転方向のズレ量θも算出でき、外形差により削り込み量Δｗも演算する。こうして、実ワークＷｉの研削量等を明確にできる。
【0112】
図１４（ｄ）が、それぞれのズレ量や削り込み量を示したものである。加工ステージの機械原点Ｃからの実ワークＷｉの重心位置Ｐのズレ量は、例えば、この図に示すように、左側にＸ、上側にＹ、ズレており、さらに、右側にθ、傾くように傾斜している。
【0113】
そして、削り込み量は、幅方向の削り込み量Δｗ１が、実ワークＷｉの幅寸法ｒ１からモデルの幅寸法Ｔ１を引いて２で割ることで算出され、長さ方向の削り込み量Δｗ２を、実ワークＷｉの長さ寸法ｒ２からモデルの長さ寸法Ｔ２を引いて２で割ることで算出される。
【0114】
こうして、幅方向と長さ方向との削り込み量Δｗ１、Δｗ２を求めた後、このうち大きな値を最終的な削り込み量Δｗとして決定する。このように決定するのは、研削加工を行う際、モデル形状に相似した軌跡であり、ワーク全周を一定の削り込み量で削り込みするため、大きな値に決定しておくことで、削り込みを確実に生じさせて、モデル形状により近い形に研削できるからである。
【0115】
そして、Ｓ８で、Ｘ、Ｙ、θのズレ量及び削り込み量Δｗに応じて、ワークＷｉの研削経路を算出する（研削経路演算工程）。この研削経路は、実ワークＷｉの形状や、実ワークＷｉの載置位置の変動によって変化するもので、各々のワークＷで異なるものである。
【0116】
その後、Ｓ９で、算出した研削経路で実ワークＷｉを研削する（研削工程）。この研削作業は、研削スピンドル３１と加工ステージ３０（加工テーブル３３）とをそれぞれ移動することで行う。このワークＷの研削作業では、上述の大径の研削ツール６Ａや小径の研削ツール６Ｂを用いて研削部位に応じて行う。
【0117】
最後に、Ｓ１０で、実ワークＷｉを加工ステージ３０から取出す（搬出工程）。この取出作業も上述した搬送ロボット２で行い、加工済のワークＷｏを加工ステージ３０から取出す。
【0118】
そして、次に、Ｓ１１で作業が終了するか否かの判断を行い、作業が継続する場合（ＮＯ判断の場合）には、次のワークＷを加工するために上記Ｓ２に再度移行する。一方、作業が終了する場合（ＹＥＳ判断の場合：電源オフの場合）には、そのままエンドに移行する。
【0119】
以上、このようなステップによって、第一実施形態の研削装置Ｍは制御される。
【0120】
以上のように、この第一実施形態の研削装置Ｍは、薄板ガラス（Ｗ）の端面研削を行う研削装置Ｍであって、薄板ガラスのモデルＷｍのデータを予めインストール（記憶）して（Ｓ１）、カメラ２３で取り込んだ基準ピン７１，７１の撮影データから、加工ステージ３０の機械原点Ｃを算出する（Ｓ４）。そして、カメラ２３で取り込んだ薄板ガラス（実ワークＷｉ）の撮影データから、薄板ガラス（実ワークＷｉ）の重心位置Ｐを求めて（Ｓ５）、加工ステージ３０の機械原点Ｃと薄板ガラス（Ｗ）の重心位置Ｐを比較して、薄板ガラスのズレ量（縦方向のズレ量Ｘ、横方向のズレ量Ｙ、回転方向のズレ量θ）を算出し（Ｓ７）、このズレ量に応じて研削経路を演算して（Ｓ８）、この演算した研削経路に従って、研削スピンドル３１を作動させるようにしている（Ｓ９）。
【0121】
このため、薄板ガラス（Ｗ）自体に「基準となるマーク（印）」等を形成しなくても、加工ステージ３０に設けた基準ピン７１、７１によって「機械原点Ｃ」を求め、薄板ガラス（Ｗ）のズレ量（Ｘ、Ｙ、θ）を把握することができ、この把握したズレ量によって、マーク（印）等のない薄板ガラス（Ｗ）であっても正確に研削加工することができる。
【0122】
よって、携帯電話などの携帯端末の表示画面に用いられる薄板ガラス（Ｗ）の端面研削を行う研削装置Ｍにおいて、カメラ２３の撮影データを利用して研削加工を行うことで、精度よく加工しつつも、薄板ガラス（Ｗ）の表面に目印等を設けることなく、研削加工を行うことができる。
【0123】
なお、この実施形態では機械原点を複数の基準ピン７１、７１で求めるようにしたが、その他、一部を突出させた基準突出部で機械原点を求めても良いし、また、一部を着色した基準部で、機械原点を求めてもよい。
【0124】
また、この実施形態では、薄板ガラス（Ｗ）の重心位置ＰとモデルＷｍの重心位置Ｐｍとを一致させ、薄板ガラス（Ｗ）とモデルＷｍとを比較して、研削スピンドル３１の削り込み量Δｗを演算するようにしている。すなわち、薄板ガラス（Ｗ）がモデルＷｍに対してどの程度大きいか（例えば長さ方向の差分と幅方向の差分を検出して、この「差分」の大きさ）を判断して、この大きさに応じて削り込み量Δｗを変化させるのである。
【0125】
このため、薄板ガラス（Ｗ）の削り込み量Δｗを各ワーク毎で変化させることになり、より正確な形状及び寸法に、薄板ガラス（Ｗ）を加工することができる。よって、各ワーク毎で変化する薄板ガラスの削り込み量Δｗを、より正確に掴んで研削作業を行うことになり、これにより複数の薄板ガラスを精度よく加工することができる。
【0126】
また、この実施形態では、薄板ガラスの外形Ｗａの重心位置Ｐと、穴部Ｗｂの形状の重心位置Ｑとを求めてワークＷｉの重心位置を算出するようにしている。
【0127】
これにより、薄板ガラス（Ｗ）の外形Ｗａの重心位置Ｐと薄板ガラスの穴部Ｗｂ形状の重心位置Ｑとを算出することで、穴部のある薄板ガラスであっても、確実にモデルＷｍに即した形状で、研削することができる。このため、穴部Ｗｂがある複雑な形状の薄板ガラス（Ｗ）であっても、正確に研削経路を演算でき、精度良く研削することができる。
【0128】
また、この実施形態では、基準ピン７１、７１を、薄板ガラス（Ｗ）を挟んだ両側位置に設けている。
【0129】
これにより、機械原点Ｃを、上記２つの基準ピン７１、７１を結んだ線Ｌ上に少なくとも設定でき、薄板ガラス（Ｗ）の重心位置Ｐに近い位置に設定することができる。このため、より正確に薄板ガラス（Ｗ）のズレ量を演算することができる。すなわち、機械原点Ｃが薄板ガラス（Ｗ）の重心位置Ｐに近い事で、ズレ量の際の誤差を少なくできるため、正確なズレ量を演算することができる。よって、より精度の高い研削加工を行うことができる。
【0130】
また、この実施形態では、基準ピン７１の先端部７１ａを吸着台７０の上面７０ａと同じ高さ（ｈｐ＝ｈｓ）に設定することで、カメラ２３からの距離を、薄板ガラス（Ｗ）と略一致するようにしている。
【0131】
これにより、基準ピン７１の被撮影ポイントである先端部７１ａが、薄板ガラス（Ｗ）の高さ方向の位置と略一致するため、カメラ２３のピントを確実に両者に合わせることができる。このため、確実に、基準ピン７１と薄板ガラス（Ｗ）とを同時に撮影することができ、薄板ガラス（Ｗ）のズレ量をより正確に演算することができる。
【0132】
＜第二実施形態＞次に、本発明の第二の実施形態について、図１５〜図２１を参酌しつつ、以下、説明する。なお、上記第一実施形態と同一構成又は同一機能を有する部材等については、その説明を省略する。
【0133】
第二実施形態の研削装置Ｍも、図１５に示すように、第一実施形態と同様に、複数（四つ）の加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを有するが、第二実施形態においては、この複数の加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、一列に（図１５に示す横方向に）配設されている。このように、一列に配設したことより、加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、研削装置Ｍの外部側に近接して設けられるため、第一実施形態のものに比して、加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄのメンテナンス等が容易となる。
【0134】
また、複数の加工ステージ３０は、上記複数の加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの配設方向と交差（直交）する方向（図１５に示す縦方向）に沿って移動可能に設けられており、具体的には、各加工ステージ３０は、縦方向に沿って配設されたステージ用のレール１０１上にスライド可能に載置されている。そして、各加工ステージ３０は、レール１０１の一方側（図１５に示す紙面下側）が、加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄによってワークを加工する加工位置として機能し、また、レール１０１の他方側（同紙面上側）が、待機位置として機能する。
【0135】
また、上記ステージ用のレール１０１と交差（直交）する方向（図１５に示す横方向）に沿って、搬送ロボット（図示省略）がスライド可能に取り付けられた搬送ロボット用のレール１０３が設けられている。これによって、搬送ロボットは、複数の加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの配設方向に沿って移動可能に設けられることになり、そして、搬送ロボットは、待機位置に位置する加工ステージ３０とワークの受け渡しを行うことができる。
【0136】
また、上記複数の加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの側方に隣接して、ワークの投入取出ステージ４が設けられており、この投入取出ステージ４の対向位置にも他の投入取出ステージ４が設けられている。上記搬送ロボット用のレール１０３はこの投入取出ステージ４の設置個所付近まで延設されており、これにより、上記搬送ロボットは、投入取出ステージ４とワークの受け渡しを行うことができる。なお、上記二つの投入取出ステージ４のうち、一方を未加工のワークのみを載置する投入ステージとして利用し、他方を加工済みのワークのみを載置する取出ステージとすることも可能である。
【0137】
また、搬送ロボットには、撮影時にワークを照明する照明手段としての照明枠（図示省略）が取り付けられており、撮影時には搬送ロボットの移動によって照明枠がワークＷの照明位置まで移動するように設けられている。
【0138】
また、ワークを撮影する画像取り込み用のカメラ（図示省略）が、複数の加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの配設方向に沿って移動可能に設けられており、このカメラは、撮影時に待機位置の加工ステージ３０上のワークの真上に移動可能に設けられている。なお、ここで、カメラは、上記複数の加工ステージ３０の待機位置に沿って、待機位置の上方に設けられたカメラ用のレール（図示省略）にスライド可能に取り付けられている。なお、このカメラ及び上記照明枠の具体的構成は上記第一実施形態のものと同様のものを用いることができる。さらに、具体的には図示していないが、加工ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの具体的構成や加工ステージ３０の具体的構成は第一実施形態のものと略同様とすることができる。
【0139】
また、第二実施形態においては、上記加工ステージ３０は、上記ステージ用のレール１０１にスライド可能に載置されたステージ基台１０５と、このステージ基台１０５上に着脱可能に取り付けられる保持基台１０７とを備えている。この保持基台１０７には、ワークを保持する吸着台７０（保持台）が載置固定されている。
【0140】
そして、上記ステージ基台１０５には、複数種（三種）の保持基台１０７が着脱可能に取り付けられるように設けられている。具体的には、上記ステージ基台１０５には、図１６に示すように小型のワークをそれぞれ保持する三つの第一の吸着台７０が立設固定された第一の保持基台１０７、図１７に示すように一つの大型のワークを保持する一つの第二の吸着台７０が立設固定された第二の保持基台１０７、及び図１８に示すように中型のワークをそれぞれ保持する二つの第三の吸着台７０が立設固定された第三の保持基台１０７の三つの保持基台１０７のうち一つを選択的に取り付けられるように設けられている。すなわち、加工ステージ３０は、小型のワークをそれぞれ保持する複数の第一の吸着台７０と、大型のワークを保持する第二の吸着台７０と、中型のワークをそれぞれ保持する複数の第三の吸着台７０との何れか一つを選択して設置できるよう設けられている。なお、各保持基台１０７には複数の研削ツール６が載置されている。
【0141】
上記第一の保持基台１０７、第二の保持基台１０７及び第三の保持基台１０７と、上記ステージ基台１０５とには、取り付け位置を位置決めするための位置決め手段が設けられている。具体的には、保持基台１０７は、各保持基台１０７において略同一形状である基台プレート１０９を下部に有しており、各基台プレート１０９には、両側付近に一対の位置決め孔部１１１が穿設されている。そして、前記ステージ基台１０５には、この位置決め孔部１１１に挿通可能な位置決めピン１１３が突設されている。このため、上記位置決め孔部１１１に位置決めピン１１３が挿通されることにより、基台プレート１０９に各保持基台１０７が位置決めされて載置されることになる。
【0142】
さらに、上記第一の保持基台１０７、第二の保持基台１０７及び第三の保持基台１０７と、上記ステージ基台１０５とには、両者を固定するための固定手段が設けられている。具体的には、各保持基台１０７の基台プレート１０９には、複数のボルト挿通孔部（図示省略）が穿設されており、前記ステージ基台１０５には、このボルト挿通孔部に対応する位置にボルト１１５が螺着される雌ネジ１１７が形成されている。このため、上記ステージ基台１０５上に位置決めされて載置された保持基台１０７を、ボルト１１５によって固定することができる。なお、ボルト１１５を離脱することにより、ステージ基台１０５から保持基台１０７を離脱することができる。
【0143】
上記ステージ基台１０５には、複数（八つ）の基準ピン７１（基準部位）７１が、カメラ側（上側）を向くように立設されている。この基準ピン７１は、図１６〜図１８に示すように、加工ステージ３０に設置された吸着台７０の上面（受け面）よりも外側に位置するように配置され、この吸着台７０に保持されるワークの外形よりも外側に配置されている。なお、上記吸着台７０の上面は、ワークの外形と略同様の形状で且つワークの外形よりも若干が小さい外形に設けられている。
【0144】
さらに詳述すると、この八つの基準ピン７１は、ステージ基台１０５の上面に固定された四つの台座１１９に、それぞれ一対固定されている。この四つの台座１１９は、載置固定される保持基台１０７の前方、後方、右前方及び左後方に配置されている。また、加工ステージ３０は、各基準ピン７１に対して水滴やごみ等の付着を防ぐためにエアーを吹き付けるブロー手段（図示省略）を有している。上記台座１１９には、このブロー手段としてのブローノズル及びこのブローノズルに空気を供給するためのエアー供給接続口１２１が付設されている。
【0145】
また、基準ピン７１は、上記ステージ基台１０５のみならず、小型のワークが保持される第一の保持基台１０７にも形成されている。この第一の保持基台１０７には、二つの基準ピン７１が立設されている。この二つの基準ピン７１は、中央の吸着台７０の両側に配置されており、一方の基準ピン７１が前方側に、他方の基準ピン７１が後方側に配置されている。また、この二つの基準ピン７１も、上述した台座１１９と同様にブローノズル及びエアー供給接続口１２１が付設された台座１１９に固定されている。
【0146】
なお、上述した各基準ピン７１は、第一実施形態と同様に、被撮影ポイントである先端部の高さ（上下方向の位置）が、吸着台７０の上面の高さと同じ高さになるように設定されている。
【0147】
また、各保持基台１０７の吸着台７０には、第一実施形態と同様に上面に吸気口（図示省略）が設けられており、この吸気口を負圧にするための負圧接続口１２３が設けられている。本実施形態においては、図２１及び図１８に示すように、第一の保持基台１０７に設けられた三つの吸着台７０、及び第二の保持基台１０７に設けられた二つの吸着台７０は、その上面がそれぞれ異なる大きさに設けられている。これにより、多種の形状のワークを同一の保持基台１０７において保持することができる。なお、第一の保持基台１０７に設けられた三つの吸着台７０の上面を同一形状として、各吸着台７０が同一形状の複数のワークを保持できるように設けることも適宜設計変更可能な事項である。
【0148】
上記第二実施形態の研削装置にあっては、加工ステージ３０に複数種類の吸着台７０を選択して設置することができるので、研削対象であるワークの大きさに応じて、適切な吸着台を選択して的確に研削作業を行うことできる。さらに、第一又は第二の保持基台１０７を載置固定した場合には、加工ステージ３０に複数の吸着台７０を設置できる。これにより、保持基台１０７を変更することなくワークの大きさに応じたより適切な吸着台７０を選択して研削作業を行うことができる。
【0149】
また、上記第二実施形態においては、複数の基準ピン７１を有し、この複数の基準ピン７１が、吸着台７０に保持される各ワークの外形の外側にそれぞれ配置されているので、ワークに近接した位置に基準ピン７１が位置することになり、このため、「機械原点」がワークの重心位置に近くなり、ズレ量の演算の際の誤差を少なくできる。さらに、上記基準ピン７１は、各ワークを挟んだ両側位置に位置しているので、ワークの両側の基準ピン７１を結んだ線上に形成される点を「機械原点」とすることができ、これによりワークの重心位置に近い位置を機械原点とすることができる。しかも、上記第二実施形態においては、ワークを挟んで対向する少なくとも二対の基準ピン７１が配置されているので、各対の基準ピン７１を結んだ線の交点を「機械原点」とすることによって、この機械原点とワークの重心位置とをより近接させることができる。このため、より正確に、ワークのズレ量を演算することができる。
【0150】
さらに、上記基台プレート１０９に立設した基準ピン７１は、吸着台７０に保持されたワークの外形よりも外側に位置するため、基準ピン７１がワークに隠されることがなく、このため、第一、第二及び第三の吸着台７０の何れに変更して設置しても、この基準ピン７１を取り換え等する必要がなく、的確に撮影作業を行うことができる。このため、加工ステージの構造をシンプルにすることができる。
【0151】
＜その他の実施形態＞なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
【0152】
上述の実施形態の研削装置では、ワークＷを携帯電話用の薄板ガラスとしているが、例えば、携帯音響機器用の薄板ガラスであってもよいし、また、携帯ゲーム機用の薄板ガラスであってもよい。さらに、携帯ナビ用の薄板ガラス、携帯ＴＶの薄板ガラス等であっても良い。
【0153】
また、研削装置の全体構成についても、上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、加工ユニットが一つであるものや、逆に、さらに五つや六つなど、多くの加工ユニットを有するものも、本発明の意図する範囲内である。
【0154】
さらに、上記第一実施形態においては、研削作業時に、ワークＷの長辺方向に研削スピンドル３１が移動して、ワークＷの短辺方向にワーク加工テーブル３３（加工ステージ３０）が移動するものについて説明したが、当該発明にあっては、ワークＷの平面方向においてワークＷと研削スピンドル６１とが相対的に移動すれば良い。例えば、研削スピンドル３１のみを移動、つまり研削スピンドル３１をワークＷの長辺方向及び短辺方向の双方向に移動させて、ワークＷを研削することも可能である。
【0155】
さらに、研削ツール６についても、この実施形態に挙げたようなものに限定されるのではなく、例えば、球型の研削ツールや、円盤型の研削ツール、また円錐型の研削ツールであってもよい。また、砥石材料についてもダイヤモンドに限定されるものではない。
【0156】
また、第二実施形態において、複数の保持台を備えた一つの保持基台をステージ基台に取り付けるものについて説明したが、例えば、複数の保持台をそれぞれステージ基台に取り付けるように設けることも可能である。この場合、各保持台の間においてステージ基台の上面から基準ピンを突設させることも可能である。また、このように保持台の間でステージ基台から基準ピンを突設させる場合には、この基準ピンをステージ基台に着脱可能に取り付ける、または、大型（又は中型）の保持基台にこの基準ピンが収容されるような孔部を形成するよう設計変更することも可能である。
【符号の説明】
【0157】
Ｍ…研削装置Ｗ…ワーク（薄板ガラス）
Ｗｉ…未加工のワーク
Ｗｏ…加工済のワーク
Ｗｍ…ワークモデル
１５…電子制御ユニット
２３…カメラ
３０…加工ステージ
３１…研削スピンドル
７１…基準ピン
Ｃ…機械原点
Ｐ…ワーク外形の重心位置
Ｑ…穴部形状の重心位置