特許 6504352 板ガラス加工装置

(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】6504352

(24)【登録日】2019年4月5日

(45)【発行日】2019年4月24日

(54)【発明の名称】板ガラス加工装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 7/24 20060101AFI20190415BHJP

   B24B 41/053 20060101ALI20190415BHJP

   B24B 47/14 20060101ALI20190415BHJP

【ＦＩ】

   B24B7/24 A

   B24B41/053

   B24B47/14

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-87539(P2015-87539)

(22)【出願日】2015年4月22日

(65)【公開番号】特開2016-203307(P2016-203307A)

(43)【公開日】2016年12月8日

【審査請求日】2018年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100129148

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 淳也

(72)【発明者】

【氏名】伊吹 真澄

(72)【発明者】

【氏名】市川 耕二

(72)【発明者】

【氏名】澤村 安宏

(72)【発明者】

【氏名】三品 賢二

【審査官】 須中 栄治

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１８７４００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１６０６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０８４７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ５／００−７／３０

Ｂ２４Ｂ４１／００−５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板ガラスの端面を加工具で加工する板ガラス加工装置であって、
前記加工具を回転駆動するオープンループ制御式の同期モータと、
前記加工具を回転可能に支持するアーム部材と、
前記アーム部材を回転可能に支持する支持軸部材と、
前記アーム部材に偶力を与えることにより、前記加工具から前記板ガラスの端面に対して作用する押圧力を発生する押圧力発生部と
を備える板ガラス加工装置。

【請求項2】

前記板ガラスの前記端面に対する前記加工具の位置を制御する位置制御部を更に備え、
前記位置制御部は、前記加工具が前記板ガラスの始端部に接触して前記板ガラスの端面上の所定の距離を相対的に移動するまでの間、前記加工具が前記板ガラスの端面から離れないように、前記加工具のストロークを所定の値に制限する請求項１に記載の板ガラス加工装置。

【請求項3】

前記加工具のストロークは、０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下に制限される請求項２に記載の板ガラス加工装置。

【請求項4】

前記加工具が前記板ガラスに対して相対的に移動する前記所定の距離は、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である請求項２又は３に記載の板ガラス加工装置。

【請求項5】

前記加工具が前記板ガラスに対して前記所定の距離を相対的に移動する間の加工代は、０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下である請求項２から４のいずれか１項に記載の板ガラス加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板ガラスの端面を加工具で加工する板ガラス加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、液晶ディスプレイ等の製造効率の向上や大型化の要請に応じるべく、これに使用される板ガラスのサイズは大型化する傾向にある。板ガラスのサイズを大きくすれば、１枚の板ガラスから取れるガラス基板の枚数が多くなるため、大型液晶ディスプレイに対応したガラス基板を効率良く製作することが可能になる。

【0003】

板ガラスの端部に傷が有ると、その傷から割れ等が発生するため、これを防止するために板ガラスの端部に対して面取り加工が施される。また、時間当たりの処理数量を増やし製造コストを下げるために、板ガラスの搬送速度（加工速度）の高速化が検討されている。

【0004】

面取り加工された板ガラスの端面を顕微鏡で観察すれば、板ガラスの端面に微細な凹凸による起伏を確認できる。このような板ガラスは、その後の工程（組立工程）で、この起伏に起因する欠けやクラックを生じるおそれがあり、板ガラスの端面が均一になるように研磨加工する必要がある。しかしながら、板ガラスの端面が均一になるように研磨加工するには、板ガラスの研磨代を大きめに設定しなければならないため、研磨時間が長くなり、板ガラスの搬送速度（加工速度）を更に上げることが困難である。

【0005】

このように、板ガラスの搬送速度（加工速度）を高速にするには限界があり、無理に速度を増加させようとすると、例えば、板ガラスの端面に存在する微視的な凹凸による起伏が原因で発生する衝撃力（板ガラスの端面から加工具に作用する衝撃力）によって加工具が弾かれ、板ガラスの端面から加工具が離れ（以下、この事象を「バウンド」という）、板ガラスの端面に研磨されない部分が残存してしまう。

【0006】

上記のような加工具のバウンドを防ぎ、高速で板ガラスの端面を加工する技術として、特許文献１には、加工具を支持する回転可能なアーム部材と、このアーム部材を介して加工具から板ガラスの端面に作用する押圧力を発生する押圧力発生要素と、板ガラスの端面から加工具に対して作用する衝撃力を緩衝する緩衝要素とを備えた板ガラス加工装置が開示されている。この板ガラス加工装置は、板ガラスの端面から加工具に対して作用する衝撃力を緩衝要素により緩衝することで、加工具のバウンドを防止し、板ガラスを高速搬送しつつその端面の研磨を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１３／１８７４００号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、上記の板ガラス加工装置は、モータにより加工具を回転させながら板ガラスの端面を加工（研磨）する。板ガラスの端面に対する最適な加工を実現するには、加工具に適したモータを選定する必要がある。このことに鑑み、本発明者は、板ガラスの端面に対して良好な加工が可能となるモータの条件について詳細な検討を行った。その結果、特定のモータを使用した場合、特に加工開始時において以下のような現象が発生することが判明した。以下にその詳細を説明する。

【0009】

図８は、加工開始時における加工具の挙動を示すものである。この図８に示すように、加工対象たる板ガラスＡは、送り方向Ｃに沿って搬送される。また、板ガラスＡは、加工が開始される端部（以下「始端部」という）Ａ１から、加工が終了する端部（以下「終端部」という）Ａ２までの全範囲で、その端面が加工具Ｂにより加工されるものである。この場合において、加工具Ｂは、板ガラスＡの始端部Ａ１に接触した後、板ガラスＡの端面に接触した状態を維持できずにバウンドし、さらにはこのバウンドが繰り返されるという現象が見受けられた。このため、板ガラスＡの端面において、始端部Ａ１側の一部が加工されないということが判った。

【0010】

本発明者は、この加工開始時における加工具Ｂのバウンドを詳細に観察した結果、その原因を特定することができた。すなわち、本発明者は、加工具Ｂを駆動するモータにサーボモータが採用される場合に、このバウンドが生じることを特定できたのである。以下、このバウンドが生じる理由について説明する。

【0011】

サーボモータは、速度フィードバック制御（クローズドループ制御）を採用している。具体的には、サーボモータは、その回転速度を検出可能な検出装置（エンコーダ）と、検出装置によって検出された回転速度値を、目標値と比較する比較装置とを備える。このサーボモータは、比較装置による比較によって、その回転速度が目標値を維持できるように、その出力トルクが制御されるものである。

【0012】

加工開始時においては、加工具Ｂは、板ガラスＡの始端部Ａ１に当接することで、その回転速度を低下させる。サーボモータは、この回転速度の低下を補償するために、その出力トルクを急激に増加させる。この出力トルクの増加により、加工具Ｂが板ガラスＡの端面に加える力が短時間で増加し、これに応じて板ガラスＡからの反力も増加する。そうすると、加工具Ｂを支持するアーム部材に、その回転軸まわりのモーメントが生じ、その作用によって加工具Ｂが板ガラスＡの端面から離れてしまっていた。

【0013】

その後、加工具Ｂは、押圧力発生要素による押圧力により、板ガラスＡの端面に接触する。この接触により、加工具Ｂの回転速度が再び低下すると、サーボモータは再び出力トルクを増加させ、これによって上記のバウンドが繰り返されてしまっていた。このように、加工開始時に複数回のバウンドが生じることにより、板ガラスＡの始端部Ａ１の近傍における端面の複数箇所に、加工が行われない部分が残存してしまうという結果となった。

【0014】

以上のような加工開始時における加工具Ｂのバウンドは、サーボモータによるトルクの変動によって強制的に発生するものである。したがって、このバウンドは、板ガラスＡの端面における微小な凹凸による起伏から発生する従来のバウンドと比べて格段に大きなものとなる。このため、従来の板ガラス加工装置における緩衝要素では、加工開始時に生じる加工具Ｂのバウンドを防止することができず、別の手段を講じる必要があった。

【0015】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、板ガラスの端面を加工する場合において、加工開始時における加工具のバウンドを防止することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、板ガラスの端面を加工具で加工する板ガラス加工装置であって、前記加工具を回転駆動するオープンループ制御式の同期モータと、前記加工具を回転可能に支持するアーム部材と、前記アーム部材を回転可能に支持する支持軸部材と、前記アーム部材に偶力を与えることにより、前記加工具から前記板ガラスの端面に対して作用する押圧力を発生する押圧力発生部とを備えるものである。

【0017】

かかる構成によれば、支持軸部材によってアーム部材を回転可能に支持するとともに、このアーム部材を介して押圧力発生部による押圧力を加工具に作用させることで、加工具は、板ガラスの端面を常時定圧で加工することができる。また、本発明では、この加工具を回転駆動するモータとして同期モータを採用した。オープンループ制御式の同期モータを使用することにより、サーボモータを使用することなく加工具を回転駆動することができる。したがって、加工開始時におけるモータのトルクの変動（増加）を防止することで、加工開始時における加工具のバウンドを防止することができる。

【0018】

また、板ガラス加工装置は、前記板ガラスの前記端面に対する前記加工具の位置を制御する位置制御部を更に備え、前記位置制御部は、前記加工具が前記板ガラスの始端部に接触して前記板ガラスの端面上の所定の距離を相対的に移動するまでの間、前記加工具が前記板ガラスの端面から離れないように、前記加工具のストロークを所定の値に制限するように構成され得る。

【0019】

このように、位置制御部によって加工開始時における加工具のストロークを制限することにより、加工具が始端部に接触した後に板ガラスの端面から離れることを確実に防止できる。

【0020】

この場合において、前記加工具のストロークは、０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下に制限されることが望ましい。また、前記加工具が前記板ガラスに対して相対的に移動する前記所定の距離は、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることが望ましい。また、前記加工具が前記板ガラスに対して前記所定の距離を相対的に移動する間の加工代は、０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であることが望ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、板ガラスの端面を加工する場合において、加工開始時における加工具のバウンドを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る板ガラス加工装置の一実施形態を示す上面模式図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線からみた位置制御部の側面図である。

【図3】カム部材の回転位相に対するカムフォロアの位置を示す図である。

【図4】（ａ）は、カム部材が第１の回転位相に回転した状態を示し、（ｂ）はカム部材が第２の回転位相に回転した状態を示し、（ｃ）はカム部材が第３の回転位相に回転した状態を示し、（ｄ）はカム部材が第４の回転位相に回転した状態を示す。

【図5】（ａ）は待機位置にある加工具を示し、（ｂ）は第１研磨位置にある加工具を示し、（ｃ）は第２研磨位置にある加工具を示し、（ｄ）は退避位置にある加工具を示す。

【図6】第１研磨位置における加工具の挙動を示す上面模式図である。

【図7】板ガラスの端面が送り方向に対して傾斜した姿勢で、この端面を加工具により研磨する様子を示す上面模式図である。

【図8】サーボモータにより回転駆動される加工具の加工開始時における挙動を示す上面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１乃至図７は、本発明に係る板ガラス加工装置の一実施形態を示す。

【0024】

板ガラス加工装置１の加工対象となる板ガラスＡは、矩形の板形状を有している。板ガラスＡの板厚は例えば０．０５ｍｍ〜１０ｍｍである。しかしながら、本発明はこれに限定されない。本発明は、矩形以外の形状（例えば多角形）を有する板ガラスＡの加工や、板厚が０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ以外である板ガラスＡの加工にも適用し得る。

【0025】

板ガラスＡの端面は、加工具Ｂによって加工される。加工具Ｂによる板ガラスＡの端面加工は、面取り加工後の端面の凹凸を均一にする研磨処理であり得る。また、板ガラスＡの端面加工は、板ガラスＡの端面の面取り加工（研削処理）でもあり得る。

【0026】

板ガラスＡは加工具Ｂに対して相対的に移動する。例えば、板ガラス送り方向Ｃに沿って移動する板ガラスＡに対して、加工具Ｂが固定された状態で加工を行う。また、固定された板ガラスＡに対して、加工具Ｂが送り方向Ｃに沿って移動しながら加工を行い得る。加工具Ｂは、例えば回転駆動される砥石であり、砥石が回転しながら板ガラスＡの端面を研磨加工する。

【0027】

砥石の径が小さい程、板ガラスＡと砥石との接触面積が小さくなるため、砥石が板ガラスＡから受ける研磨抵抗は小さくなり、砥石は板ガラスＡの端面を追従し易くなる。砥石との接触面積を小さくすることによって研磨抵抗を低減し得る。本実施形態において、加工具Ｂには、例えば直径１５０ｍｍの砥石が使用され得る。

【0028】

図１に示すように、板ガラス加工装置１は、加工具Ｂを回転駆動する同期モータ２と、加工具Ｂを回転可能に支持するアーム部材３と、このアーム部材３を支持する支持軸部材４と、加工具Ｂから板ガラスＡの端面に対して作用する押圧力を発生させる押圧力発生部５と、加工具Ｂに加わる衝撃を吸収する緩衝部６と、加工具Ｂの位置を制御する位置制御部７とを主に備える。

【0029】

同期モータ２は、交流電流により生じる回転磁界と電機子電流により生じる磁界との回転速度差に同期して回転するものある。この同期モータ２は、クローズドループ制御（フィードバック制御）を使用することなく、オープンループ制御により加工具Ｂを回転駆動する。同期モータ２は、アーム部材３の先端部に支持されている。同期モータ２の駆動軸は、加工具Ｂに連結されている。

【0030】

アーム部材３は、支持軸部材４によって回転可能に支持されている。アーム部材３は、第１アーム部３ａと、この第１アーム部３ａに連結される第２アーム部３ｂとを有する。第１アーム部３ａはその一方の端部にて同期モータ２を支持しており、この同期モータ２を介して加工具Ｂを支持している。第１アーム部３ａの他方の端部は、第２アーム部３ｂに連結されている。板ガラスＡの送り方向Ｃとアーム部材３の第１アーム部３ａとによって構成される夾角θ（図１参照）は２５°〜３５°であることが好ましい。第２アーム部３ｂの一方の端部は、支持軸部材４を介して第１アーム部３ａの他方の端部に連結（固定）されている。また、この第２アーム部３ｂには、位置制御部７が連結されている。

【0031】

アーム部材３の回転により、加工具Ｂは、板ガラスＡの端面に対して押し当てる方向（図１に示すＫ１方向：押し当て方向）に移動し、又は板ガラスＡの端面に対して逃げる方向（図１に示すＫ２方向：逃げ方向）に移動する。

【0032】

支持軸部材４は、第１アーム部３ａの他方の端部と第２アーム部３ｂの一方の端部を連結している。これにより第１アーム部３ａと第２アーム部３ｂとは一定の夾角をもって連結される。支持軸部材４は、押圧力発生部５による押圧力及び位置制御部７による制御によってアーム部材３が回転する際、この回転に追従して回転するように構成される。

【0033】

押圧力発生部５は、アーム部材３の第１アーム部３ａに偶力を与えることにより、加工具Ｂから板ガラスＡの端面に対して作用する押圧力を発生させる。例えば、押圧力発生部５は低摺動抵抗エアシリンダであり得る。本実施形態においては、低摺動性による高応答及びピストンレスによる長寿命等を考慮して、低摺動抵抗エアシリンダとしてダイヤフラムシリンダを使用し得る。

【0034】

なお、板ガラス加工装置１は、ガラス状態測定部（図示せず）を更に備える。ガラス状態測定部は、板ガラス加工装置１に流入する板ガラスＡのガラス状態を測定する。例えば、このガラス状態測定部は、板ガラス加工装置１に流入する板ガラスＡの端面にローラを接触させることにより、板ガラスＡの状態を検出し得る。押圧力発生部５は、このガラス状態測定部によって測定された板ガラスＡの状態に応じて、加工具Ｂに対する押圧力を発生させる。

【0035】

緩衝部６は、板ガラスＡの端面から加工具Ｂに対して作用する衝撃力を緩衝する。板ガラスＡの端面から加工具Ｂに対して作用する衝撃力は、例えば、板ガラスＡの端面に存在する微視的な凹凸による起伏が原因で発生する。

【0036】

緩衝部６は、ダンパー要素として機能し、例えばダッシュポットであり得る。本実施形態において、緩衝部６は、非密閉式ウォーターダッシュポットであり、水がピストンとチューブの隙間をすり抜ける際の抵抗を緩衝機能として利用し得る。例えば、緩衝部６が逆止弁を備えることによって、緩衝部６は、板ガラスＡの端面から加工具Ｂに対して作用する第１の力と加工具Ｂから板ガラスＡの端面に対して作用する第２の力とのうち、第１の力のみを緩衝する（ここで、第１の力は矢印Ｅの方向に作用し、第２の力は矢印Ｆの方向に作用する）。

【0037】

緩衝部６は、アーム部材３に作用する力をダッシュポットに伝達するリンク機構（図示せず）を備え得る。リンク機構としては、例えばスコットラッセルリンク機構が採用される。緩衝部６がスコットラッセルリンク機構を備える場合には、アーム部材３による水平方向に沿った動きをピストンによる鉛直方向に沿った上下移動に変換することができる。その結果、緩衝部６として縦型水ダッシュポットを利用することが可能になる。

【0038】

位置制御部７は、加工具Ｂが待機位置、第１研磨位置、第２研磨位置、そして退避位置へと順次移動するようにアーム部材３の位置を制御する。ここで、待機位置とは、加工具Ｂが板ガラスＡの端面との接触を待機する位置をいう。第１研磨位置とは、加工が開始される際に、板ガラスＡの始端部Ａ１に加工具Ｂが接触してから、この板ガラスＡの端面上の所定の距離を相対的に移動するまでの間、研磨を継続して行う、加工具Ｂの位置をいう。第２研磨位置とは、加工具Ｂが第１研磨位置において上記の所定の距離を移動した後に、板ガラスＡの終端部Ａ２まで研磨を継続して行う、加工具Ｂの位置をいう。また、退避位置とは、加工具Ｂが待機位置よりも逃げ方向に退避した位置をいう。

【0039】

図２に示すように、位置制御部７は、上記のような加工具Ｂの位置を制御すべく、カム部材８（円筒挟込みカム）とカムフォロア９（アーム制御部材）とを備える。

【0040】

カム部材８は、カム部材回転モータ１０によって回転駆動される。本実施形態において、カム部材回転モータ１０は、例えばサーボモータである。カム部材８は、カム部材回転モータ１０により、指定された速度で指定された位相（角度）に回転駆動される。なお、サーボモータは減速機付であり得る。

【0041】

カムフォロア９は、一定の間隔で離間する第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとを含む。各カムフォロア９ａ，９ｂは、アーム部材３の第２アーム部３ｂに連結されている。これにより、各カムフォロア９ａ，９ｂは、アーム部材３に連動可能に構成される。各カムフォロア９ａ，９ｂは、回転するカム部材８に従動して、カム部材８の回転軸方向（矢印Ｊ１方向又は矢印Ｊ２方向）に沿って変位する。矢印Ｊ１方向に変位するカムフォロア９ａ，９ｂに連動してアーム部材３（第２アーム部３ｂ）が回転すると、加工具Ｂは押し当て方向（矢印Ｋ１方向）に移動する。一方、矢印Ｊ２方向に変位するカムフォロア９ａ，９ｂに連動してアーム部材３が回転すると、加工具Ｂは逃げ方向（矢印Ｋ２方向）に移動する。

【0042】

カム部材８は、円筒端面カムであり、第１カム面８ａと、この第１カム面８ａと相対する第２カム面８ｂとを有する。第１カム面８ａは、カム部材８の回転軸方向における一方側の面である。第１カム面８ａは、カム部材８が回転する間に、第１カムフォロア９ａに接触し得る。第２カム面８ｂは、カム部材８の回転軸方向における他方側の面である。第２カム面８ｂは、カム部材８が回転する間に、第２カムフォロア９ｂに接触し得る。

【0043】

カム部材８の回転に連動して、第１カム面８ａと第１カムフォロア９ａとの接触位置及び接触状態、並びに第２カム面８ｂと第２カムフォロア９ｂとの接触位置及び接触状態が変化する。これにより、加工具Ｂは、待機位置、第１研磨位置、第２研磨位置、及び退避位置に順次移動する。具体的には、カム部材８は、カム部材回転モータ１０の駆動で、第１の回転位相（０°）、第２の回転位相（４５°）、第３の回転位相（１２０°）及び第４の回転位相（２４０°）に順次回転する。

【0044】

カム部材８が第１の回転位相まで回転することにより、加工具Ｂは待機位置に移動する。また、カム部材８が第２の回転位相まで回転することにより、加工具Ｂは第１研磨位置に移動する。また、カム部材８が第３の回転位相まで回転することにより、加工具Ｂは第２研磨位置に移動する。そして、カム部材８が第４の回転位相まで回転することにより、加工具Ｂは退避位置に移動する。

【0045】

図３、図４（ａ）及び図５（ａ）を参照して、第１の回転位相と待機位置との関係及びその作用について以下に説明する。

【0046】

図３及び図４（ａ）に示すように、第１の回転位相（０°）では、カム部材８のうち第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間に介在する部位の幅は、第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間隔に等しい。このため、第１カムフォロア９ａが第１カム面８ａに接触し、第２カムフォロア９ｂが第２カム面８ｂに接触することで、第１カムフォロア９ａ及び第２カムフォロア９ｂの矢印Ｊ１方向（加工具Ｂを押し当て方向に移動させるようにカムフォロア９ａ，９ｂが変位する方向）又は矢印Ｊ２方向（加工具Ｂを逃げ方向に移動させるようにカムフォロア９ａ，９ｂが変位する方向）への変位が規制され、アーム部材３は回転不能なロック状態となる。このため、第１の回転位相では、加工具Ｂは所定の位置（本実施形態では待機位置）に配置されて移動しない。図５（ａ）に示すように、待機位置では、送り方向Ｃとアーム部材３の第１アーム部３ａの長手方向とによって構成される夾角ωは、例えば３０°である。

【0047】

図３、図４（ｂ）、図５（ｂ）及び図６を参照して、第２の回転位相と第１研磨位置との関係及びその作用について以下に説明する。

【0048】

第１研磨位置ではアーム部材３のロックが外れており、アーム部材３はアームフリー（アンロック状態）になっている。アームフリー状態で、押圧力発生部５がアーム部材３に偶力を与えることにより、加工具Ｂに対する押圧力が発生する。

【0049】

図３及び図４（ｂ）に示すように、第１研磨位置に対応する第２の回転位相（４５°）では、カム部材８のうち第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間に介在する部位の幅（以下「第２の回転位相でのカム幅」と記載することがある）は、第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間の間隔より小さい。このため、第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂは、一定の距離内（カムフォロア９ａ，９ｂ間の間隔から第２の回転位相でのカム幅を引いた距離）で、矢印Ｊ１方向又は矢印Ｊ２方向に変位自由であり、アーム部材３は回転可能なフリー状態となる。

【0050】

アーム部材３は、第１カムフォロア９ａが第１カム面８ａに接触し、または、第２カムフォロア９ｂが第２カム面８ｂに接触することにより、そのストロークが制限される。具体的には、カムフォロア９ａ，９ｂの矢印Ｊ１方向への変位により、加工具Ｂは、待機位置よりも押し当て方向に移動する。加工具Ｂが押し当て方向に最大限に移動した位置（図５（ｂ）における実線の位置）、すなわち、第１カムフォロア９ａが第１カム面８ａに接触した状態（図３の第２の回転位相において実線で示す状態）では、送り方向Ｃとアーム部材３の第１アーム部３ａの長手方向とによって構成される夾角は、ω＋α１である。また、カムフォロア９ａ，９ｂの矢印Ｊ２方向への変位により、加工具Ｂは、待機位置よりも逃げ方向に移動する。加工具Ｂが逃げ方向に最大限に移動した位置（図５（ｂ）において２点鎖線で示す位置）、すなわち、第２カムフォロア９ｂが第２カム面８ｂに接触した状態（図３の第２の回転位相において２点鎖線で示す状態）では、送り方向Ｃとアーム部材３の第１アーム部３ａの長手方向とによって構成される夾角は、ω−α１である。このα１は、例えば１°未満である。なお、α１は、カムフォロア９ａ，９ｂ間の間隔から第２の回転位相でのカム幅を引いた距離を変更することによって調整できる。

【0051】

このように、アーム部材３のストロークは、上記のα１により制限される。これに対応して、加工具Ｂの移動可能な距離（以下「ストローク」という）Ｓも制限されることになる（図６参照）。この加工具ＢのストロークＳの制限は、板ガラスＡの始端部Ａ１に加工具Ｂが接触し、板ガラスＡの端面に沿ってこの加工具Ｂが所定の距離（以下「初期研磨距離」という）Ｌを相対的に移動するまでの間（図６参照）、継続して行われる。具体的には、第１研磨位置における加工具ＢのストロークＳは、０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下に制限され得る。また、加工具Ｂにおける初期研磨距離Ｌは、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下に設定され得る。なお、この第１研磨位置では、加工具Ｂの加工代Ｄ（図６参照）は、０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下とされ得る。

【0052】

図３、図４（ｃ）及び図５（ｃ）を参照して、第３の回転位相と第２研磨位置との関係及びその作用について以下に説明する。

【0053】

図３及び図４（ｃ）に示すように、第３の回転位相（１２０°）では、カム部材８のうち第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間に介在する部位の幅（以下「第３の回転位相でのカム幅」と記載することがある）は、第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間の間隔より小さい。ただし、この第３の回転位相でのカム幅は、第２の回転位相でのカム幅よりも小さく設定されている。第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂは、一定の距離内（各カムフォロア９ａ，９ｂ間の間隔から第３の回転位相でのカム幅を引いた距離）で、矢印Ｊ１方向又は矢印Ｊ２方向に変位自由であり、アーム部材３は回転可能なフリー状態となる。

【0054】

アーム部材３は、第１カムフォロア９ａが第１カム面８ａに接触し、または、第２カムフォロア９ｂが第２カム面８ｂに接触することにより、そのストロークが制限される。具体的には、図５（ｃ）に示すように、第３の回転位相では、各カムフォロア９ａ，９ｂの矢印Ｊ１方向への変位により、加工具Ｂは、待機位置よりも押し当て方向に移動する。加工具Ｂが押し当て方向に最大限に移動した位置（図５（ｃ）における実線の位置）、すなわち、第１カムフォロア９ａが第１カム面８ａに接触した状態（図３の第３の回転位相において実線で示す状態）では、送り方向Ｃとアーム部材３の第１アーム部３ａの長手方向とによって構成される夾角は、ω＋α２である。また、各カムフォロア９ａ，９ｂの矢印Ｊ２方向への変位により、加工具Ｂは、待機位置よりも逃げ方向に移動する。加工具Ｂが逃げ方向に最大限に移動した位置（図５（ｃ）における２点鎖線の位置）、すなわち、第２カムフォロア９ｂが第２カム面８ｂに接触した状態（図３の第３の回転位相において２点鎖線で示す状態）では、送り方向Ｃとアーム部材３の第１アーム部３ａの長手方向とによって構成される夾角は、ω−α２である。α２は、上記のα１よりも大きく（α２＞α１）、例えば１°である。なお、α２は、カムフォロア９ａ，９ｂ間の間隔から第３の回転位相でのカム幅を引いた距離を変更することによって調整できる。

【0055】

このように、アーム部材３のストロークは、上記のα２により制限される。これに応じて、加工具Ｂのストロークも制限されることになる。この加工具Ｂのストロークの制限は、第３の回転位相に変更後、加工具Ｂが板ガラスＡの終端部Ａ２に達するまでの間、継続して実行される。具体的には、第２研磨位置における加工具Ｂのストロークは、３ｍｍ以下に制限される。なお、この第２研磨位置では、加工具Ｂの加工代（研磨代）は、第１研磨位置の場合と同様に、０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下とされている。

【0056】

図１、図３、図４（ｄ）、図５（ｄ）、及び図７を参照して、第４の回転位相と退避位置との関係及びその作用について以下に説明する。

【0057】

板ガラス加工装置１は、通常、図１に示すように、板ガラスＡの端面が送り方向Ｃに平行となる姿勢で、加工具Ｂにこの端面を研磨させる。しかしながら、板ガラスＡの端面が送り方向Ｃに対して傾斜した姿勢で、加工具Ｂによる研磨を行うことがある。

【0058】

この状態を図７に示す。図７に示すように、板ガラスＡの端面の終端部Ａ２は、平行搬送時の軌道Ｒから加工具Ｂに近寄る側に逸脱している。このような姿勢で板ガラスＡの端面を研磨する場合、加工具Ｂを研磨終了位置（実線の位置）から、待機位置（２点鎖線の位置）に戻すと、加工具Ｂが板ガラスＡの端面を引っ掻くことにより、この端面又は加工具Ｂが傷つくことがある。このため、研磨が終了すると、加工具Ｂを板ガラスＡの端面に対して逃げ方向に一旦退避させてから待機位置に戻す必要がある。加工具Ｂは、このような理由により、退避位置へと移動し得る。

【0059】

図３及び図４（ｄ）に示すように、第４の回転位相（２４０°）において、カム部材８のうち第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間に介在する部位の幅は、第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂとの間の間隔に等しい。第１カムフォロア９ａが第１カム面８ａに接触し、第２カムフォロア９ｂが第２カム面８ｂに接触することで、第１カムフォロア９ａ及び第２カムフォロア９ｂの矢印Ｊ１方向及び矢印Ｊ２方向での変位が規制され、アーム部材３は回転不能なロック状態となる。

【0060】

また、図３に示すように、第１の回転位相での第１カム面８ａ（又は第２カム面８ｂ）の位置に対して、第４の回転位相での第１カム面８ａ（又は第２カム面８ｂ）の位置は、矢印Ｊ２方向に向けて所定の距離オフセットしている。このため、第４の回転位相まで回転したカム部材８に従動して、第１カムフォロア９ａと第２カムフォロア９ｂは矢印Ｊ２方向に向けて変位し、加工具Ｂを待機位置よりも逃げ方向に移動させる。図５（ｄ）に示すように、加工具Ｂが逃げ方向に移動した退避位置では、送り方向Ｃとアーム部材３の第１アーム部３ａの長手方向とによって構成される夾角は、ω−βである。

【0061】

本実施形態において、βはα２と同じ角度である。即ち、第２研磨位置において加工具Ｂが逃げ方向に最大限に移動した位置（ω−α２）と、加工具Ｂの退避位置（ω−β）とは同じ位置である。なお、βは、第１の回転位相での第１カム面８ａ（又は第２カム面８ｂ）の位置に対する第４の回転位相での第１カム面８ａ（又は第２カム面８ｂ）のオフセット距離を変更することによって調整できる。

【0062】

以下、上記構成の板ガラス加工装置１により実行される板ガラス製造方法について説明する。

【0063】

この板ガラス製造方法は、加工具Ｂを待機位置、第１研磨位置、第２研磨位置及び退避位置に順次移動するように制御する工程を包含する。まず、板ガラス加工装置１は、加工具Ｂを待機位置に移動させる。具体的には、カム部材回転モータ１０の駆動により、カム部材８を第１の回転位相まで回転させる。第１の回転位相まで回転したカム部材８に連動して、加工具Ｂが待機位置に移動する。待機位置では、アーム部材３はロック状態であり、加工具Ｂは自由に動かない。

【0064】

送り方向Ｃに沿って搬送される板ガラスＡが加工具Ｂに近づくと、板ガラス加工装置１は、この加工具Ｂを第１研磨位置に移動させる。板ガラス加工装置１は、加工具Ｂが板ガラスＡの始端部Ａ１に接触するタイミングに合わせて、カム部材回転モータ１０を回転させる。カム部材回転モータ１０の駆動により、カム部材８は、第２の回転位相まで回転する。第２の回転位相まで回転したカム部材８に連動して加工具Ｂが移動し、板ガラスＡと接触する直前に、加工具Ｂは第１研磨位置に配置される。第１磨位置に移動することで、加工具Ｂは、板ガラスＡの始端部Ａ１と接触可能な状態となる。さらに、板ガラス加工装置１は、同期モータ２を駆動して加工具Ｂを回転させる。

【0065】

図６は、第１研磨位置にある加工具Ｂの挙動を示す。第１研磨位置に配置された加工具Ｂは、送り方向Ｃに沿って搬送される板ガラスＡの始端部Ａ１に接触する。加工具Ｂは、この接触によって始端部Ａ１から離れようとする。このとき、アーム部材３の第２アーム部３ｂに連結される第２カムフォロア９ｂがカム部材８の第２カム面８ｂに接触する。これによって第２アーム部３ｂの逃げ方向への移動が規制され、これに応じて加工具Ｂも板ガラスＡの端面から離れないように規制される。これにより、加工具Ｂは、板ガラスＡの端面に対する接触を維持し、さらに加工代Ｄ（研磨代）を伴ってこの端面の加工を継続できる。

【0066】

なお、押圧力発生部５は、加工具Ｂが板ガラスＡの始端部Ａ１に接触する直前から押圧力を発生させ、以後、加工具Ｂが終端部Ａ２に至るまでこの押圧力の付与を継続する。

【0067】

第１研磨位置における研磨が終了（加工具Ｂが初期研磨距離Ｌを移動）すると、板ガラス加工装置１は、加工具Ｂを第２研磨位置に変更する。具体的には、板ガラス加工装置１は、板ガラスＡに対する加工具Ｂの接触を維持したままで、カム部材回転モータ１０を回転させる。カム部材回転モータ１０の駆動により、カム部材８は、第３の回転位相まで回転する。加工具Ｂは、第３の回転位相まで回転したカム部材８に連動して第２研磨位置へと移動する。第２研磨位置において、加工具Ｂは、板ガラスＡの端面に接触したままで、引き続き研磨を行う。

【0068】

この研磨中に、板ガラスＡの端面に存在する微細な凹凸による起伏が原因で板ガラスＡの端面から加工具Ｂに対して衝撃力が作用した場合、押圧力発生部５が加工具Ｂから板ガラスＡの端面に対して作用する押圧力を発生させながら、緩衝部６がこの衝撃力を緩衝する。

【0069】

最後に、加工具Ｂが板ガラスＡの終端部Ａ２に到着すると、板ガラス加工装置１は、加工具Ｂを退避位置に移動させ、研磨を終了する。具体的には、加工具Ｂが板ガラスＡの終端部Ａ２に到着すると、カム部材回転モータ１０の駆動により、カム部材８が第４の回転位相まで回転する。第４の回転位相まで回転したカム部材８に連動して、加工具Ｂは逃げ方向に向かって退避位置まで移動する。退避位置では、アーム部材３はロック状態であり、加工具Ｂは自由に動かない。

【0070】

以上により、１枚の板ガラスＡの研磨が実行されることになるが、板ガラス加工装置１は、上記の工程を繰り返すことにより、所定の間隔で搬送される複数枚の板ガラスＡを研磨することができる。

【0071】

以上説明した本実施形態に係る板ガラス加工装置１によれば、加工具Ｂを駆動するモータとしてオープンループ制御式の同期モータ２を採用し、その制御により加工具Ｂを回転駆動することにより、加工開始時における加工具Ｂのバウンドを防止することができる。すなわち、同期モータ２は、サーボモータのようにフィードバック制御式のものではないため、加工具Ｂが板ガラスＡの始端部Ａ１に接触したとしても、サーボモータのように出力トルクを急激に増加させるような制御を行わない。これにより、サーボモータによって加工具Ｂを駆動した場合に、加工開始時に生じていた加工具Ｂのバウンドの繰り返しを防止することができる。

【0072】

しかも、加工具Ｂは、初期研磨距離Ｌ（始端部Ａ１から５ｍｍ以上４０ｍｍ以下の距離）の研磨を行う間、板ガラスＡの端面から離れないように、そのストロークＳが位置制御部７によって制限される（０．０３ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下）。これにより、板ガラス加工装置１は、加工開始時の加工具Ｂのバウンドをより効果的に防止することができる。

【0073】

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0074】

上記の実施形態において、第１の回転位相が０°であり、第２の回転位相が４５°であり、第３の回転位相が１２０°であり、第４の回転位相が２４０°であったが、本発明はこれに限定されない。第１の回転位相乃至第４の回転位相は、加工具Ｂの動作の制御上の需要に応じて適宜設定できる。

【0075】

上記の実施形態において、α２は１°であったが、１°以外であってもよい。また、α１は、１°未満であったが、α２よりも小さければ１°以上であってもよい。また、βは、α２と同じ角度であったが、βはα２と異なる角度であってもよい。

【0076】

なお、上記の実施形態では、加工具Ｂとして砥石が例示され、加工具Ｂは板ガラスＡの端面に対して研磨加工を行ったが、本発明はこれに限定されない。板ガラスＡの端面を加工し得る限りは砥石以外の加工具Ｂをも適用することができる。

【符号の説明】

【0077】

１ 板ガラス加工装置
２ 同期モータ
３ アーム部材
４ 支持軸部材
５ 押圧力発生部
７ 位置制御部
Ａ 板ガラス
Ｂ 加工具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】