CN113631523B - 玻璃物品的制造方法及制造系统 - Google Patents

Abstract

玻璃物品的制造方法是在比与从曲面形状的玻璃坯板切出的玻璃物品的主表面的外周形状对应的切断预定线靠内侧的位置，将所述玻璃坯板固定于夹具，利用第1多关节机器人，使固定后的玻璃坯板及夹具相对于切割装置相对移动，形成在玻璃坯板的厚度方向上产生的龟裂沿着切断预定线相连而成的龟裂线，利用第1多关节机器人或者从第1多关节机器人被交接了固定后的形成有龟裂线的玻璃坯板及夹具的第2多关节机器人，使固定后的形成有龟裂线的玻璃坯板及夹具相对于折断装置相对移动，将玻璃坯板沿着龟裂线分离为物品区域和端材区域，对分离后的物品区域的端面进行倒角。

Description

玻璃物品的制造方法及制造系统

技术领域

本发明涉及玻璃物品的制造方法及制造系统。

背景技术

对建筑用玻璃、液晶基板等而言，边在加工台上移动作为坯板的平整玻璃板边用固定的加工工具进行切割、倒角，或者固定平整玻璃板而移动加工工具进行切割、倒角，来使其成为玻璃物品。

对汽车用的前窗玻璃等曲面形状的玻璃物品而言，在切割作为坯板的平整玻璃板并进行倒角后，进一步加热使其成形为曲面状，来使其成为玻璃物品。

对于这些平整玻璃板的切割、倒角而言，提出有玻璃板的固定、移动比较容易，且加工速度较块的各种方法。

另一方面，为了提高加工精度，优选为能够对于成形加工为曲面后的曲面形状的玻璃坯板进行切割加工等而制造玻璃物品。但是，对如平整玻璃板那样在高刚性的加工台固定玻璃板并加工的方法而言，在曲面形状的玻璃坯板的情况下，从装置设计、准备周期、多品种对应性等观点考虑，存在课题。因此，作为曲面形状的玻璃坯板的加工方法，例如在专利文献1中提出有如下的方法，即，使具有多自由度的工业用机器人保持用于切割、倒角的加工工具，使机器人移动该加工工具来加工曲面形状的玻璃坯板。

作为其他的利用工业用机器人的加工方法，有专利文献2、专利文献3。在专利文献2中公开了考虑加工反作用力而高精度地进行采用机器人的加工的情况。在专利文献3中公开了如下的方法，即，机器人保持工件在加工设备之间移动，机器人在保持工件的状态下被固定于加工设备而进行加工。

专利文献1：国际公开第2018/092520号

专利文献2：日本特开2016-215359号公报

专利文献3：日本特开2018-144126号公报

但是，作为利用工业用机器人的曲面形状的玻璃坯板的加工方法，从增加加工方法的选择项目的观点考虑，也期望专利文献1以外的方法。另外，专利文献2、3的手法并非设想曲面状的工件，没有设想连续地进行切割和倒角的情况，因此未必能够实现期待的加工精度、加工速度。

发明内容

本公开的目的在于提供一种能够兼得曲面形状的玻璃坯板的加工精度和加工速度的提高的玻璃物品的制造方法及制造系统。

〔1〕本发明的实施方式的一个方案所涉及的玻璃物品的制造方法在比与将要被从曲面形状的玻璃坯板切出的玻璃物品的主表面的外周形状对应的切断预定线靠内侧的位置，将前述玻璃坯板固定于夹具，利用第1多关节机器人，使前述固定后的前述玻璃坯板及前述夹具相对于切割装置相对移动，形成在前述玻璃坯板的厚度方向上产生的龟裂沿着前述切断预定线相连而成的龟裂线，利用前述第1多关节机器人或者从第1多关节机器人被交接了前述固定后的形成有前述龟裂线的玻璃坯板及前述夹具的第2多关节机器人，使前述固定后的形成有前述龟裂线的前述玻璃坯板及前述夹具相对于折断装置相对移动，将前述玻璃坯板沿着前述龟裂线分离为物品区域和端材区域，对前述分离的物品区域的端面进行倒角。

〔2〕根据上述〔1〕所述的方法，其特征在于，利用前述第1多关节机器人、前述第2多关节机器人、以及从前述第1多关节机器人或者前述第2多关节机器人被交接了前述固定后的前述物品区域及前述夹具的第3多关节机器人中的任一个，使前述固定后的前述物品区域及前述夹具相对于倒角装置相对移动，沿着前述端面的周向进行前述倒角。

〔3〕根据上述〔2〕所述的方法，其特征在于，经由交接台进行从前述第1多关节机器人向前述第2多关节机器人的前述夹具的交接、以及从前述第2多关节机器人向前述第3多关节机器人的前述夹具的交接。

〔4〕根据上述〔1〕至〔3〕中的任一项所述的方法，其特征在于，在将前述物品区域和前述端材区域分离后，测量固定于前述夹具的前述物品区域的分离后形状，参照前述分离后形状与前述物品区域的目标形状的差量，对形成前述龟裂线时的前述第1多关节机器人的轨道至少进行1次减小前述差量的修正。

〔5〕根据上述〔1〕至〔4〕中的任一项所述的方法，其特征在于，前述龟裂线是借助前述切割装置输出的激光沿着前述切断预定线在前述玻璃坯板的内部形成的内部空隙列。

〔6〕根据上述〔5〕所述的方法，其特征在于，前述内部空隙列的形成是通过脉冲宽度为100ps以下、且具有透过前述玻璃坯板的波长的脉冲激光进行的。

〔7〕根据上述〔1〕至〔6〕中的任一项所述的方法，其特征在于，前述物品区域与前述端材区域的分离以在前述龟裂线产生热应力的方式进行。

〔8〕根据上述〔1〕至〔7〕中的任一项所述的方法，其特征在于，在前述龟裂线的形成、借助前述分离进行的前述端面的形成、以及前述端面的倒角中的任意一个以上的步骤中，以设置于前述夹具的对准标记为基准位置，对前述夹具进行位置控制。

〔9〕本发明的实施方式的一个方案所涉及的玻璃物品的制造系统具备：夹具，在比与将要被从曲面形状的玻璃坯板切出的玻璃物品的主表面的外周形状对应的切断预定线靠内侧的位置固定前述玻璃坯板，而与前述玻璃坯板成为一体；1个以上的多关节机器人，能够移动前述成为一体的前述玻璃坯板及前述夹具；切割装置，与利用前述1个以上的多关节机器人中的任一个进行的前述成为一体的前述玻璃坯板及前述夹具的相对移动对应地，形成在前述玻璃坯板厚度方向上产生的龟裂沿着前述切断预定线相连而成的龟裂线；折断装置，与利用前述1个以上的多关节机器人中的任一个进行的前述成为一体的形成有前述龟裂线的前述玻璃坯板及前述夹具的相对移动对应地，将形成有前述龟裂线的前述玻璃坯板沿着前述龟裂线分离为物品区域和端材区域；以及倒角装置，对前述物品区域的端面进行倒角。

〔10〕根据上述〔9〕所述的系统，其特征在于，前述倒角装置与利用前述1个以上的多关节机器人中的任一个进行的前述成为一体的前述物品区域及前述夹具的相对移动对应地，对前述端面进行倒角。

〔11〕根据上述〔9〕或者〔10〕所述的系统，其特征在于，前述夹具包括：固定部，具有前述玻璃物品的作为目标的曲面形状；吸附部，在前述固定部吸附前述玻璃坯板；以及接头部，能够装卸地连接于前述1个以上的多关节机器人。

〔12〕根据上述〔9〕至〔11〕中的任一项所述的系统，其特征在于，还具备：测量装置，将前述玻璃坯板固定于前述夹具，测量前述物品区域的分离后形状。

〔13〕根据上述〔9〕至〔12〕中的任一项所述的系统，其特征在于，前述1个以上的多关节机器人中的任一组能够将前述夹具从一方多关节机器人交接至另一方多关节机器人。

〔14〕根据上述〔13〕所述的系统，其特征在于，还具备：能够装卸前述夹具的交接台，该交接台从前述一方多关节机器人接收前述夹具，并交付至前述另一方多关节机器人。

〔15〕根据上述〔14〕所述的系统，其特征在于，前述交接台包括测量固定于前述夹具的前述物品区域的分离后形状的测量部。

〔16〕根据上述〔9〕至〔15〕中的任一项所述的系统，其特征在于，前述切割装置包括脉冲宽度为100ps以下、且产生透过前述玻璃坯板的波长的脉冲激光振荡器。

〔17〕根据上述〔9〕至〔16〕中的任一项所述的系统，其特征在于，前述折断装置包括对前述玻璃坯板施加热的CO₂激光振荡器。

根据本公开，能够提供一种能够兼得曲面形状的玻璃坯板的加工精度和加工速度的提高的玻璃物品的制造方法及制造系统。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的玻璃物品制造系统的整体结构的图。

图2是示意性地表示切折装置的结构的一个例子的图。

图3是示意性地表示倒角装置的结构的一个例子的图。

图4是示意性地表示形状测量装置的结构的一个例子的图。

图5是表示夹具的概略结构的一个例子的立体图。

图6是夹具的图5中的A-A剖视图。

图7是表示玻璃坯板向夹具的固定顺序的第1阶段的图。

图8是表示玻璃坯板向夹具的固定顺序的第2阶段的图。

图9是第1实施方式所涉及的玻璃物品制造顺序的流程图。

图10A是表示一体化的玻璃坯板及夹具的交接顺序的第1阶段的图。

图10B是表示一体化的玻璃坯板及夹具的交接顺序的第2阶段的图。

图10C是表示一体化的玻璃坯板及夹具的交接顺序的第3阶段的图。

图10D是表示一体化的玻璃坯板及夹具的交接顺序的第4阶段的图。

图10E是表示一体化的玻璃坯板及夹具的交接顺序的第5阶段的图。

图10F是表示一体化的玻璃坯板及夹具的交接顺序的第6阶段的图。

图10G是表示一体化的玻璃坯板及夹具的交接顺序的第7阶段的图。

图11是表示切割加工中的对准标记的利用方法的一个例子的图。

图12是表示第2实施方式所涉及的玻璃物品制造系统的整体结构的图。

图13是表示第3实施方式所涉及的玻璃物品制造系统的整体结构的图。

图14是表示第4实施方式所涉及的玻璃物品制造系统的整体结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。为了使说明容易理解，在各附图中对相同的构成要素尽可能标注相同的附图标记，省略重复的说明。

[第1实施方式]

参照图1～图11对第1实施方式进行说明。首先参照图1～图4对第1实施方式所涉及的玻璃物品制造系统1的结构进行说明。在图1中，在俯视图上示意性地示出了玻璃物品制造系统1的各装置的配置。

玻璃物品制造系统1将玻璃坯板G加工为任意形状。玻璃坯板G是具有任意曲率的曲面形状。玻璃物品制造系统1沿着玻璃坯板G上的切断预定线L(参照图5)进行切割加工、折断加工、倒角加工，由此将玻璃坯板G加工为任意形状。此外，切断预定线L是指与从曲面形状的玻璃坯板G切出的玻璃物品的主表面的外周形状对应的线。

如图1所示，玻璃物品制造系统1具备激光装置2、倒角装置3、形状测量装置4(测量装置)、机器人5(第1多关节机器人)、控制装置6、装载台7。激光装置2、倒角装置3、形状测量装置4、机器人5、装载台7配置于系统的规定区域R。特别是在第1实施方式中，在大致矩形状的规定区域R的中央配置有机器人5，在矩形状的四边配置有激光装置2、倒角装置3、形状测量装置4、装载台7。

另外，在玻璃物品制造系统1中，曲面形状的玻璃坯板G由夹具10固定。一体地固定的玻璃坯板G与夹具10通过机器人5在装载台7、激光装置2、倒角装置3、形状测量装置4依次移动，而进行加工。此外，对玻璃坯板G与夹具10的固定方法，参照图5～图8后述。

机器人5将一体地固定的玻璃坯板G与夹具10移动至各装置。机器人5是5自由度以上的多关节机器人，通过控制装置6控制各关节的角度，由此能够使末端轨道成为任意的三维轨迹。机器人5将夹具10连结固定于末端的图10A所示的末端执行器51，由此能够使玻璃坯板G在与夹具10一体化的状态下移动。

装载台7是进行夹具10向机器人5的连结、玻璃坯板G向夹具10的固定、加工后的玻璃从夹具的切离等的空间。作业人员、与机器人5不同的其他机器人将玻璃坯板G、夹具10搬入至装载台7，搬出加工后的玻璃、夹具10。

图2的激光装置2是通过向玻璃坯板G照射激光进行玻璃的切割加工和折断加工的装置。以下将激光装置2表述为“切折装置2C”。切折装置2C例如具有生成切割加工用的光丝的切割用激光振荡器21(脉冲激光振荡器)和发出折断加工用的CO₂激光的折断用激光振荡器22(CO₂激光振荡器)。切割用激光振荡器21和折断用激光振荡器22以通过镜像传输分别从不同的位置向装置外输出激光的方式设置在切折装置2C内。切折装置2C的切割用激光振荡器21与折断用激光振荡器22的切换控制、输出控制由控制装置6进行。

如图2所示，在本实施方式中，切割用激光振荡器21输出的短脉冲激光和折断用激光振荡器22输出的CO₂激光的输出位置、输出方向分别被固定，机器人5使一体地固定的玻璃坯板G与夹具10相对于激光照射位置相对地适当地移动，由此进行加工。例如以切割用激光振荡器21的短脉冲激光沿着玻璃坯板G的切断预定线L照射的方式，机器人5使玻璃坯板G移动，由此沿着切断预定线L在玻璃坯板G的内部形成内部空隙列。另外，以折断用激光振荡器22的CO₂激光沿着玻璃坯板G的内部空隙列照射的方式，机器人5使玻璃坯板G移动，由此在内部空隙列的周边产生热应力，由此玻璃坯板G被分离为作为中央侧的产品部分的物品区域和外缘侧的端材区域。

此外，切折装置2C也可以置换为切割功能和折断功能独立的切割装置和折断装置。该情况下，在切割装置设置切割用激光振荡器21，在折断装置设置折断用激光振荡器22。

图3的倒角装置3是进行完成了切割折断加工的玻璃坯板G的加工部分的倒角的装置。倒角装置3例如具备倒角磨石31。倒角磨石31绕规定的旋转轴旋转。机器人5使一体地固定后的玻璃坯板G与夹具10相对于倒角磨石31的位置相对地适当地移动，并改变玻璃端面与磨石31的接触部分，由此进行端面的倒角加工。

倒角装置3的倒角磨石31的驱动控制由控制装置6进行。倒角磨石31例如可以是如图3所示旋转轴为水平方向且从磨石31的下方或者上方压抵玻璃端面的结构，也可以是旋转轴为垂直方向且从磨石31的侧方压抵玻璃端面的结构。另外，借助倒角装置3的倒角也可以利用砂带机、带、以及金刚石、金属、树脂及橡胶等磨石仅研磨玻璃端面的角部。根据该结构，倒角装置3的构造变得简单，要研磨的区域变小，因此加工所花费的时间也变短。

图4的形状测量装置4是根据需要来计测完成了切割加工以及折断加工的玻璃坯板G的物品区域的加工形状的装置。在本实施方式中，形状测量装置4具备三维计测器41、单轴致动器42、交接台9。三维计测器41计测物体的三维形状。交接台9是从机器人5的图10A所示的末端执行器51接收一体地固定后的玻璃坯板G与夹具10并进行固定的台座。单轴致动器42是能够单向地移动交接台9的装置。

在形状测量装置4中，机器人5将玻璃坯板G及夹具10转移至交接台9，在交接台9固定了玻璃坯板G及夹具10的状态下，单轴致动器42将交接台9移动到三维计测器41，三维计测器41测量玻璃坯板G的形状。之后，单轴致动器42将交接台9返回至与机器人5的交接位置，机器人5从交接台9接收玻璃坯板G及夹具10。

形状测量装置4的三维计测器41、单轴致动器42、交接台9的控制由控制装置6进行。此外，形状测量装置4也可以将例如根据用多个照相机拍摄玻璃坯板而得到的多个拍摄数据计算出三维形状等、三维计测器41以外的装置用于计测。

控制装置6进行玻璃物品制造系统1的各构件的控制。控制装置6只要能够与激光装置2、倒角装置3、形状测量装置4、机器人5通信，则设置场所并不特别限定，可以如图1那样配置在规定区域R之外，也可以配置在规定区域R的内部。

控制装置6物理上能够构成为包括CPU(Central Processing Unit)、作为主存储装置的RAM(Random Access Memory)以及ROM(Read Only Memory)、作为数据收发设备的通信模块、辅助存储装置等计算机装置、电路基板。上述的控制装置6的各功能通过如下方式实现，即，使规定的计算机软件读入至CPU、RAM等硬件上，由此在CPU的控制的基础上使通信模块等动作，并且进行RAM、辅助存储装置中的数据的读出以及写入。

接下来，参照图5～图8对夹具10的结构进行说明。

在图5中，x轴、y轴、z轴相互垂直。x轴以及y轴是图中的水平方向，z轴是图中的铅垂方向。夹具10从z轴方向的负侧连结固定于机器人5的图10A的末端执行器51，从z轴方向的正或者负侧实施玻璃的切割加工、折断加工。图6是沿着与x轴平行的剖面线A-A，仅对树脂块12、孔S、吸附垫16进行剖面观察而得到的局部剖视图。

如图5、图6所示，夹具10具备基部11、树脂块12、对接销13、吸附垫16。

基部11在该z轴方向的正侧设置树脂块12，在z轴方向的负侧设置机器人用接头18和台用接头19。

树脂块12是在将玻璃坯板G固定于夹具10时承受玻璃坯板G的部分，在z轴方向的正侧具有玻璃接触面14。玻璃接触面14以配合从玻璃坯板G最终地制造的玻璃物品的曲率的形状形成。此外，在图5的例子中，以能够供玻璃坯板G的凸形状的接触面紧贴的方式，玻璃接触面14以凹形状形成，但也可以配合玻璃坯板G的形状地与是凸形状等其他形状。

从树脂块12的z轴的正侧的方向观察的形状是能够配置在玻璃坯板G的主表面上的切断预定线L的内侧的形状，优选为切断预定线L的内侧、且残留切割加工、折断加工用的余量部分并尽可能接近切断预定线L的形状。

对接销13设置于基部11的z轴方向、且树脂块12的外周侧。对接销13能够在z轴方向上进退，当在z轴方向上前进的状态下，设置于玻璃坯板G的外缘端部接触的位置。对接销13为了将玻璃坯板G相对于夹具10的相对位置规定为规定位置，而至少设置3个。

吸附垫16收容于在树脂块12的玻璃接触面14开口的孔S，设置为能够在z轴方向上进退。吸附垫16的z轴方向的正侧的前端部分形成为吸盘状，在其中央部设置真空吸引用的吸引通路20。

机器人用接头18是用于将夹具10与机器人5的图10A的末端执行器51连结的构件。在机器人用接头18中延伸有吸附垫16的吸引通路20，在夹具10与机器人5连结时，经由机器人用接头18使设置于机器人5侧的真空源和吸引通路20连通，由此能够实施经由吸引通路20的真空吸引。

台用接头19是用于将夹具10与交接台9连结的构件。在台用接头19中也延伸有吸附垫16的吸引通路20，在夹具10与台9连结时，经由台用接头19使设置于交接台9侧的真空源和吸引通路20连通，由此能够实施经由吸引通路20的真空吸引。此外，经由吸引通路20的真空吸引的控制由控制装置6进行。

图7、图8放大观察图6的局部剖视图中除了基部11、机器人用接头18、台用接头19之外的部分。

如图7所示，在固定顺序的第1阶段，对接销13向z轴方向的正侧伸长，从而玻璃坯板G的外缘端部能够抵接于对接销13。另外，吸附垫16也向z轴方向的正侧移动，从孔S突出。在该状态下，玻璃坯板G由对接销13定位，并且在吸附垫16的前端的吸盘部与玻璃坯板G接触的状态下，吸附垫16被从吸引通路20真空吸引而吸附于玻璃坯板G。

如图8所示，在固定顺序的第2阶段，对接销13向z轴方向的负侧下降而从玻璃坯板G脱离，并且吸附垫16保持维持真空吸引的状态向z轴方向的负侧移动而收容于孔S。由此，玻璃坯板G被推压于树脂块12的玻璃接触面14，跟随玻璃接触面14的形状。即，玻璃坯板G在跟随玻璃产品的形状的状态下固定于夹具10。

对接销13、吸附垫16的z轴方向的移动例如通过设置在基部11的内部的未图示的致动器的驱动而实现。致动器例如是气压致动器，例如与真空吸引相同地，能够通过经由机器人用接头18从机器人5侧供给压缩空气而驱动。致动器的动作由控制装置6控制。

夹具10中的、树脂块12的玻璃接触面14与“具有将要被从曲面形状的玻璃坯板G切出的玻璃物品的作为目标的曲面形状的固定部”对应。吸附垫16及吸引通路20与“在固定部吸附玻璃坯板G的吸附部”对应。机器人用接头18与“能够装卸地连接于1个以上的多关节机器人的接头部”对应。

接下来，参照图9～图10G，对利用第1实施方式所涉及的玻璃物品制造系统1进行的玻璃物品的制造方法进行说明。

在图9的步骤S01中，夹具10安装于机器人5的图10A的末端执行器51。

在步骤S02中，通过机器人5，夹具10被移动至装载台7，玻璃坯板G被固定于夹具10。此时，夹具10在比玻璃坯板G的主表面的切断预定线L靠内侧的位置固定玻璃坯板G。由此，玻璃坯板G和夹具10成为一体化的状态。

在步骤S03中，通过机器人5，一体化的玻璃坯板G与夹具10被移动至切折装置2C。

在步骤S04中，通过切折装置2C进行玻璃坯板G的切割加工。如参照图2进行说明的那样，切折装置2C从切割用激光振荡器21输出短脉冲激光，以短脉冲激光沿着玻璃坯板G的切断预定线L照射的方式，通过机器人5使玻璃坯板G移动，由此沿着切断预定线L在玻璃坯板G的内部形成内部空隙列。

在步骤S05中，继续通过切折装置2C进行玻璃坯板G的折断加工。如参照图2进行说明的那样，切折装置2C从折断用激光振荡器22输出CO₂激光，以CO₂激光沿着玻璃坯板G的内部空隙列照射的方式，通过机器人5使玻璃坯板G移动，由此在内部空隙列的周边产生热应力，由此玻璃坯板G被分离为中央侧的物品区域和外缘侧的端材区域。在以下的处理中端材区域被去除，仅玻璃坯板G的中央侧的物品区域在固定于夹具10的状态下被搬运。

在步骤S06中，通过控制装置6，判断在前次的加工处理中的利用形状测量装置4进行的玻璃坯板G的物品区域的形状测量时，与目标形状的形状偏差是否在允许范围内。在形状偏差不在允许范围内的情况下(步骤S06的否)，判断为目标形状与测量形状之间的形状偏差仍然较大，需要步骤S07及其以后的机器人5的轨道修正，进入至步骤S07。另一方面，在形状偏差在允许范围内的情况下(步骤S06的是)，判断为不需要步骤S07及其以后的机器人5的轨道修正，进入至步骤S12。此外，该步骤S06以及后述的步骤S07～S11在机器人5相对于目标形状的适当的轨道决定了的情况下不需要进行。

在步骤S07中，通过机器人5，一体化的玻璃坯板G和夹具10被移动至形状测量装置4，被交付至形状测量装置4的交接台9。

这里参照图10A～图10G，对一体化的玻璃坯板G与夹具10在机器人5与交接台9之间的交接顺序进行说明。

如图10A所示，在第1阶段，机器人5经由末端执行器51的接头52与夹具10的机器人用接头18连结。此时，夹具10利用机器人5侧的真空源维持真空吸附玻璃坯板G的状态。以下，将图1的机器人5和交接台9的位置称为起始位置。

如交接图10B所示，在第2阶段，交接台9通过单轴致动器42的驱动，移动至作为在与机器人5之间进行玻璃坯板G与夹具10的交接的位置的交接位置。

如图10C所示，在第3阶段，机器人5向交接位置移动末端执行器51，由此，玻璃坯板G及夹具10向交接位置移动。在移动完成后，停止通过机器人5侧的真空源真空吸附玻璃坯板G，玻璃坯板G成为仅载置在夹具10的树脂块12之上而未固定的状态。

如图10D所示，在第4阶段，机器人5使末端执行器51从交接位置下降，由此夹具10的台用接头19与交接台9的接头91连结。

如图10E所示，在第5阶段，机器人5使末端执行器51进一步下降，由此末端执行器51的接头52从夹具10的机器人用接头18分离。将图10E所示的机器人5的位置称为退避位置。

如图10F所示，在第6阶段，交接台9使用台侧的真空源，经由接头91及台用接头19开始玻璃坯板G的真空吸附。

如图10G所示，在第7阶段，机器人5返回至起始位置，并且交接台9边维持夹具10与玻璃坯板G的真空吸附状态，边通过单轴致动器42的驱动向起始位置返回。

通过按图10A～图10G的顺序进行交接，从而利用机器人5侧的真空源进行的真空吸附、利用交接台9侧的真空源进行的真空吸附能够不冲突地顺利地进行真空源的切换。

返回至图9，在步骤S08中，通过形状测量装置4的三维计测器41，测量作为玻璃坯板G的物品区域的外形形状的分离后形状。测量到的形状输出至控制装置6。

在步骤S09中，通过控制装置6，计算在步骤S08中测量到的形状与规定的目标形状的偏差量。

在步骤S10中，通过控制装置6修正机器人5的轨道，以便补正在步骤S09中计算出的测量形状与目标形状的偏差量。例如控制装置6参照测量到的玻璃坯板G的分离后形状与物品区域的目标形状的差量，对切割加工中形成内部空隙列时、在折断加工中照射CO₂激光时的机器人5的末端执行器51的轨道进行减小差量的修正。另外，此时控制装置6存储修正前的测量形状与目标形状的偏差量，在下次加工时的步骤S06中参照该存储的信息。

在步骤S11中，通过机器人5从夹具10取下玻璃坯板G。在本步骤中取下的玻璃坯板G的产品部分在步骤S06中被判断为没有实现所希望的加工精度，因此不实施倒角加工而废弃。若步骤S11完成则向步骤S01返回。

在步骤S12中，由于在步骤S06中被判断为形状偏差在允许范围内，因此通过机器人5，一体化的玻璃坯板G与夹具10被移动至倒角装置3。

在步骤S13中，通过倒角装置3进行从玻璃坯板G分离的物品区域的端面的倒角加工。如参照图3进行说明的那样，机器人5使一体地固定后的玻璃坯板G与夹具10相对于倒角装置3的倒角磨石31的位置相对地移动，并改变倒角磨石31与玻璃坯板G的物品区域的端面的接触部分，由此沿着在步骤S05中分离的物品区域的端面的周向进行倒角。

在步骤S14中，通过机器人5，夹具10被移动至装载台7，玻璃坯板G的物品区域被从夹具10取下。取下的玻璃坯板G的物品区域从装载台7由作业人员或者机器人移动以用于后工序。若步骤S14的处理完成则结束本控制流程。

根据第1实施方式，在利用切折装置2C进行的切割加工、折断加工、与利用倒角装置3进行的倒角加工的一系列的加工工序之间，单一的夹具10能够维持固定玻璃坯板G的状态。即，在不同加工装置间的移动、在加工装置的加工时，不从玻璃坯板G取下夹具10。因此，不产生由夹具10的反复装卸导致的玻璃固定位置的误差的积蓄，因此即使在不同的装置进行各工序，加工精度也不降低，能够提高曲面玻璃的加工精度。

在本实施方式中，机器人5经由夹具10保持玻璃坯板G，使玻璃坯板G相对于加工装置相对移动从而进行加工，因此与以往的将玻璃坯板固定在平面上进行的加工相比，工件向三维方向移动的自由度较高，能够加工更加复杂的三维形状，并且也能够提高加工速度。因此，根据第1实施方式的玻璃物品制造系统1及使用其的制造方法，能够兼得曲面形状的玻璃坯板的加工精度和加工速度的提高。

在本实施方式中，当在折断工序中将玻璃坯板G分离为物品区域和端材区域后，形状测量装置4测量固定于夹具10的玻璃坯板G的物品区域的分离后形状，控制装置6参照测量到的分离后形状与物品区域的目标形状的差量，对在切割工序中形成内部空隙列时的机器人5的轨道进行减小差量的修正。根据该结构，能够使机器人5的末端轨道更加近似于切断预定线L，能够进一步提高加工精度。

此外，玻璃坯板G的物品区域的切断后形状的测量也可以当在倒角工序中将玻璃坯板G的物品区域的端面倒角之后实施。

在本实施方式中，当在步骤S06的判定中没有前次测量数据的情况下，例如，在用本系统初次进行基于目标形状的加工的情况下，强制地实施步骤S07及其以后的处理，优选为至少进行1次机器人5的轨道的修正。由此，能够可靠地实施机器人5的轨道修正，实现加工精度的进一步提高。

在本实施方式中，在切割加工中，利用切折装置2C的切割用激光振荡器21输出的短脉冲激光，沿着切断预定线L在玻璃坯板G的内部形成内部空隙列。另外，内部空隙列的形成优选为通过脉冲宽度为100ps以下、且具有透过玻璃坯板G的波长的脉冲激光进行。在玻璃切割机等的切割加工中，与玻璃物品形状的加工误差比用脉冲激光进行时大，难以用机器人5控制玻璃切割机等的齿的朝向。与此相对地，能够简化切折装置2C的构造，能够缩短切割加工的需要时间，能够提高生产线节拍提高生产率。

在本实施方式中，在折断加工中，玻璃坯板G的物品区域与端材区域的分离通过利用切折装置2C的折断用激光振荡器22输出的CO₂激光在内部空隙列的周边产生热应力而进行。由此，能够简化切折装置2C的构造，也能够缩短折断加工的需要时间，实现生产线节拍、生产率的进一步的提高。

如图5所示，在本实施方式中，在夹具10设置有对准标记17A、17B。对准标记17A、17B的位置可以是夹具的任何地方，可以是夹具10的侧面，也可以是载置玻璃坯板G的面的任何地方。切割加工中的内部空隙列的形成、折断加工中的基于玻璃坯板G的分离的端面的形成、倒角加工中的玻璃坯板G的物品区域的端面的倒角优选为以该对准标记17A、17B为基准位置进行夹具10的位置控制。

如图11所示，例如切折装置2C具备照相机23，控制装置6能够基于照相机23拍摄到的对准标记17A、17B的图像信息，以对准标记17A、17B的位置为基准决定切割加工的加工开始点。对准标记17A、17B只要能够在加工多个玻璃坯板G时使各玻璃向夹具10的固定位置均匀，则加工开始点也能够均匀。由此，能够更加提高切割加工的加工精度。折断加工及倒角加工的情况也相同地，能够利用对准标记17A、17B，更加提高加工精度。

另外，能够共用切割加工、折断加工、倒角加工的加工开始点的距对准标记17A、17B的相对位置，因此也能够抑制工序间的加工精度的差异。此外，也可以在切割加工、折断加工、倒角加工中的至少一部分，使用利用对准标记17A、17B决定加工开始点的手法。

[第2实施方式]

参照图12对第2实施方式进行说明。

第2实施方式的玻璃物品制造系统1A在具备2台机器人5A、5B这一点与第1实施方式不同。机器人5A(第1多关节机器人)及机器人5B(第2多关节机器人)与第1实施方式的机器人5相同地，是5自由度以上的多关节机器人。

在系统的规定区域R的中央配置有交接台9，在该附图左侧配置有机器人5A、载台7A、切折装置2C，在附图右侧配置有机器人5B、卸载台7B、倒角装置3。交接台9是用于在机器人5A与机器人5B之间进行一体化的玻璃坯板G与夹具10的交接的构件，例如是与图4所示的形状测量装置4内的交接台9相同的结构。交接台9能够经由接头91装卸一体化的玻璃坯板G及夹具10。另外，交接台9也可以具备与第1实施方式的形状测量装置4相同的、具有测量玻璃坯板G的物品区域的分离后形状的功能的测量部。

机器人5A从装载台7A接收玻璃坯板G，在切折装置2C进行了切割加工及折断加工后，将一体化的玻璃坯板G及夹具10交付至交接台9。机器人5B经由交接台9从机器人5A接收一体化的玻璃坯板G和夹具10，在用倒角装置3进行倒角加工后，在卸载台7B从夹具10取下加工完毕的玻璃坯板G的物品区域。

机器人5A在机器人5B进行加工的期间，能够从装载台7A接收新的玻璃坯板G，与机器人5B并行进行该新的玻璃坯板G的切折加工。这样，成为在切折加工之后，在第1机器人5A与第2机器人5B之间交接玻璃坯板G及夹具10的结构，由此能够用各机器人并行地推进加工工序，因此能够进一步提高曲面玻璃的加工速度。

即使在多个机器人间交接玻璃坯板G时，也维持玻璃坯板G与夹具10的固定状态，因此能够与第1实施方式相同地提高加工精度。

在第2实施方式中，为了机器人间的玻璃坯板G及夹具10的交接，一定是经由交接台9，因此若是在交接台9进行形状测量的结构，则能够在一系列的加工工序之中执行形状测量的任务。由此，能够防止为了形状测量而从一系列的工序脱离并移动至其它装置等的工时增加，因此能够提高加工速度。

[第3实施方式]

参照图13对第3实施方式进行说明。

第3实施方式的玻璃物品制造系统1B在具备3台机器人5A、5B、5C这一点与第1、第2实施方式不同。机器人5C(第3多关节机器人)与第1实施方式的机器人5相同地，是5自由度以上的多关节机器人。

系统的规定区域R被分割为三部分，在各自配置机器人5A、5B、5C。在各区域间配置有交接台9A、9B，且至少一方具备形状计测功能。优选为折断加工后的交接台9B具备形状测量功能。

机器人5A从装载台7A接收玻璃坯板G，当在切割装置2A进行切割加工后，将一体化的玻璃坯板G与夹具10交付至交接台9A。机器人5B经由交接台9A从机器人5B接收一体化的玻璃坯板G与夹具10，当在折断装置2B进行折断加工后，将一体化的玻璃坯板G与夹具10交付至交接台9B。机器人5C经由交接台9B从机器人5C接收一体化的玻璃坯板G与夹具10，当在倒角装置3进行倒角加工后，在卸载台7B从夹具10取下加工完毕的玻璃坯板G的物品区域。

在第3实施方式中，能够并行地进行利用机器人5A进行的切割加工、利用机器人5B进行的折断加工、利用机器人5C进行的倒角加工，因此能够比第1、第2实施方式更加提高曲面形状的玻璃坯板的加工速度。

[第4实施方式]

参照图14对第4实施方式进行说明。

第4实施方式的玻璃物品制造系统1C在具备4台机器人5A、5B1、5B2、5C这一点与第1～第3实施方式不同。机器人5B1、5B2(第2多关节机器人)与第1实施方式的机器人5相同地，是5自由度以上的多关节机器人。

系统的规定区域R与第3实施方式相同地被分割为三部分，在各自进行切割工序、折断工序、倒角工序。在各区域间中配置交接台9A、9B，且至少一方具备形状计测功能。

另外，在第4实施方式中在折断工序设置有2个折断装置2B1、2B2，且配置有与各装置对应的2个机器人5B1、5B2。

机器人5A从载台7A接收玻璃坯板G，当在切割装置2A进行切割加工后，将一体化的玻璃坯板G与夹具10交付至交接台9A。

机器人5B1从交接台9A接收成为一体的玻璃坯板G与夹具10，当在折断装置2B1进行折断加工后，将成为一体的玻璃坯板G与夹具10交付至交接台9B。相同地，机器人5B2从交接台9A接收成为一体的玻璃坯板G与夹具10，当在折断装置2B2进行折断加工后，将成为一体的玻璃坯板G与夹具10交付至交接台9B。

机器人5C从交接台9B接收成为一体的玻璃坯板G与夹具10，当在倒角装置3进行倒角加工后，在卸载台7B从夹具10取下加工完毕的玻璃坯板G的物品区域。

在第4实施方式中，在需要时间较长的工序(在图14的例子中为折断工序)配置多个机器人和加工装置，由此能够抑制工序间的需要时间之差。由此，能够减少由各机器人5A～5C的不同工序导致的等待状态的产生，能够实施更加高效的加工，能够比第1～第3实施方式进一步提高曲面形状的玻璃坯板的加工速度。另外，这样在各工序间进行玻璃坯板G与夹具10的交接，适当地变更各工序所涉及的机器人、加工装置的数量，由此能够根据节拍平衡进行灵活的工序设计。

如以上那样，能够应对第1实施方式至第4实施方式的多个方式，并且机器人、切折装置的配置的灵活性较高的原因之一是将玻璃坯板G与夹具10一体化。

以上，参照具体例对本实施方式进行了说明。但是，本公开并不限定于这些具体例。本领域技术人员对这些具体例加入适当设计变更而得到的方式只要具备本公开的特征，则也包含于本公开的范围。前述的各具体例具备的各构件及其配置、条件、形状等并不限定于例示的，而能够适当地变更。前述的各具体例具备的各构件只要不产生技术矛盾，则能够适当地改变组合。

在上述实施方式中，例示了经由交接台9在机器人间进行一体化的玻璃坯板G与夹具10的交接的结构，但只要能够维持玻璃坯板G与夹具10的固定状态即可，也可以使用交接台9以外的交接单元。

在上述实施方式中，在切割工序中，例示了通过激光的照射形成内部空隙列的手法，但只要能够进行形成在玻璃坯板G的厚度方向上产生的龟裂沿着切断预定线L相连而成的龟裂线的切割加工即可，例如也可以使用利用玻璃切割机设置切割槽等其他的加工手法。

在上述实施方式中，在折断工序中，例示了通过CO₂激光的照射产生热应力来分离物品区域的手法，但也可以使用例如对玻璃坯板的局部施加压力的折断加工、借助冷却的折断加工、以及他们的组合等。

在上述实施方式中，例示了在切割工序、折断工序、或倒角工序之间配置交接台9，来交接在机器人间的玻璃坯板G及夹具10的结构，但也可以将交接和工序组合。例如，也可以在将一体化的玻璃坯板G及夹具10固定于交接台9的状态下，使用折断装置2B进行折断工序。

在上述实施方式中，例示了切割工序、折断工序、倒角工序的各装置被固定，使固定于机器人5的末端执行器51的玻璃坯板G移动从而进行加工的结构，但只要能够相对于加工装置相对移动玻璃坯板G即可，也可以是除机器人5的运动之外，加工装置侧也移动的结构。由此，能够加快加工点的移动速度，缩短加工时间。

也可以构成为，当在机器人5与交接台9之间交接夹具10及玻璃坯板G时，根据机器人5的姿势(关节角度等)、末端执行器51的位置，控制夹具10与机器人5的连接或者非连接、夹具10向玻璃坯板G的吸附压力的维持或者释放。

在上述实施方式中，例示了夹具10不具有真空源，而在连结对象的机器人5、交接台9侧设置真空源的结构，但也可以是夹具10具备真空源的结构。

本国际申请主张基于2019年4月15日申请的日本国专利申请2019-077170号的优先权，这里将2019-077170号的全部内容引用至本国际申请。

附图标记说明

1…玻璃物品制造系统；2…激光装置(切折装置、切割装置、折断装置)；2A…切割装置；2B…折断装置；2C…切折装置；21…切割用激光振荡器(脉冲激光振荡器)；22…折断用激光振荡器(CO₂激光振荡器)；23…照相机；3…倒角装置；31…磨石；4…形状测量装置(测量装置)；41…三维计测器；42…单轴致动器；5、5A…机器人(第1多关节机器人)；5B、5B1、5B2…机器人(第2多关节机器人)；5C…机器人(第3多关节机器人)；51…末端执行器；52…接头；6…控制装置；7…装载台；9…交接台；91…接头；10…夹具；11…基部；12…树脂块；13…对接销；14…玻璃接触面(固定部)；16…吸附垫(吸附部)；17A、17B…对准标记；18…机器人用接头(接头部)；19…台用接头；20…吸引通路(吸附部)；G…玻璃坯板；R…规定划分；S…孔。

Claims (16)

1.一种玻璃物品的制造方法，其特征在于，

在比与将要被从曲面形状的玻璃坯板切出的玻璃物品的主表面的外周形状对应的切断预定线靠内侧的位置，将所述玻璃坯板固定于夹具，

利用第1多关节机器人，使所述固定后的所述玻璃坯板及所述夹具相对于切割装置相对移动，形成在所述玻璃坯板的厚度方向上产生的龟裂沿着所述切断预定线相连而成的龟裂线，

利用所述第1多关节机器人或者从第1多关节机器人被交接了所述固定后的形成有所述龟裂线的玻璃坯板及所述夹具的第2多关节机器人，使所述固定后的形成有所述龟裂线的所述玻璃坯板及所述夹具相对于折断装置相对移动，将所述玻璃坯板沿着所述龟裂线分离为物品区域和端材区域，

对分离后的物品区域的端面进行倒角，

所述夹具包括：固定部，具有所述玻璃物品的作为目标的曲面形状；吸附部，在所述固定部吸附所述玻璃坯板；以及接头部，用于将所述夹具能够装卸地连接于所述第1多关节机器人、所述第2多关节机器人、以及第3多关节机器人，

所述夹具通过所述接头部的装卸而在所述第1多关节机器人、所述第2多关节机器人、以及所述第3多关节机器人之间交接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

利用所述第1多关节机器人、所述第2多关节机器人、以及从所述第1多关节机器人或者所述第2多关节机器人被交接了所述固定后的所述物品区域及所述夹具的所述第3多关节机器人中的任一个，使所述固定后的所述物品区域及所述夹具相对于倒角装置进行相对移动，沿着所述端面的周向进行所述倒角。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

经由交接台进行所述夹具从所述第1多关节机器人向所述第2多关节机器人的交接、以及所述夹具从所述第2多关节机器人向所述第3多关节机器人的交接。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的方法，其特征在于，

在将所述物品区域和所述端材区域分离后，测量固定于所述夹具的所述物品区域的分离后形状，参照所述分离后形状与所述物品区域的目标形状的差量，对形成所述龟裂线时的所述第1多关节机器人的轨道至少进行1次减小所述差量的修正。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的方法，其特征在于，

所述龟裂线是借助所述切割装置输出的激光沿着所述切断预定线在所述玻璃坯板的内部形成的内部空隙列。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述内部空隙列的形成是通过脉冲宽度为100ps以下、且具有透过所述玻璃坯板的波长的脉冲激光进行的。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的方法，其特征在于，

所述物品区域与所述端材区域的分离以在所述龟裂线产生热应力的方式进行。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的方法，其特征在于，

在所述龟裂线的形成、借助所述分离进行的所述端面的形成、以及所述端面的倒角中的任意一个以上的步骤中，以设置于所述夹具的对准标记为基准位置，对所述夹具进行位置控制。

9.一种玻璃物品的制造系统，其特征在于，具备：

夹具，在比与将要被从曲面形状的玻璃坯板切出的玻璃物品的主表面的外周形状对应的切断预定线靠内侧的位置将所述玻璃坯板固定，而与所述玻璃坯板成为一体；

1个以上的多关节机器人，能够移动所述成为一体的所述玻璃坯板及所述夹具；

切割装置，与利用所述1个以上的多关节机器人中的任一个进行的所述成为一体的所述玻璃坯板及所述夹具的相对移动对应地，形成在所述玻璃坯板的厚度方向上产生的龟裂沿着所述切断预定线相连而成的龟裂线；

折断装置，与利用所述1个以上的多关节机器人中的任一个进行的所述成为一体的形成有所述龟裂线的所述玻璃坯板及所述夹具的相对移动对应地，将形成有所述龟裂线的所述玻璃坯板沿着所述龟裂线分离为物品区域和端材区域；以及

倒角装置，对所述物品区域的端面进行倒角，

所述夹具包括：固定部，具有所述玻璃物品的作为目标的曲面形状；吸附部，在所述固定部吸附所述玻璃坯板；以及接头部，能够装卸地连接于所述1个以上的多关节机器人，

所述夹具通过所述接头部的装卸而在所述1个以上的多关节机器人之间交接。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述倒角装置与利用所述1个以上的多关节机器人中的任一个进行的所述成为一体的所述物品区域及所述夹具的相对移动对应地，对所述端面进行倒角。

11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，还具备：

测量装置，将所述玻璃坯板固定于所述夹具，测量所述物品区域的分离后形状。

12.根据权利要求9～11中的任一项所述的系统，其特征在于，

所述1个以上的多关节机器人中的任一组能够将所述夹具从一方多关节机器人交接至另一方多关节机器人。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，还具备：

能够装卸所述夹具的交接台，该交接台从所述一方多关节机器人接收所述夹具，并交付至所述另一方多关节机器人。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，

所述交接台包括测量固定于所述夹具的所述物品区域的分离后形状的测量部。

15.根据权利要求9～14中的任一项所述的系统，其特征在于，

所述切割装置包括脉冲宽度为100ps以下、且产生透过所述玻璃坯板的波长的脉冲激光振荡器。

16.根据权利要求9～15中的任一项所述的系统，其特征在于，

所述折断装置包括对所述玻璃坯板施加热的CO₂激光振荡器。