JP5237339B2 - 切断装置及び切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を被覆する被覆シートの切断技術に関する。

シート状物の切断装置としては以下の構成のものが提案されている。例えば、特許文献１には、円板刃を固定刃に沿って移動させることでロール紙を切断する装置が開示されている。また、特許文献２には、半導体ウエハの保護テープを半導体ウエハの周縁にそってトリミングする装置が開示されている。更に、特許文献３には円板刃をガイド部材に沿って移動させることでシート状部材を切断する装置が開示されている。

特開平０８−２２９８８３号公報 特開２００４−０２５４０２号公報 特開２００７−０５４９２６号公報

ガラス基板や半導体ウエハのような基板は、その表面を保護するために被覆シートで被覆される場合がある。例えば、太陽電池モジュール基板においては、受光面を保護すると供に、太陽電池モジュール基板を構成する複数の部材が複数層で構成され、これらの部材を一纏めに構成させるためにも被覆シートを使用している。被覆シートのうち、基板の周辺からはみ出た部分は不要であるため、これを切断する必要がある。特に、矩形基板のように四辺の直線端縁を有する基板については、直線端縁に沿って被覆シートを切断する必要があると共に直線端縁に欠け等の損傷を与えないようにする必要がある。

本発明の目的は、基板の直線端縁に沿って被覆シートを切断すると共に基板の端縁に損傷を与えないようにすることにある。

本発明によれば、基板を被覆する被覆シートを、該基板の直線端縁に沿ってトリミングする円板刃と、前記円板刃を前記基板面に対して垂直に支持し、回転させる駆動手段と、前記円板刃が前記基板に対して前記直線端縁に沿って相対的に移動するように、前記駆動手段と前記基板とのいずれか一方を移動させる移動手段と、を備えた切断装置であって、前記駆動手段を支持する主支持部と、前記主支持部に対して前記駆動手段を前記円板刃の回転中心線方向に進退させる進退機構と、前記進退機構に設けられ、前記駆動手段を前記円板刃の回転中心線方向に付勢する付勢手段と、前記主支持部に接続され、前記直線端縁を含む前記基板面に垂直な面と、前記円板刃が形成する平面との角度を調整するために、前記円板刃を前記基板面に垂直な軸周りに回動させてその回動角度を維持する回動手段と、を更に備えたことを特徴とする切断装置が提供される。

本発明によれば、基板の直線端縁に沿って被覆シートを切断すると共に基板の端縁に損傷を与えないようにすることができる。

本発明の一実施形態に係る切断装置Ａの平面図。 切断装置Ａの正面図。 ヘッドユニットＨの斜視図。 切断ユニット１０の主要な構成の分解斜視図。 駆動ユニット１３の断面図。 （Ａ）は円板刃１４の刃先部１４ａの拡大図、（Ｂ）は刃先部１４ａによる被覆シート２の切断態様の説明図。 （Ａ）は円板刃１４の他の例の刃先部１４ａ'の拡大図、（Ｂ）は刃先部１４ａ'による被覆シート２の切断態様の説明図。 制御装置５０のブロック図。 （Ａ）及び（Ｂ）はティーチングの説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）はトリミング動作の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）はトリミング動作の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）はトリミング動作の説明図。 トリミング動作の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）はトリミング動作の他の例の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）はトリミング動作の他の例の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）はトリミング動作の他の例の説明図。

図１は本発明の一実施形態に係る切断装置Ａの平面図、図２は切断装置Ａの正面図である。図中、矢印Ｘ及びＹは水平方向であって互いに直交する２方向を示し、矢印Ｚは垂直方向を示す。切断装置Ａは、ヘッドユニットＨと、ヘッドユニットＨをＸ−Ｙ平面上で移動する移動装置３０と、基板１を保持する保持ユニット４０と、を備える。ヘッドユニットＨは、切断ユニット１０と、切断ユニット１０を回動し、昇降する回動・昇降ユニット２０と、を備える。以下、これらの各構成を説明する。

＜保持ユニット４０＞
保持ユニット４０は、その上面が基板１を載置する水平面をなしている。保持ユニット４０の上面には基板１を解放可能に固定する固定機構を設けてもよい。この固定機構としては、例えば、基板１を吸着する吸着機構を挙げることができる。固定機構により、基板１を被覆する被覆シート（図１及び図２において不図示）を精度よく切断することができる。

基板１は例えばガラス板であり、本実施形態の場合、矩形の基板を想定しており、その４辺がそれぞれ直線端縁１ａを構成している。本実施形態の切断装置Ａはこのような直線端縁１ａに沿って被覆シートをトリミングするが、基板１のように輪郭が直線端縁１ａのみからなる基板以外に、輪郭の一部に直線端縁を含む各種形状の基板に対しても切断装置Ａは適用可能である。

基板１は不図示の搬送機構により保持ユニット４０上に搬送され、移載される。その際、各辺がＸ方向又はＹ方向と平行となるように位置決めされ、水平姿勢で保持ユニット４０の上面に載置される。

＜移動装置３０＞
移動装置３０は、ヘッドユニットＨを移動させるヘッドユニット移動ユニット（レール部３４、駆動スライダ３５）と、このヘッドユニット移動ユニットを移動させる移動ユニット（レール部３１、駆動スライダ３２、従動スライダ３３）と、に大別される。以下、詳述する。

移動装置３０は、Ｘ方向に互いに離間し、Ｙ方向に延びる一対のレール部３１を備える。レール部３１はその上面にＹ方向に延設された案内溝３１ａを有する。一方のレール部３１には、案内溝３１ａに案内されてレール部３１上を移動可能な２つの駆動スライダ３２が設けられ、他方のレール部３１には、案内溝３１ａに案内されてレール部３１上を移動可能な２つの従動スライダ３３が設けられている。駆動スライダ３２と従動スライダ３３とは組をなし、本実施形態の場合、２組の駆動スライダ３２と従動スライダ３３とが設けられている。

各駆動スライダ３２はそれぞれ独立した駆動源を有して、独立してレール部３１上を自走する。駆動スライダ３２を自走させる機構としては、例えばレール部３１に設けられるボールネジと、そのボールネジに螺合するボールナットのボールネジ機構を採用できる。各駆動スライダ３２は、ボールナットと、そのボールナットを回転自在に保持すると共に、ボールナットを回転させる回転駆動手段（例えば、中空モータ）とを備えたものとすることができる。各従動スライダ３３はそれ自体が自走する機構を有していない。

各組の駆動スライダ３２と従動スライダ３３とには、レール部３４が架設されている。レール部３４はＸ方向に延び、駆動スライダ３２のＹ方向の移動によってＹ方向に平行移動する。レール部３４はその上面にＸ方向に延設された案内溝３４ａを有する。各レール部３４には、案内溝３４ａに案内されてレール部３４上を移動可能な駆動スライダ３５が設けられている。駆動スライダ３５は、上述した駆動スライダ３２と同様の機構でレール部３４上を自走する。

各駆動スライダ３５には、回動・昇降ユニット２０が固定されている。駆動スライダ３５の移動により、回動・昇降ユニット２０及び切断ユニット１０をＸ方向に移動させることができる。

こうして本実施形態では、ヘッドユニットＨをＸ−Ｙ平面上で移動することができる。本実施形態では基板１に対して切断ユニット１０を移動する構成としたが、基板１側を移動する構成としてもよく、円板刃１４が基板１に対して直線端縁１ａに沿って相対的に移動できればいずれを移動させてもよい。

なお、移動装置３０は切断ユニット１０のＸ−Ｙ方向の位置を検出するための不図示のセンサ手段を備える。そのようなセンサとしては、例えば、駆動スライダ３２、３５の位置を検出するセンサ手段が挙げられ、更に具体的には駆動スライダ３２、３５の駆動源がモータの場合、モータの回転量を検出するセンサ（例えば、エンコーダ）が挙げられる。

＜回動・昇降ユニット２０＞
図２及び図３を参照して回動・昇降ユニット２０について説明する。図３は切断ユニット１０及び回動・昇降ユニット２０の斜視図である。回動・昇降ユニット２０は軸体２１及び軸体２１をその軸心（図２において破線Ｌ１）周りに回転させると共に軸体２１を昇降させる機構（不図示）を備える。軸体２１はその軸心がＺ方向を向いている。

本実施形態の場合、軸体２１には切断ユニット１０が連結されており、軸体２１を回転させることで切断ユニット１０をＺ方向の回動中心軸（図２における破線Ｌ１）回りに回動してその回動角度を維持することができると共に、軸体２１を昇降させることで切断ユニット１０をＺ方向に昇降することができる。

切断ユニット１０を回動させ、その回動角度を維持することで、トリミング対象の直線端縁１ａを含む基板１の基板面に垂直な面（本実施形態の場合、Ｚ方向の垂直面）と、円板刃１４が形成する平面（本実施形態の場合、Ｚ方向の垂直面）との角度（交差角度）を調整することができる。この角度を調整し、維持することで、円板刃１４が基板１の端縁に対して好適な角度で当接するようにすることができ、被覆シートの切断時に基板１の端縁が損傷することを防止できる。

また、切断ユニット１０を昇降させることで、トリミング対象の直線端縁１ａを含む基板１の基板面に垂直な面（本実施形態の場合、Ｚ方向の垂直面）と、円板刃１４に形成する平面（本実施形態の場合、Ｚ方向の垂直面）に対する後述する円板１４の周面に形成される刃先端１４ｂの切断刃位置（高さ位置）を調整することができる。

このように円板刃１４の向きと切断刃位置とを調整することができるので、被覆シートのタイプに応じて最適な傾き及び切断刃位置で直線端縁１ａに沿って被覆シートを切断することができる。

軸体２１を回転・昇降させる機構としては公知の機構を採用できる。例えば、軸体２１を回転させる機構としては、モータ等の駆動源と、歯車機構或いはベルト機構等の機構の組み合わせを挙げることができる。軸体２１の回転角度を維持する機構としては、例えば、駆動源をサーボモータとした場合には、サーボモータの電磁ロック機能を利用することができるが、或いは、軸体２１の回転を解除可能に規制するロック機構を別途設けてもよい。また、軸体２１を昇降させる機構としては、モータ等の駆動源と、ラック−ピニオン機構等の機構の組み合わせを挙げることができる。

なお、回動・昇降ユニット２０は切断ユニット１０の回動角度（回動位置）、Ｚ方向の位置を検出するための不図示のセンサ手段を備える。そのようなセンサとしては、例えば、軸体２１を回転、昇降する駆動源がそれぞれモータの場合、モータの回転量を検出するセンサ（例えば、エンコーダ）が挙げられる。

＜切断ユニット１０＞
図３乃至図５を参照して切断ユニット１０について説明する。図４は切断ユニット１０の主要な構成の分解斜視図、図５は駆動ユニット１３の断面図である。切断ユニット１０は、板状の主支持部１１と、回動・昇降ユニット２０の軸体２１と主支持部１１とを連結する連結部１２と、円板刃１４を基板１の面方向（本実施形態の場合水平方向）に対して垂直に支持し、回転させる駆動ユニット１３と、を有する。

駆動ユニット１３は、垂直部と水平部とを備え、断面形状が略Ｌ字型の支持部（スライダ）１３１を有する。支持部１３１の垂直部の背面側（円板刃１４の側と反対側）には駆動部１３２が取り付けられている。駆動部１３２は駆動源としてのモータ１３２ａと、モータ１３２ａの出力を減速する減速機１３２ｂとを備える。減速機１３２ｂには、円板刃１４の回転軸体１３３の後端部１３３ｂが接続されており、モータ１３２ａの回転により回転軸体１３３がその軸心回りに回転することになる。

回転軸体１３３は、その先端部に、円板刃１４が取り付けられる取付部１３３ａを有しており、取付部１３３ａの近傍には鍔状の円板刃当接部１３３ｃが形成されている。取付部１３３ａには、回り止めとなるキー溝付の円板刃１４、押圧部材１３５、止め部材１３４が順に装着され、止め部材１３４は取付部１３３ａの先端に係合される。止め部材１３４と押圧部材１３５との間には弾性部材１３６が装填される。本実施形態の場合、弾性部材１３６はコイルスプリングである。弾性部材１３６の付勢により、押圧部材１３５は円板刃１４側に向かって付勢され、円板刃当接部１３３ｃと押圧部材１３５との間に円板刃１４が挟持されるため、円板刃１４の回転振れが抑制される。

回転軸体１３３は水平方向に延設されており、この回転軸体１３３に円板刃１４を取り付けると、円板刃１４が形成する平面は、水平面に対して垂直な面となる。そして、回動・昇降ユニット２０の回動中心軸（図２の線Ｌ１：垂直方向）が、円板刃１４を含む平面（本実施形態の場合垂直面）と平行な平面上に含まれるように、回動・昇降ユニット２０に対する切断ユニット１０の連結位置が調整される。この調整は、連結部１２の形状と、連結部１２と主支持部１１との連結位置と、の少なくともいずれかの調整によりなすことができる。このように調整することで、回動・昇降ユニット２０の回動中心軸の直下に円板刃１４を位置させることができるため、回動・昇降ユニット２０を用いて切断ユニット１０を回動させる際、基板１の直線端縁１ａに対する円板刃１４が形成する平面の傾きを調整し易いという利点がある。

回転軸体１３３は、ボールベアリング１３８ａにより軸支されている。ボールベアリング１３８ａは、筒状の支持部材１３８の後端部側における内周壁内に嵌挿され、ボルト留めされた固定部材１３８ｄによって抜け止め防止が図られている。また、回転軸体１３３の後端部側には固定用リング１３３ｄが螺着され、固定用リング１３３ｄとボールベアリング１３８ａとの間に固定用筒体１３３ｅが配設される。回転軸体１３３に対して固定用リング１３３ｄを螺合させ、先端側に向かって固定用リング１３３ｄを螺進させることで、回転軸体１３３の軸方向における固定用リング１３３ｄの位置が固定される。これにより、前述した弾性部材１３６による付勢の際に、回転軸体１３３が先端部側に引っ張られ、固定用リング１３３ｄが固定用筒体１３３ｅに当接され、固定用筒体１３３ｅがボールベアリング１３８ａに当接される。これによって、支持部材１３８の軸方向における回転軸体１３３の相対位置が位置決めされる。

支持部材１３８に形成された小径部１３８ｓの先端側には、小径部１３８ｓの内側にシール部１３８ｃが構成され、回転軸体１３３の顎部１３３ｃから後端部側に連続して形成される第1径部１３３ｆの外周面にシール部１３８ｃの内周面が密接する。このシール部１３８ｃにより、被覆シートの切断粉等がボールベアリング１３８ａへ侵入することを防止している。また、支持部材１３８には円板刃当接部１３３ｃと支持部材１３８との間にできる隙間に連通するエア通路１３８ｂが形成されている。エア通路１３８ｂには不図示のエア供給部から圧縮空気が供給され、この圧縮空気は回転軸体１３３、支持部材１３８、及びシール部材１３８ｃで囲まれた空間（隙間）に供給される。これにより、この隙間内部の気圧が高まり隙間から外部（大気側）への気流が発生して、被覆シートの切断粉等がボールベアリング１３８ａへ侵入することを更に防止できる。

筒体１３７は、円板刃１４を境に後端部側の円板刃１４の面（背面）に近接して配置され、回転軸体１３３の円板刃当接部１３３ｃの外周面を囲繞して設けられている。筒体１３７は支持部材１３８の先端部外周面の小径部に遊転自在に装着されている。そして、円板刃１４の後端部側の面と支持部材１３８の先端部外周面に形成された小径部の段差部とによって、筒体１３７の回転軸体１３３の軸心方向の移動を規定している。円板刃１４によって切断された被覆シートの切除部分は帯状になって回転軸体１３３の周囲に絡みつく場合がある。本実施形態の場合、円板刃１４の背面部位において、筒体１３７を遊転自在に設けたことにより、切除部分が筒体１３７に接触した際に（乗り上げた際に）、筒体１３７が遊転するので切断部分が筒体１３７に絡まることを防止できる。

次に、図４を参照して駆動ユニット１３の進退機構について説明する。支持部１３１の水平部の上面には、スライド部材１３１ａが一対固定されている。主支持部１１の下面には、スライド部材１３１ａを案内するレール部材１１１が一対固定されている。レール部材１１１及びスライド部材１３１ａは円板刃１４の回転中心線方向（回転軸体１３３の軸方向）に延設されており、駆動ユニット１３は支持部１３１を介して主支持部１１に支持されると共にレール部材１１１に案内されて円板刃１４の回転中心線方向に進退自在となっている。

主支持部１１には、ストッパ部１１２ａ、１１２ｂが設けられており、ストッパ部１１２ａは支持部１３１に設けたストッパ部１３１ｂに当接することで、ストッパ部１１２ｂは支持部１３１の背面に当接すること、駆動ユニット１３、すなわち円板刃１４の移動範囲を規制する。

主支持部１１の下面には、駆動ユニット１３を、基板１に近接する方向に常時付勢する付勢部１１３が設けられている。付勢部１１３は、伝達部材１１３ａと、支持軸１１３ｂと、支持部１１３ｃと、弾性部材１１３ｄと、受け部材１１３ｅと、を備える。支持軸１１３ｂはレール部材１１１と平行に延設され、その両端部が支持部１１３ｃで支持されている。伝達部材部材１１３ａは、支持軸１１３ｂが貫通する穴を有したＬ字型の部材であり、支持軸１１３ｂに案内されて移動可能となっている。そして、伝達部材１１３ａの下部に駆動ユニット１３の支持部１３１が連結されている。

受け部材１１３ｅには支持軸１１３ｂが貫通しており、伝達部材１１３ａと受け部材１１３ｅとの間には、支持軸１１３ｂに挿通させて弾性部材１１３ｄが介在されている。弾性部材１１３ｄは本実施形態の場合コイルスプリングであり、伝達部材１１３ａと受け部材１１３ｅとを互いに離間させる方向に付勢力を発揮する圧縮コイルばねである。この弾性部材１１３ｄの付勢力は伝達部材１１３ａを介して支持部１３１に伝達される。

弾性部材１１３ｄの付勢により、伝達部材１１３ａに連結された駆動ユニット１３（円板刃１４）は、基板１に近接する方向に常時付勢される。このため、被覆シートの切断時に、基板１の直線端縁１ａに円板刃１４を安定して当接させることができ、被覆シートの切断の円滑化を図れる。また、予め定められた切断位置と実際に位置決めされた基板の切断位置とにずれがあったとしても、弾性部材１１３ｄの付勢ストロークの範囲内であれば、そのずれ分を吸収して被覆シートを切断することができる。更に、基板１の直線端縁１ａの途中から被覆シートの切断を開始した場合には、円板刃１４が直線端縁１ａに当接したとしても、円板刃１４が近接する方向とは反対の方向に押され、弾性部材１１３ｄが撓むことにより、円板刃１４が当接する際の衝撃を吸収することができる。

＜円板刃１４＞
円板刃１４の刃先部１４ａ（図５の破線円部位）の構成について図６を参照して説明する。図６（Ａ）は円板刃１４の刃先部１４ａの拡大図、図６（Ｂ）は刃先部１４ａによる被覆シート２の切断態様の説明図である。円板刃１４は、互いに平行で回転中心線と直交する面１４１、１４２を備え、面１４１は被覆シート２の切断時にトリミング対象の直線端縁１ａ側に位置する側の側面である。刃先端１４ｂは、面１４２上に位置する。面１４１側の側面は、この面１４１と、刃先部１４ａを構成する面１４３及び１４４と、から構成されている。面１４４は、刃先端１４ｂにおいて面１４２に対して鋭角に交差する面として形成され、面１４３は、面１４２に対して面１４４と比較して更に鋭角に交差する（更に円板刃１４の回転中心側に傾斜する）面として形成される。すなわち、面１４２の刃先端１４ｂに対して、面１４４及び面１４３は勾配の異なる下り傾斜面として連続形成される。

被覆シート２の切断にあたって、刃先端１４ｂを直線端縁１ａに当接させると、刃先端１４ｂにより直線端縁１ａを損傷する虞があると共に刃先端１４ｂが磨耗しやすい。そこで、本実施形態では、面１４３と面１４４とで形成される交点Ｐを直線端縁１ａに当接させて被覆シート２を切断する。これにより、基板１の端縁が損傷することを更に防止できる。

図６（Ｂ）は、直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２の切断途中の状態を示す。交点Ｐを直線端縁１ａに当接させて円板刃１４を回転させながら直線端縁１ａに沿って移動（矢印方向に移動）させることで、直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２が切断される。切断により、被覆シート２は、基板１側に残る残余部分２ａと、切除部分２ｂとに分かれる。残余部分２ａは、刃先端１４ｂと直線端縁１ａとの隙間分だけ生じることとなり、できるだけ小さい（基板の端縁に近い）ことが好ましい。

次に、図７（Ａ）は円板刃１４の他の例の刃先部１４ａ'の拡大図、（Ｂ）は刃先部１４ａ'による被覆シート２の切断態様の説明図である。同図の例では、切断時にトリミング対象の直線端縁１ａ側に位置する側の側面が、面１４１と刃先端１４ｂから形成された面１４５とにより形成され、これらの交点Ｐが直線端縁１ａに当接される。面１４５は刃先端１４ｂから面１４１に向かって形成されている。

切断時に直線端縁１ａと反対側に位置する側面は、刃先端１４ｂから形成された面１４６と、面１４６に対して円板刃１４の回転中心側に傾斜すると共に面１４６に連続した面１４７と、面１４２とから構成される。面１４６及び面１４７は勾配の異なる下り傾斜面として連続形成される。面１４１、１４２は互いに平行で回転中心線と直交する。

図７（Ｂ）は、直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２の切断途中の状態を示す。交点Ｐを直線端縁１ａに当接させて円板刃１４を回転させながら直線端縁１ａに沿って移動（矢印方向に移動）させることで、直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２が切断される。切断により、被覆シート２は、基板１側に残る残余部分２ａと、切除部分２ｂとに分かれる。本例の場合、切除部分２ｂが面１４６、１４７によって、円板刃１４の回転中心側ではなく、径方向外方に導かれる。

＜制御装置＞
次に、切断装置Ａを制御する制御装置５０について説明する。図８は制御装置５０のブロック図である。制御装置５０は、ＣＰＵ等の処理部５１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶部５２と、外部デバイスと処理部５１とをインターフェースするインターフェース部５３と、を備える。

処理部５１は、記憶部５２に記憶されたプログラムを実行して、各種センサ５６の検出結果に基づいて、各種アクチュエータ５７を制御する。各種センサ５６には、切断ユニット１０の位置を検出するセンサ等が含まれ、各種アクチュエータ５７にはモータ１３２ａ等が含まれる。入力部５４は作業者の指示を受け付けるキーボード、マウス等であり、表示部５５は各種の情報を表示する画像表示装置である。

＜動作例＞
次に、切断装置Ａによる被覆シート２のトリミング動作について説明する。本実施形態の場合、２つの切断ユニットが、それぞれ基板１の互いに対向する直線端縁１ａを分担し、基板１の４辺に対して被覆シート２のトリミングを行う。本実施形態では、図６を参照して上述したとおり、面１４３と面１４４との交点Ｐを直線端縁１ａに当接させて被覆シート２を切断する構成であるため、直線端縁１ａに対する円板刃１４の向きが重要となる。円板刃１４の向き（直線端縁１ａを含む垂直面に対する円板刃１４の交差角度）は、回動・昇降ユニット２０による切断ユニット１０の回動角度（回動量）により調整されるが、最適値を設定しておくことが好ましい。本実施形態では、いわゆるティーチングにより予め記憶部５２に切断時の切断ユニット１０の回動角度（回動量）や基板１のサイズに応じた切断開始位置のデータを設定し、記憶させておく。

図９（Ａ）及び（Ｂ）はティーチングの説明図である。同図に示すように、基準となるサンプルの基板１が保持ユニット４０に保持される。そして、図９（Ａ）に示すように、２つの切断ユニット１０が、それぞれ互いに対向する１組目の直線端縁１ａの切断部位に概ね位置するようにする。そして、作業者が手動で切断ユニット１０の回動或いは移動を行い、最適な切断位置に位置させる。そして、制御装置５０に、このときの各切断ユニット１０の位置（Ｙ、Ｚ方向）及び回動量を、切断する基板および被覆シートにあわせてサンプル切断動作（基準切断動作）を行うことで最適な切断位置（基準切断位置）を求め、記憶部５２に記憶させる。続いて、図９（Ｂ）に示すように、２組目の互いに対向する直線端縁１ａについて同様の処理を行い、最適な切断位置（基準切断位置）での各切断ユニット１０の位置（Ｘ、Ｚ方向）及び回動角度（回動量）を、制御装置５０にセンサによって検出させ、記憶部５２に記憶させる。また、基板及び被覆シートの基準となるサンプル基板に対して、実際に切断動作を行うことで、最適な切断位置（基準切断位置）を求めることも可能である。以上により、ティーチング処理による切断時の切断ユニット１０の回動角度（回動量）や位置の設定が終了する。

次に、図１０乃至図１３は実際のトリミング動作の説明図である。ここではまず、Ｙ方向に離間している互いに対向した直線端縁１ａからはみ出た被覆シート２をトリミングする場合を想定する。まず、互いに対向した２組の直線端縁１ａのうち、１組の直線端縁１ａについてトリミングを行い、その後、これらの直線端縁１ａに隣接する２組の直線端縁１ａについてトリミングを行う。

図１０（Ａ）に示すように、２つの切断ユニット１０が基板１から離れた状態で図９（Ａ）のティーチングにより設定した回動角度（回動量）に、各切断ユニット１０を回動させる。続いて、円板刃１４の回転を開始し、切断ユニット１０をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させて図１０（Ｂ）に示すように切断開始位置に移動させ、被覆シート２の切断を開始する。このときのＹ、Ｚ方向の位置は図９（Ａ）のティーチングにより設定した位置に基づく。また、２つの切断ユニット１０はＸ方向に離間するように配置される。

次に、図１１（Ａ）に示すように２つの切断ユニット１０をＸ方向に互いに逆方向に移動させながら円板刃１４により基板端縁１ａに沿って被覆シート２を切断する。基板１の２辺について同時に被覆シート２のトリミングを行うことができるので、作業効率が高まる。

図１１（Ｂ）に示すように、切断ユニット１０が切断終了位置に到達すると、続いて２組目の直線端縁１ａのトリミングに移る。このため、各切断ユニット１０を一旦基板１から離間させる。

続いて、図１２（Ａ）に示すように図９（Ｂ）のティーチングにより設定した回動量に、各切断ユニット１０を回動させ、切断ユニット１０を切断開始位置に移動させて被覆シートの切断を開始する。但し、Ｘ方向に離間している互いに対向した直線端縁１ａからはみ出た被覆シート２をトリミングする場合は、２つの駆動スライダ３２が干渉することを防止するために、片側ずつ順次行う。

図１２（Ｂ）は、同図で右側の直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２を、一方の切断ユニット１０をＹ方向に移動することによりトリミングし、他方の切断ユニット１０は基板１から離れた位置で待機される。右側の直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２のトリミングが終了すると、図１３に示すように、他方の切断ユニット１０をＹ方向に移動させることで、左側の直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２のトリミングを行う。このとき、右側の直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２のトリミングを行った一方の切断ユニット１０は、基板１から離間した状態で、かつ、２つの駆動スライダ３２が干渉しないように、Ｙ方向に移動させる。

左側の直線端縁１ａからはみ出した被覆シート２のトリミングが終了すると、一単位のトリミング作業が終了する。その後、別の基板１について同様のトリミング作業を繰り返し行うことになる。なお、ティーチング処理は、同サイズの基板１については１度行えばよく、基板１ごとに行う必要はないことは言うまでもない。また、一方の切断ユニット１０が故障した場合、他方の切断ユニット１０により四辺すべてを切断させてもよく、そうすることで切断処理を継続して行うことができる。

＜他の動作例＞
上記動作例では、切断開始位置を直線端縁１ａの端部としたが、直線端縁１ａの途中部（例えば、真ん中）としてもよい。図１４乃至図１６は、直線端縁１ａの途中部を切断開始位置とした例を示す。

まず、図１４（Ａ）に示すように、２つの切断ユニット１０が基板１から離れた状態で、ティーチング等により設定した回動角度（回動量）に、各切断ユニット１０を回動させる。続いて、円板刃１４の回転を開始し、切断ユニット１０をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させて図１４（Ｂ）に示すように、直線端縁１ａの途中部（同図の例では真ん中）である切断開始位置に移動させ、被覆シート２の切断を開始する。２つの切断ユニット１０はＸ方向に互いに同方向に移動させてもよく、互いに逆方向に移動させてもよい。本実施形態では逆方向（切断ユニットが離れていく方向）に移動させる。

図１５（Ａ）は、切断ユニット１０を直線端縁１ａの途中部から直線端縁１ａの一方端部へ移動させて被覆シート２を切断した状態を示す（第１部分切断工程）。

その後、再び切断ユニット１０を直線端縁１ａの途中部に移動する。図１５（Ｂ）は移動途中の態様を示している。本実施形態では、一旦２つの切断ユニット１０をＹ方向に基板１から離れた位置に移動させている。そして、ティーチング等により設定した回動角度（回動量）に、各切断ユニット１０を回動させる。続いて、切断ユニット１０を直線端縁１ａの途中部（切断開始位置）に移動させ、その後、図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、今度は第１部分切断工程における切断方向とは逆方向へ、すなわち直線端縁１ａの他方端部へ切断ユニット１０を移動させることで、残りの被覆シート２が切断される（第２部分切断工程）。

こうして１つの直線端縁１ａに関する被覆シート２のトリミングを２段階で行うことができる。この動作例の場合、第１部分切断工程と第２部分切断工程とで上記の通り円板刃１４の角度をそれぞれ設定することになる。このように被覆シート２を、その途中の部位から切り込む場合であっても、本実施形態では、回動・昇降ユニット２０により円板刃１４の角度を調整し、維持できるため、好適な切断が可能である。

なお、このように切断開始位置を直線端縁１ａの途中部とする切断方法は、１組目の直線端縁１ａのみに適用して２組目の直線端縁１ａはその端部から切断するようにしてもよいし、１組目と２組目の直線端縁１ａの双方に適用してもよい。

このように直線端縁１ａの途中部から切断を開始する場合、端部から切断を開始する場合に比較して、円板刃１４と切断開始位置との位置決め精度が低くて足りるという利点がある。直線端縁１ａの端部から切断を開始する場合には、切断開始位置が基板１の隅部であるため、トリミング対象である直線端縁１ａに隣接する直線端縁１ａに円板刃１４がぶつかって該隅部が欠けてしまう事態を回避する必要がある。直線端縁１ａの途中部から切断を開始する場合には、このような問題がなく、したがって、位置決め精度が低くて足りる。

Claims (12)

1. 基板を被覆する被覆シートを、該基板の直線端縁に沿ってトリミングする円板刃と、
   前記円板刃を前記基板面に対して垂直に支持し、回転させる駆動手段と、
   前記円板刃が前記基板に対して前記直線端縁に沿って相対的に移動するように、前記駆動手段と前記基板とのいずれか一方を移動させる移動手段と、
   を備えた切断装置であって、
   前記駆動手段を支持する主支持部と、
   前記主支持部に対して前記駆動手段を前記円板刃の回転中心線方向に進退させる進退機構と、
   前記進退機構に設けられ、前記駆動手段を前記円板刃の回転中心線方向に付勢する付勢手段と、
   前記主支持部に接続され、前記直線端縁を含む前記基板面に垂直な面と、前記円板刃が形成する平面との角度を調整するために、前記円板刃を前記基板面に垂直な軸周りに回動させてその回動角度を維持する回動手段と、
   を更に備えたことを特徴とする切断装置。
2. 前記駆動手段は、
   前記円板刃が取り付けられた回転軸体と、
   前記回転軸体を回転する駆動部と、
   前記駆動部を支持する支持部と、を備え、
   前記支持部は前記主支持部に対して、前記進退機構を介して前記回転中心線方向に進退自在に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記進退機構は、
   前記支持部に設けられ、前記回転中心線方向に延設されたスライド部材と、
   前記主支持部に設けられ、前記回転中心線方向に延設され、前記スライド部材を案内するレール部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項２に記載の切断装置。
4. 前記駆動手段、前記移動手段、及び前記回動手段を制御する制御手段を、更に備え、
   前記円板刃は、その刃先部の側面のうち、切断時に前記直線端縁側に位置する側面に、その刃先端から形成された第１面と、前記第１面に対して前記円板刃の回転中心側に傾斜すると共に前記第１面に連続した第２面と、を有し、
   前記制御手段は、前記円板刃の前記第１面と前記第２面との交点が前記直線端縁に当接するように前記回動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
5. 前記回動手段は、回動可能な軸体を備え、
   前記軸体に前記主支持部を支持し、
   前記軸体の回動中心軸が、前記円板刃を含む平面と平行な平面上に含まれるよう、前記駆動手段を配置したことを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
6. 前記円板刃は、前記刃先部の側面のうち、切断時に前記直線端縁と反対側に位置する側面に、前記刃先端から形成された第３面と、前記第３面に対して前記円板刃の回転中心側に傾斜すると共に前記第３面に連続した第４面と、を有することを特徴とする請求項４に記載の切断装置。
7. 前記駆動手段が、
   前記円板刃の取付部を先端に有する回転軸体と、
   前記回転軸体の周面を囲繞して設けられ、前記回転軸体に対して遊転自在な筒体と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
8. 前記基板が矩形基板であり、
   前記円板刃、前記駆動手段及び前記回動手段をそれぞれ備える第１及び第２のヘッドユニットを有し、
   前記移動手段が、
   前記第１のヘッドユニットを支持し、かつ、前記矩形基板の、互いに対向する１組目の直線端縁と平行な方向に前記第１のヘッドユニットを移動させる第１移動ユニットと、
   前記第２のヘッドユニットを支持し、かつ、前記矩形基板の前記１組目の直線端縁と平行な方向に前記第２のヘッドユニットを移動させる第２移動ユニットと、
   前記第１及び第２の移動ユニットを、前記矩形基板の、互いに対向する２組目の直線端縁と平行な方向に移動させる第３移動ユニットと、を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１及び第２のヘッドユニットの各前記回動手段を制御して各前記円板刃を回動させる第１回動制御と、
   前記第１及び第２のヘッドユニットの各前記駆動手段を制御して各前記円板刃を回転駆動させる回転駆動制御と、
   前記第１及び第２移動ユニットを制御して各前記円板刃を前記１組目のそれぞれの直線端縁に各前記円板刃を各前記付勢手段により付勢させた状態でそれぞれの直線端縁と平行な方向にそれぞれ移動させながら前記被覆シートを前記矩形基板の直線端縁に沿って切断する第１切断制御と、
   を実行することを特徴とする請求項４に記載の切断装置。
9. 前記制御手段は、
   前記第１切断制御の後、前記第１及び第２のヘッドユニットの各前記回動手段を制御して各前記円板刃を回動させる第２回動制御と、
   前記第２回動制御の後、前記第３移動ユニットを制御して各前記円板刃を前記２組目のそれぞれの直線端縁に各前記円板刃を各前記付勢手段により付勢させた状態でそれぞれの直線端縁と平行な方向にそれぞれ移動させながら前記被覆シートを前記矩形基板の直線端縁に沿って切断する第２切断制御と、
   を実行することを特徴とする請求項８に記載の切断装置。
10. 基板を被覆する被覆シートを、該基板の直線端縁に沿ってトリミングする円板刃と、
    前記円板刃を前記基板面に対して垂直に支持し、回転させる駆動手段と、
    前記円板刃が前記基板に対して前記直線端縁に沿って相対的に移動するように、前記駆動手段と前記基板とのいずれか一方を移動させる移動手段と、
    前記駆動手段を支持する主支持部と、
    前記主支持部に対して前記駆動手段を前記円板刃の回転中心線方向に進退させる進退機構と、
    前記進退機構に設けられ、前記駆動手段を前記円板刃の回転中心線方向に付勢する付勢手段と、
    前記主支持部に接続され、前記基板の前記直線端縁を含む前記基板面に垂直な面と、前記円板刃が形成する平面との角度を調整するために、前記円板刃を前記基板面に垂直な軸周りに回動させる回動手段と、
    を備えた切断装置の切断方法であって、
    前記円板刃は、その刃先部の側面のうち、切断時に前記直線端縁側に位置する側面に、その刃先端から形成された第１面と、前記第１面に対して前記円板刃の回転中心側に傾斜すると共に前記第１面に連続した第２面と、を有し、
    前記駆動手段にて、前記円板刃を回転駆動させながら、前記付勢手段にて、前記駆動手段を付勢させ、前記回動手段にて、前記円板刃を所定の角度に調整し、前記移動手段にて、予め設定された前記基板の第１の直線端縁における所定の位置に前記回転刃の前記第１面と前記第２面との交点を当接させると共に、前記第１の直線端縁に沿って前記基板に対して相対的に移動させて前記被覆シートを切断する第１切断工程と、
    前記駆動手段にて、前記円板刃を回転駆動させながら、前記付勢手段にて、前記駆動手段を付勢させ、前記第１切断工程後、前記回動手段にて、前記円板刃を所定の角度に調整し、前記移動手段にて、前記第１の直線端縁に隣接する第２の直線端縁における、予め設定された所定の位置に前記回転刃の前記第１面と前記第２面との交点を当接させると共に、前記第２の直線端縁に沿って前記基板に対して相対的に移動させて前記被覆シートを切断する第２切断工程と、
    を備えたことを特徴とする切断方法。
11. 前記第１切断工程は、
    前記駆動手段にて、前記円板刃を回転駆動させながら、前記付勢手段にて、前記駆動手段を付勢させ、前記回動手段にて、前記円板刃を所定の第１角度に調整し、前記移動手段にて、前記基板の第１の直線端縁における中途部に前記回転刃の前記第１面と前記第２面との交点を当接させると共に、前記第１の直線端縁に沿って前記基板に対して第１の方向に相対的に移動させて前記被覆シートを切断する第１部分切断工程と、
    前記第１部分切断工程後、前記円板刃を回転駆動させながら、前記付勢手段にて、前記駆動手段を付勢させ、前記円板刃を所定の第２角度に調整し、前記移動手段にて、前記中途部に前記回転刃の前記第１面と前記第２面との交点を当接させると共に、前記第１の直線端縁に沿って前記基板に対して前記第１の方向とは反対の第２の方向に相対的に移動させて前記被覆シートを切断する第２部分切断工程と、
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の切断方法。
12. 前記第２切断工程は、
    前記駆動手段にて、前記円板刃を回転駆動させながら、前記付勢手段にて、前記駆動手段を付勢させ、前記回動手段にて、前記円板刃を所定の第３角度に調整し、前記移動手段にて、前記基板の第２の直線端縁における中途部に前記回転刃の前記第１面と前記第２面との交点を当接させると共に、前記第２の直線端縁に沿って前記基板に対して第３の方向に相対的に移動させて前記被覆シートを切断する第３部分切断工程と、
    前記第３部分切断工程後、前記円板刃を回転駆動させながら、前記付勢手段にて、前記駆動手段を付勢させ、前記円板刃を所定の第４角度に調整し、前記移動手段にて、前記中途部に前記回転刃の前記第１面と前記第２面との交点を当接させると共に、前記第２の直線端縁に沿って前記基板に対して前記第３の方向とは反対の第４の方向に相対的に移動させて前記被覆シートを切断する第４部分切断工程と、
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載の切断方法。

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