JP2004099261A - 板硝子ハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さに比して大きな板硝子を、その縁部以外の面に直接接触することなく、安定的に保持することができる板硝子ハンドリング装置を提供する。
【解決手段】板硝子Ｇを一方の面側から非接触で支持する支持手段と、この支持手段によって支持された板硝子Ｇの縁部を拘束して、板硝子Ｇがその面に沿う方向に移動するのを防止するストッパー２とを備える。上記支持手段として、平面状に広がる吸着面１１ａに流体の吹出口１１ｂを有し、この吹出口１１ｂから吹き出した流体が吸着面１１ａとこの吸着面１１ａに対向する板硝子Ｇとの間の細隙１３に高速で流れることにより、当該流体の静圧が負圧になることを利用して、細隙１３を流れる流体の境界層を介して板硝子Ｇを保持するように構成された非接触吸着ディスク１を用いた。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板硝子の主要な面に直接触れるのを防止しながら、この板硝子の保持を可能にする板硝子ハンドリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス基盤（板硝子）等のように破損し易い物品を吸着保持する装置としては、例えば特許文献１に開示される吸着ヘッドが知られている。この吸着ヘッドにおいては、ガラス基盤等の物品を吸着する吸着部とこの吸着部を支持する固定部との間に弾性体（べローズ）を設け、この弾性体の弾性力を利用して、吸着部がガラス基盤に接触するときの衝撃を小さくするようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３７１８４号公報（段落番号００１６、００１７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年では、液晶に用いられるガラス基盤等のように、その一方の面および他方の面に異物が付着するのを嫌うガラス基盤が増えてきており、この種のガラス基盤に対しては、上記従来の吸着ヘッドを適用することができなかった。すなわち、この種のガラス基盤においては、他の部材との接触を許される範囲が縁部の５ｍｍ程度の範囲に限られていることから、それ以外の範囲に直接接触してガラス基盤を保持する形式の吸着ヘッドやハンドリング装置を適用することはできなかった。
【０００５】
また、上記ガラス基盤は、最近の大型化の傾向によって、例えば６８０ｍｍ×８８０ｍｍ程度の大きなものも開発されてきている。その厚さとしては、例えば０．７ｍｍ程度のものであるため、縁部をチャックで保持した場合には、当該ガラス基盤が相当に湾曲した状態になるとともに、破損の危険が生じることになる。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、厚さに比して大きな板硝子を、その縁部以外の面に直接接触することなく、安定的に保持することができる板硝子ハンドリング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る板硝子ハンドリング装置は、板硝子を一方の面側から非接触で支持する支持手段と、この支持手段によって支持された板硝子の縁部を拘束して、上記板硝子がその面に沿う方向に移動するのを防止するストッパーとを備えてなり、上記支持手段として、平面状に広がる吸着面に上記流体の吹出口を有し、この吹出口から吹き出した流体が上記吸着面とこの吸着面に対向する上記板硝子との間の細隙に高速で流れることにより、当該流体の静圧が負圧になることを利用して、上記細隙を流れる流体の境界層を介して上記板硝子を保持するように構成された非接触吸着ディスクを用いたことを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、上記ストッパーとしては、例えば、板硝子の面上の互いに直交する２方向から板硝子を挟み込むことにより当該板硝子がその面に沿う方向に移動するのを防止するストッパーを用いることができる。また、上記流体としては、例えば、空気、窒素等の気体や、水等の液体を用いることができる。
【０００９】
請求項１に記載の本発明に係る板硝子ハンドリング装置によれば、非接触吸着ディスクを用いて板硝子を非接触で吸着するようにしたので、板硝子の縁部以外の面に異物等が付着するのを防止することができるとともに、板硝子が重力によって大きく湾曲するのを防止することができる。
また、ストッパーを設けたことにより、板硝子がその面に沿う方向に移動するのを防止することもできる。なお、このストッパーは、板硝子の縁部の端面に当接するように構成したものであっても、当該端面に対して所定の隙間を持って位置するように構成したものであってもよい。
また、流体により負圧が作用する部分には、吹出口から放射状に流れる流体の境界層が常に介在した状態になるので、板硝子を吸着面に対して一定の間隔で保持することができる。
以上により、板硝子の縁部以外の面に直接接触することなく、当該板硝子を安定的に保持することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の板硝子ハンドリング装置において、上記吸着面は、上記流体が上記吹出口から放射状に広がるように移動することによる流速の低下に伴って負圧から大気圧以上の正圧に転じる負正転換位置以上の広がりを有するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、吸着面が吹出口から負正転換位置以上の広がりを有するように形成されているので、流体が吹出口から吸着面と板硝子との細隙を高速で流れることにより生じる負圧の全てを当該板硝子の保持のために利用することができる。したがって、吸着効率をほぼ最高の状態まで高めることができるとともに、より重い板硝子を保持することができる。
また、流体が吹出口から負正転換位置以上に放射状に広がることにより、当該流体の速度が充分に低下することになるので、そのまま放射方向に流出させても、例えば、クリーンルームの気流を乱したり、塵埃を巻き上げたりするのを防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の板硝子ハンドリング装置において、上記板硝子を上記支持手段および上記ストッパーで保持した状態で、上記板硝子の面の向きを変更することが可能な回動手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、回動手段を設けているので、板硝子について、その一方の面を例えば下面の状態から上面の状態に移動したり、水平状態にしたり垂直状態にしたり、あるいは水平方向に対して任意に傾斜した状態にしたりすることが簡単にできる。しかも、その際に、板硝子の一方の面が支持手段によって支持されているので、板硝子の全体をたわみの少ない状態で維持することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る板硝子ハンドリング装置の一実施形態を示すもので、図中符号Ｇが板硝子である。
この板硝子ハンドリング装置は、所定方向に移動可能に構成された本体枠１０を有し、この本体枠１０の一方の面側に、板硝子Ｇを非接触で支持する非接触吸着ディスク（支持手段）１と、この非接触吸着ディスク１によって支持された板硝子Ｇの縁部を拘束して、板硝子Ｇがその面に沿う方向にずれるのを防止するストッパー２とを備えている。
【００１５】
非接触吸着ディスク１は、本体枠１０の一方の面側の中央部に所定間隔をおいて複数（図示例では３個）設けられている。この非接触吸着ディスク１は、平面状に広がる吸着面１１ａに空気（流体）の吹出口１１ｂを有し、この吹出口１１ｂから吹き出した空気が吸着面１１ａとこの吸着面１１ａに対向する板硝子Ｇとの間の細隙１３に高速で流れることにより、当該空気の静圧が負圧になることを利用して、細隙１３を流れる空気の境界層を介して板硝子Ｇを保持するように構成されている。そして、上記吸着面１１ａは、上記空気が吹出口１１ｂから放射状に広がるように移動することによる流速の低下に伴って負圧から大気圧以上の正圧に転じる負正転換位置以上の広がりを有するように形成されている。
【００１６】
すなわち、非接触吸着ディスク１は、一定厚さの円板状に形成されたディスク本体１１と、このディスク本体１１の軸心部に設けられた連結ボス部１２とを備えている。上記吸着面１１ａは、ディスク本体１１の一方の面に形成され、連結ボス部１２は、ディスク本体１１の他方の面から円柱状に突出するように形成されている。また、連結ボス部１２は、ディスク本体１１の他方の面に対して直交するように形成されている。吹出口１１ｂは、円形状の吸着面１１ａの軸心部に円形状に開口したものである。この吹出口１１ｂからは、ディスク本体１１および連結ボス部１２の軸心部を貫通する吹出流路（流体を吹出口１１ｂに供給する流路）１２ａが形成されている。この吹出流路１２ａには、所定圧力に加圧された空気を当該吹出流路に供給するためのホースが接続されている。
【００１７】
一方、ストッパー２は、板硝子Ｇの縁部を挟持する略コ字状のガイド部２１と、このガイド部２１を板硝子Ｇの縁部と近接・離間する方向に進退させるシリンダ装置２２と、このシリンダ装置２２を本体枠１０に対して固定するための取付金具２３とを備えている。このストッパー２は、板硝子Ｇの面上の互いに直交する２方向（板硝子Ｇの長手方向と短手方向）から板硝子Ｇを挟み込むことができるように、板硝子Ｇの周縁部に沿って複数配置されている。このストッパー２においては、シリンダ装置２２により、板硝子Ｇの縁部に近接する方向に各ガイド部２１を移動させて、当該ガイド部２１により板硝子Ｇの縁部を挟持することによって、板硝子Ｇがその面に沿う方向に移動するのを防止するようになっている。なお、ガイド部２１は、板硝子Ｇの外周から内方に５ｍｍ以内の縁部を挟持するようになっている。
【００１８】
また、この実施形態においては、上記板硝子ハンドリング装置を用いて、上貼式の研磨装置における上定盤Ａに、液晶のガラス基盤としての板硝子Ｇを取り付けまたは取り外す例を示している。
上貼式の研磨装置は、下方に配置した研磨布によって、上方に設置された板硝子Ｇを研磨するものであり、下貼式の研磨装置に比べて、回転する研磨布の径を大きくすることができることから、平坦性にすぐれた研磨が可能である。
【００１９】
上定盤Ａには、硝子吸着面を構成するテンプレートＢが設けられている。このテンプレートＢは、各種サイズに対応可能でかつ脱着が容易にできるように上定盤Ａに設けられた複数の真空吸着孔Ａ１によって、上定盤Ａに固定されるようになっている。各真空吸着孔Ａ１は、テンプレート固定用真空ラインＬ１に接続されている。
また、テンプレートＢには、複数の真空吸着孔Ｂ１が設けられており、各真空吸着孔Ｂ１は、上定盤Ａに設けられた連絡孔Ａ２を介して、硝子保持真空ラインＬ２に接続されている。すなわち、テンプレートＢは、複数の真空吸着孔Ｂ１によって、板硝子Ｇを保持するようになっている。また、テンプレートＢには、板硝子ＧがテンプレートＢに当接した状態において、板硝子Ｇを保持した状態のストッパー２との当たりを避けるための凹部Ｂ２が形成されている。
【００２０】
上記のように構成された板硝子ハンドリング装置によって、板硝子Ｇを上定盤Ａに供給するには、先ず、シリンダ装置２２により各ガイド部２１を板硝子Ｇと近接する方向に移動させて、当該ガイド部２１により板硝子Ｇの縁部を挟持させる。これにより、板硝子Ｇは、その面に沿う横方向への移動が拘束されるとともに、面に対して垂直な縦方向への移動も拘束された状態になる。
次いで、加圧された空気を非接触吸着ディスク１に供給して、各吹出口１１ｂから板硝子Ｇの一方の面（図１では下面）に向けて空気を噴出させる。その結果、板硝子Ｇと吸着面１１ａとの間の細隙１３に局部負圧が生じて板硝子Ｇが大気圧に押され、板硝子Ｇの面全体が複数の非接触吸着ディスク１により非接触で支持された状態となる。
次いで、非接触吸着ディスク１およびストッパー２で保持された板硝子Ｇを上定盤Ａの位置に搬送し、板硝子Ｇの他方の面（図１では上面）をテンプレートＢに密着させる。
【００２１】
そして、硝子保持真空ラインＬ２を介して真空吸着孔Ｂ１に、所定の真空度の負圧を作用させることにより、テンプレートＢに板硝子Ｇを固定した後、シリンダ装置２２のピストンロッドを引き込んで板硝子Ｇの縁部から各ガイド部２１を離脱させ、非接触吸着ディスク１への空気の供給を止める。その後、本体枠１０を上定盤Ａから後退させた後、研磨装置において、板硝子Ｇの一方の面（図１では下面）の研磨を行う。
【００２２】
また、上定盤Ａから板硝子Ｇを取り出すには、本体枠１０を上定盤Ａに向けて移動させた後、シリンダ装置２２により各ガイド部２１を板硝子Ｇと近接する方向に移動させて、当該ガイド部２１により板硝子Ｇの縁部を挟持させる。そして、加圧された空気を非接触吸着ディスク１に供給して、各吹出口１１ｂから板硝子Ｇの一方の面（図１では下面）に向けて空気を噴出させる。
その後、硝子保持真空ラインＬ２の真空を解除して、真空吸着孔Ｂ１内の圧力を大気圧まで上昇させた後、上記硝子保持真空ラインＬ２に水または空気を供給して、板硝子ＧをテンプレートＢから離れるのを容易にする。そして、本体枠１０を後退させることによって、板硝子ＧをテンプレートＢから取り出すようにする。
【００２３】
以上のように、本実施形態の板硝子ハンドリング装置によれば、非接触吸着ディスク１を用いて板硝子Ｇを非接触で吸着するようにしたので、板硝子Ｇの縁部（外周部５ｍｍ程度）以外の面に異物等が付着するのを防止することができる。そして、大きな板硝子Ｇに対しては、非接触吸着ディスク１を複数設けることにより、板硝子Ｇが重力によって湾曲するのを極力防止することができる。
また、ストッパー２にガイド部２１を設けるようにしたので、板硝子Ｇがその面に沿う方向に移動するのを防止することができる。また、板硝子ＧをテンプレートＢから離脱させるのも容易となる。
以上により、板硝子Ｇにおける縁部の幅５ｍｍの範囲以外の面に直接接触することなく、すなわち板硝子Ｇの表面に汚れや微細な傷を何等生じさせることなく、当該板硝子Ｇを安定的に保持することができる。
【００２４】
また、吸着面１１ａが吹出口１１ｂから負正転換位置以上の広がりを有するように形成されているので、空気が吹出口１１ｂから吸着面１１ａと板硝子Ｇとの細隙１３を高速で流れることにより生じる負圧の全てを当該板硝子Ｇの保持のために利用することができる。したがって、吸着効率をほぼ最高の状態まで高めることができるとともに、より重い板硝子Ｇを保持することができる。
また、空気により負圧が作用する部分には、吹出口１１ｂから放射状に流れる空気の境界層が常に介在した状態になるので、板硝子Ｇを吸着面１１ａに対して一定の間隔で保持することができる。したがって、板硝子Ｇを非接触の状態で安定的に保持することができる。
さらに、空気が吹出口１１ｂから負正転換位置以上に放射状に広がることにより、当該空気の速度が充分に低下することになるので、そのまま放射方向に流出させても、例えば、クリーンルームの気流を乱したり、塵埃を巻き上げたりするのを防止することができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、流体として空気を用いた例を示したが、この流体としては空気以外の窒素等の他の気体や、水等の液体であってもよい。
また、本体枠１０としては、例えば、図２に示すように、板硝子Ｇの面の向きを変更することが可能な本体枠を採用することも可能である。この図２の例では、保持している板硝子Ｇの一方の面が上方を向く第１状態と、板硝子Ｇが垂直に起立して一方の面が側方を向く第２状態と、板硝子Ｇの一方の面が下方を向く第３状態とに本体枠１０が可逆的に回動変換可能となっている。すなわち、この場合には、本体枠１０と、この本体枠１０を回動自在に支持する支軸１０ａとにより、本発明に係る回動手段が構成されている。このように板硝子Ｇを反転させるような場合においても、板硝子Ｇの一方の面が非接触吸着ディスク１によって支持されているので、板硝子Ｇの全体をたわみの少ない状態で維持することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る板硝子ハンドリング装置によれば、板硝子の縁部以外の面に直接接触することなく、当該板硝子を安定的に保持することができる。
請求項２に記載の発明によれば、板硝子を吸着面に対して一定の間隔で保持することができ、板硝子を非接触の状態で安定的に保持することができる。また、吸着効率をほぼ最高の状態まで高めることができるとともに、より重い板硝子を保持することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、板硝子について、その一方の面を例えば下面の状態から上面の状態に移動したり、水平状態にしたり垂直状態にしたり、あるいは水平方向に対して任意に傾斜した状態にしたりすることが簡単にできる。しかも、その際に、板硝子の一方の面が支持手段によって支持されているので、板硝子の全体をたわみの少ない状態で維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る板硝子ハンドリング装置の一実施形態を示す要部構成図である。
【図２】本体枠の動作の一例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１　　　非接触吸着ディスク（支持手段）
２　　　ストッパー
１０　　本体枠
１１ａ　吸着面
１１ｂ　吹出口
２１　　ガイド部

Claims (3)

1. 板硝子を一方の面側から非接触で支持する支持手段と、この支持手段によって支持された板硝子の縁部を拘束して、上記板硝子がその面に沿う方向に移動するのを防止するストッパーとを備えてなり、
   上記支持手段として、平面状に広がる吸着面に上記流体の吹出口を有し、この吹出口から吹き出した流体が上記吸着面とこの吸着面に対向する上記板硝子との間の細隙に高速で流れることにより、当該流体の静圧が負圧になることを利用して、上記細隙を流れる流体の境界層を介して上記板硝子を保持するように構成された非接触吸着ディスクを用いたことを特徴とする板硝子ハンドリング装置。
2. 上記吸着面は、上記流体が上記吹出口から放射状に広がるように移動することによる流速の低下に伴って負圧から大気圧以上の正圧に転じる負正転換位置以上の広がりを有するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の板硝子ハンドリング装置。
3. 上記板硝子を上記支持手段および上記ストッパーで保持した状態で、上記板硝子の面の向きを変更することが可能な回動手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の板硝子ハンドリング装置。

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