JP2006310336A - ガラス板収納用箱状容器の位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小サイズから大サイズまでのガラス基板を離隔して縦姿勢で収納する容器の製作時の寸法誤差があっても、精度良く容器の載置位置や角度の補正を可能にする。
【解決手段】ガラス板収納用箱状容器の位置調整装置において、搬送方向の左右に分離して配置した複数本の搬送ロールからなる搬送コンベアによって、箱状容器の左右の底部が搬送ロールにより支持されて搬出入させる搬送コンベアと、左右に分離した搬送コンベア間に設けた補正テーブルを前後移動可能とする前後位置調整機構と、箱状容器の搬送方向と直交する方向の両側面より押圧挟持し、幅方向の位置を決める側部位置決め手段と、該搬送コンベアを下降させて搬送コンベア上の箱状容器を補正テーブル上に載置させる搬送コンベア昇降手段とからなり、補正テーブル上に載置された容器の溝部内にガラス板を積載可能に容器の載置位置を調整可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス板収納用容器の位置調整装置に関し、特に矩形状でフラットなガラス板を１枚づつ離隔して縦姿勢で収納する箱状容器の精密な位置調整装置に関する。

従来より、矩形状でフラットな形状の薄板ガラスの保管や輸送においては、ガラス板を縦姿勢にしてガラス板1枚毎に専用の合紙や緩衝材を挟み、パレット、木箱等に積載していた。

しかしながら、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等のディスプレーパネル等に用いる一部のガラス基板等については、その表面に指紋、吸着跡、搬送ローラの跡等の汚れのない状態で梱包せざるを得ないものがあり、このようなガラス板の出荷に対しては、ガラス板を梱包容器内の左右の側壁および下辺両端部に設けた溝部内にガラス基板の左右両縦辺および下辺の両端部を挿入して倒れないように支持して、ガラス板同士が互いに接触することのない状態にして輸送や保管をしていた。

このような箱状容器の溝部へのガラス板の積込み作業は、従来人手による手作業によって行われていたが、大きなガラスサイズについては、人手では対応困難な状況であり、自動機械等によって積込みを行う必要がある。

このような溝部を有した箱状容器内にガラス板を自動的に挿入するためには、箱状容器を所定位置に精密に位置決めして載置しておく必要がある。

このようなガラス板等の収納容器の位置決め構造や位置決め方法としては、例えば、特開平１１−１６８１３６号公報には、自動機の複数の位置決めピンと精密基板収納容器本体の複数の位置決め手段とが位置ずれしていない場合には、各位置決めピンに位置決め手段の凹部を嵌め合わせて位置決めし、該複数の位置決めピンと該複数の位置決め手段とが位置ずれしている場合には、該各位置決めピンに該誘導部材の誘導面を接触させて滑らせ、該各位置決めピンに該位置決め手段の凹部を嵌め合わせて位置決めするようにしたことを特徴とする精密基板収納容器の位置決め方法が記載されている（特許文献１）。

また、例えば、特開２００５−６４２７９号公報には、横倒し姿勢の中箱４の底部の四隅部は脚部４ｃを有し、ステージの四箇所にＬ字形の突起を配置して、前記中箱の脚部４ｃの外側角部を、ステージの位置決め部の内側角部に係合させることにより、ステージ上に中箱を正確に位置決めできる旨が記載されている（特許文献２）。

また、例えば、特開平７−３１５５５０号公報には、搬送コンベア上を移送されてきたパレットが、パレットストッパ９にその前端を当接して停止し、パレットストッパ９を支持する上下動自在のストッパ用シリンダ１４が固定され、バックアッププレート１５に設けられたバックアップ用位置決め孔に位置決めピン１６、１７を挿入してパレットが固定される旨が開示されている（特許文献３）。
特開平１１−１６８１３６号公報 特開２００５−６４２７９号公報 特開平７−３１５５５０号公報

前記特許文献１に記載の位置決め構造は、ステージ上で位置決めされた箱状容器をさらに精密に位置や角度の補正をすることができない為、箱状容器の下面の位置決め用の凹部、および容器内壁に設ける基板を挿入して支持する溝部の製作精度が要求され、これらの容器の製作誤差があっても対応できない。

また、特許文献１に記載のものは、大口径でも３００ｍｍ程度の半導体ウェーハやマスクガラスなどからなる基板を収納するための小規模の容器を自動ステージ上で位置決めすることを目的とするコンパクトなものであるので、ステージ１３上より上方に突起した位置決めピン１４と、容器下面の凹部との嵌合による位置決めは可能であるが、１辺の長さが１ｍ以上から２ｍ近いサイズの基板を数十枚積載するような大型の容器については、基板を積載時の重量に耐えうる強度が必要になるため、容器自体の重量も大重量となり、位置決めピンの変形等の恐れがある。

前記特許文献２、特許文献３に記載の位置決め構造について、ステージの四隅近傍に設けた位置決め部の内側角部に、中箱４の脚部４ｃの外側角部を係合させることにより、中箱はステージ上に正確に位置決めされるが、前記特許文献１と同様にステージ上の同一位置で位置決めされた中箱に製作誤差があっても、位置や角度の補正をすることができない。

本発明は、上記問題点の解決を図る、すなわちディスプレイ表示用に使用するガラス基板の小サイズから１辺の長さが２メートルを越すような大サイズまでのガラス板を離隔して縦姿勢で収納する容器の製作時の寸法誤差があっても、精度良く容器の載置位置や角度の補正を可能にする。

すなわち、本発明は、ガラス板収納用箱状容器の位置調整装置において、搬送方向の左右に分離して配置した複数本の搬送ロールからなる搬送コンベアによって、箱状容器の左右の底部が搬送ロールにより支持されて搬出入させる搬送コンベアと、左右に分離した搬送コンベア間に設けた補正テーブルを前後移動可能とする前後位置調整機構と、箱状容器の搬送方向と直交する方向の両側面より押圧挟持し、幅方向の位置を決める側部位置決め手段と、該搬送コンベアを下降させて搬送コンベア上の箱状容器を補正テーブル上に載置させる搬送コンベア昇降手段とからなり、補正テーブル上に載置された容器の溝部内にガラス板を積載可能に容器の載置位置を調整可能とすることを特徴とするガラス板収納用箱状容器の位置調整装置である。

あるいは、本発明は、補正テーブルの先端に昇降自在に固設し、箱状容器の先端部との当接により箱状容器を補正テーブル上の所定位置で停止させるストッパーを設けたことを特徴とする上述のガラス板用容器の位置調整装置である。

あるいはまた、本発明は、前記補正テーブル上に載置した箱状容器を角度ずれを補正テーブルを回転させて調整可能としたことを特徴とする上述のガラス板用箱状容器の位置調整装置である。

本発明は、左右２列に分離した搬送コンベア間に設けた補正テーブルの前後位置調整手段や角度調整手段によって、箱状容器の位置や角度のズレを精度良く調整できるようにしたので、箱状容器内の溝部にガラス板をスムーズに挿入することが容易にできる。

このように、箱状容器を搬送コンベア上の所定の位置で位置決めした後に、製作誤差やばらつき等の位置や角度に僅かのズレがあっても精度良く補正が可能となったことにより、小サイズのガラス基板から、１辺の長さが２メートルを越すような大サイズのガラス板まで複数枚離隔して縦姿勢で箱状容器内に収納することが容易になった。

本発明は、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等のディスプレイ表示用に使用するガラス基板の小サイズのものから、１辺の長さが２メートルを越すようなディスプレイ基板の多面採り用の素板基板である大サイズのガラス板を左右の側壁の溝部５内に挿入により離隔して縦姿勢で多数枚収納するための箱状容器３の位置決め装置であるが、該箱状容器３の製作時の誤差等によるガラス積載溝位置、左右の溝を結んだ線の平行度等の角度にバラツキがあっても、ガラス挿入用溝位置が常に基準座標となるように、精度良く位置補正をするものである。

図７に示したように、ガラス板収納用の箱状容器３の位置調整装置１の搬送コンベア１０の上流側に供給コンベア７０を隣接して配設し、下流側にはガラス板の積込みを完了した箱状容器３を搬出する搬出コンベア８０を隣接して配設した。

前記供給コンベア７０は、供給ＣＶ駆動モーター７２によって駆動される複数本の供給ＣＶロール７１、７１・・からなり、該供給コンベア７０の両サイドには供給コンベア上に載置した箱状容器３をセンタリングする予備位置決め手段２０’を配設した。

該予備位置決め手段２０’は、供給コンベア７０の両外側にそれぞれ側部押圧シリンダ２３’、２３’を設け、該側部押圧シリンダ２３’、２３’のロッドを供給コンベア上の箱状容器３に向けて突出させ、突出入するロッドの先端にロッドと直交する側部押圧部材２２’、２２’を設け、該側部押圧部材２２’、２２’のそれぞれに複数個の側部押圧ロール２１’、２１’・・を配設して、側部押圧シリンダ２３’、２３’を駆動させて互いに接近させた時に、箱状容器３が供給コンベア７０上の略中央位置となるように予備位置決めを行う。

供給コンベア７０（図７参照）の下流に隣接して配置する箱状容器３の位置調整装置１は、図１に示したように、左右２列に分離して配設し、かつ各列が複数本の搬送ロール１１、１１・・からなる搬送コンベア１０、１０と、前記左右２列に分離した搬送コンベア１０、１０間に設けた補正テーブル５１を搬送方向と平行に移動調整可能とする前後位置調整手段４０と、箱状容器３を搬送コンベア１０上で一旦停止させた状態で、搬送コンベア１０の搬送方向と直交する方向で搬送コンベア１０、１０の外側より搬送ロール１１、１１・・上に載置した箱状容器３を押圧挟持してセンタリングし、幅方向の位置決めをする側部位置決め手段２０と、該搬送コンベア１０、１０の昇降により箱状容器３を搬送コンベア１０、１０から補正テーブル５１へ、あるいはその逆へ移載する搬送コンベア昇降手段１５（図３参照）とからなる。

前記搬送コンベア１０、１０は、搬送方向の中心線より左右方向に距離を隔てて離して２列の状態で配設され、各列は複数本の搬送ロール１１、１１、・・からなり、箱状容器３は左右２列の搬送コンベア１０、１０に跨って支持されて搬送される。

前記前後位置調整手段４０は、図１、図３に示すように左右の搬送コンベア１０、１０間に２本のガイドレール４３、４３を配設し、各ガイドレール４３、４３上にはガイド４４、４４（図３参照）を摺動可能に取り付けた。

また、２本のガイドレール４３、４３間にはモーター４２によって回転駆動されるボールネジ４１を前記ガイドレール４３、４３に平行に配設し、ボールネジ４１と螺合するガイド４６と前記ガイドレール上に摺設するガイド４４、４４同士を連結部材４５で連結し、該連結部材４５上にモーター５３によって回転自在な調整板５２を有する角度調整手段５０を介して角度調整可能に補正テーブル５１を設けた。

前記側部位置決め手段２０は、前記予備位置決め手段２０’と同一構造であり、搬送コンベア１０の両外側にそれぞれ側部押圧シリンダ２３、２３を設け、該側部押圧シリンダ２３、２３のロッドを搬送コンベア上の箱状容器３に向けて突出させ、突出入するロッドの先端にロッドと直交する長尺の側部押圧部材２２、２２を設け、該側部押圧部材２２、２２のそれぞれに複数個の側部押圧ロール２１、２１・・を配設し、側部押圧シリンダ２３、２３を駆動させ、側部押圧部材２２、２２を突出させて箱状容器３を挟むように互いに接近させることによって、箱状容器３の幅方向の位置決めを行う。

尚、箱状容器３の側部位置決めを行うにあたっては、搬送コンベア１０上に搬入された箱状容器３を所定位置で、停止させて行う。

この停止手段として、図１〜図３に示すように、前記補正テーブル５１の搬出コンベア８０側の端部に取付部材３３を介してストッパー昇降シリンダ３２を取り付け、該ストッパー昇降シリンダ３２の突出入するロッドの先端にストッパー３１のプレートを設けて、ストッパーを昇降自在とした。ストッパー３１は、箱状容器３を搬出コンベア８０側に搬出するときは下降させておき、位置決め時及びガラス板の積込み時は上昇させておく。

また、搬送コンベア１０上に搬入された箱状容器３は前記ストッパー３１により所定位置で停止させたが、図示しないセンサーにより箱状容器３の先端を検出して箱状容器３を停止させるようにしても良い。

また、前記角度調整手段５０は、前後位置調整手段４０の連結部材４５上に、モーター５３によって回転自在な調整板５２を設け、該調整板５２の上に補正テーブル５１をそれぞれの回転中心が一致するように設けたので、補正テーブル５１を回転させることにより、補正テーブル５１上の箱状容器３の角度ズレの調整をすることができるが、角度ずれの補正角度の範囲は、０〜±５度程度であれば実用上充分である。

前記補正テーブル５１は、左右一対の搬送コンベア間に配置されているので、補正テーブルの形状を補正テーブルの角度を補正した時に、搬送コンベアと当接しないように搬送コンベアに面する側を円弧状としたり、搬送コンベアとの間に充分な隙間を設ける必要がある。

また、前記ストッパー３１を箱状容器３の先端に当接し、側部位置決め手段２０によって位置決めした時点で、箱状容器３の前後位置のずれや角度ずれを位置検出手段６０によって検出し、精度良く位置の調整を行う。

箱状容器３内の側壁部４の溝部５内にガラス板を精度良く挿入する為に、箱状容器３内にガラスを移載する昇降部材６３の下端辺両隅部にそれぞれ取り付けた照明６２とＣＣＤカメラ６１によって、箱状容器３の側壁部４の溝部５の位置のＸＹ座標を撮像し、ガラス板が挿入可能な基準となる座標位置と比較して、前後位置調整手段４０、角度調整手段５０によって、位置ズレ、角度ズレを補正できる。

図３に示すように、側部位置決め手段２０、および予備位置決め手段２０’の調整手段９０は、調整ハンドル９２の回転によって、側部位置決め手段２０、および予備位置決め手段２０’の架台を調整レール９２上で走行移動させ、側部位置決め手段２０、および予備位置決め手段２０’によって箱状容器に対し適度な押圧力を与えることができる。

前記搬出コンベア８０は、駆動モーター８２によって駆動される複数本の搬出ロール８１、８１、・・からなり、ガラス板の積込みを完了した箱状容器を搬出する。

次いで、本発明の作用について説明する。

図２に示したように、前記搬送コンベア１０、１０の搬送ロール１１、１１、・・の最上端部は、搬送コンベア昇降手段１５によって下降させた時、補正テーブル５１の上部面より下方位置となるようにしたので、搬送コンベア昇降手段１５の搬送コンベア昇降シリンダ１６を作動させて搬送コンベア１０、１０を下降させるだけで、箱状容器３は搬送ロール１０、１０上から補正テーブル５１上に移載できる。

側部位置決め手段２０とストッパー３１によって、箱状容器３は搬送ロール１０、１０上のほぼ定位置に位置決めされるが、図４に示すように箱状容器３内の左右の側壁部４、４に設けた溝部５、５と挿入されるガラス板間のクリアランスは僅かしかない状態であるので、箱状容器３の製作誤差により、図示しないガラス板の挿入装置により挿入しようとするガラス板と位置ズレを、前後位置調整手段４０によって箱状容器の位置を微調整できる。

また、図６に示すように、左右の溝部５、５の中心を結んだ二点鎖線６が、基準位置を結んだ基準線、すなわち、ガラス板挿入装置（図５参照）により挿入しようとするガラス板Ｇの延長線上の基準線と平行でなく、基準線と角度ズレθが発生している場合に、角度調整手段５０によって箱状容器３の左右の溝部５、５を結んだ二点鎖線線をガラス板面と平行となるようにＯを回転中心として補正テーブル５１を回転させると同時に、前後位置調整手段４０によってＸ軸方向、実際にガラス板の挿入時にガラス板挿入装置の走行手段によってＹ軸方向へのずれを基準位置まで移動させて調整すれば良い。

前記位置検出手段６０は、図５に示すように、箱状容器３の溝部５の位置座標を検出するものであり、箱状容器３内の左右の側壁部４、４のそれぞれに設けた溝部５の所定位置を検出する為に、昇降部材６３の下端部の両コーナー近傍にそれぞれ照明６２とＣＣＤカメラ６１を設け、該ＣＣＤカメラ６１によって溝部５の撮像エリア６４、６４を撮像し位置を検出する。

ＣＣＤカメラ６１によって撮像後二値化した左右の溝部５、５の画像より得られたＸ、Ｙ座標とガラス板積込み位置となる基準の位置座標のＸ、Ｙ座標により、ＸＹ方向の位置ズレと、角度ズレを図示しない演算回路によって算出する。

次に、本発明の使用方法およびその動作状況を説明する。

まず、図７、図８に示すように、予め、箱状容器３のサイズにあわせて、側部位置決め手段２０、および予備位置決め手段２０’の位置の調整を行う。該位置の調整は調整ハンドル９２の回転によって行うが、側部位置決め手段２０、２０を支持している支柱部を調整レール９２上で走行移動させ、側部押圧シリンダーのロッドが突出したときに箱状容器が側部押圧ロール２１、２１の当接によって位置決めされるように調整する。

続いて、図示しないフォークリフト等の手段によって供給コンベア７０上にガラス板を未積載の空の箱状容器３を載置する。該箱状容器３は上部蓋、前面板と背面板を取外した状態とし、図示しないガラス板積込み装置によってガラス板を積載する時に邪魔にならないようにするが、ガラス板は箱状容器３の両側壁部４、４に設けた溝部５、５に差込み離間して立て掛けて支持するので、ガラス板同士の接触や、転倒の恐れはない。

載置された箱状容器３を供給コンベア７０の所定位置で停止させ、供給コンベア７０の両側面より予備位置決め手段２０’によって、側部押圧部材２２’、２２’の側部押圧ロール２１’、２１’で幅方向の略中央位置となるように挟持して予備位置決めした後、側部押圧ロール２１’、２１’を箱状容器３から離し、供給コンベア７０を駆動させて箱状容器３を下流側に隣接する搬送コンベア１０上に搬送させる。

補正テーブル５１の先端にはストッパー３１を昇降自在に固着し、搬送コンベア１０上で搬送される箱状容器３は、上昇した該ストッパー３１に当接することにより停止する。

続いて、搬送コンベア１０の両外側に設けた側部位置決め手段２０の側部押圧シリンダ２３、２３の作動により、側部押圧部材２２、２２を箱状容器の両側面に突出させて挟むようにし、箱状容器３の幅方向の位置決めを行う。

該箱状容器３の幅方向の位置決め完了と同時に搬送コンベア１０を停止させ、側部押圧部材２２、２２も箱状容器３から離して、搬送コンベア１０を搬送コンベア昇降手段１５によって下降させ、箱状容器３の荷重を補正テーブル５１上に預ける。

箱状容器３は、ストッパー３１と側部位置決め手段２０によってある程度の位置決めは行われたが、続いてさらに精密な位置決めを行う。

まず、搬送コンベア１０の搬送方向と直交する幅方向より図示しないガラス板移載装置が箱状容器３の上部まで往復動自在であり、箱状容器の上部位置より昇降部材を昇降させて、箱状容器の溝部位置に移載挿入可能なガラス板の位置を基準位置とする。

該昇降部材６３の下端部の両コーナー近傍にそれぞれ設けた照明６２によって溝部５に照明光を照射し、照明光の近傍に設けたＣＣＤカメラ６１によって溝部５、５を撮像して、該溝部５、５の座標位置を検出し、基準となる座標位置と比較する。

基準位置と検出位置の位置ズレ、角度ズレの補正については、コントローラ等の演算によってＸ軸（搬送コンベアの搬送方向）、Ｙ軸（左右一対の溝部を結んだ方向）、θ軸の移動量を算出し、Ｘ軸方向の位置ズレについては、前後位置調整手段４０によって、補正テーブル５１をＸ軸方向に移動させて補正し、Ｙ軸方向の位置ズレについては、図示しないガラス板移載装置の走行手段によって補正テーブル５１をＹ軸方向に移動させて調整し、角度ズレについては、角度調整手段５０によって補正テーブル５１を角度θだけ回転させて行い、検出座標を基準座標に一致させるように補正テーブルを回転させて調整する。

このようにして、箱状容器３の精密な位置決めをする、すなわち箱状容器の溝部５、５の位置を基準位置とするような位置決めを行うことができる。

これによって、図示しないガラス板移載装置によってガラス板を箱状容器３内の溝部５、５にスムーズに挿入させ移載することができる。

ガラス板を箱状容器３内の溝部５、５に挿入する都度、箱状容器３は次の溝部５、５が基準位置となるように前後位置調整手段４０によって1ピッチづつ補正テーブル５１を箱状容器３と共に移動させる。

箱状容器３内へのガラス板の積込みが完了すると、ストッパー３１を下降させ、搬送コンベア１０、１０を上昇させて、箱状容器３を搬送コンベア１０、１０上に載せ、搬送コンベア１０、１０の作動により箱状容器３を下流側に隣接する搬出コンベア８０に送り出すことができる。

本発明は、ガラス基板の小サイズのものから、１辺の長さが２メートルを越すような大サイズのガラス板までを複数枚離隔して縦姿勢で収納する箱状の容器を、積込みステーションの所定の位置で位置決めし、位置決め後の位置や角度に僅かのズレがあっても精度良く補正が可能となった。

本発明のガラス板収納用箱状容器の位置調整装置の平面図。 本発明のガラス板収納用箱状容器の位置調整装置の側面図。 本発明のガラス板収納用箱状容器の位置調整装置の正面図。 ガラス板収納用箱状容器内の平面図。 本発明の位置検出手段の説明図。 箱状容器の角度ずれの補正を説明する図。 本発明のガラス板収納用箱状容器の位置調整装置の周辺装置を含めた全体平面図。 本発明のガラス板収納用箱状容器の位置調整装置の周辺装置を含めた全体側面図。

符号の説明

Ｇ ガラス板
１ 位置調整装置
３ 箱状容器
４ 側壁部
５ 溝部
１０ 搬送コンベア（搬送手段）
１１ 搬送ロール
１２ 搬送モーター
１５ 搬送コンベア昇降手段
１６ 搬送コンベア昇降シリンダ
１７ 昇降ガイドロッド
２０ 側部位置決め手段
２０’ 予備位置決め手段
２１、２１’ 側部押圧ロール
２２、２２’ 側部押圧部材
２３、２３’ 側部押圧シリンダ
３１ ストッパー
３２ ストッパー昇降シリンダ
４０ 前後位置調整手段
４１ ボールネジ
４２ モーター
４３ ガイドレール
４４、４６ ガイド
４５ 連結部材
５０ 角度調整手段
５１ 補正テーブル
５２ 調整板
５３ モーター
６０ 位置検出手段
６１ ＣＣＤカメラ
６２ 照明
６３ 昇降部材
６４ 撮像エリア
７０ 供給コンベア
７１ 供給ＣＶロール
７２ 供給ＣＶモーター
８０ 搬出コンベア
８１ 搬出ＣＶロール
８２ 搬出ＣＶモーター
９０ 調整手段
９１ 調整レール
９２ ハンドル

Claims (3)

1. ガラス板収納用箱状容器の位置調整装置において、搬送方向の左右に分離して配置した複数本の搬送ロールからなる搬送コンベアによって、箱状容器の左右の底部が搬送ロールにより支持されて搬出入させる搬送コンベアと、左右に分離した搬送コンベア間に設けた補正テーブルを前後移動可能とする前後位置調整機構と、箱状容器の搬送方向と直交する方向の両側面より押圧挟持し、幅方向の位置を決める側部位置決め手段と、該搬送コンベアを下降させて搬送コンベア上の箱状容器を補正テーブル上に載置させる搬送コンベア昇降手段とからなり、補正テーブル上に載置された容器の溝部内にガラス板を積載可能に容器の載置位置を調整可能とすることを特徴とするガラス板収納用箱状容器の位置調整装置。
2. 補正テーブルの先端に昇降自在に固設し、箱状容器の先端部との当接により箱状容器を補正テーブル上の所定位置で停止させるストッパーを設けたことを特徴とする請求項１記載のガラス板収納用箱状容器の位置調整装置。
3. 前記補正テーブル上に載置した箱状容器を角度ずれを補正テーブルを回転させて調整可能としたことを特徴とする請求項１または２記載のガラス板用箱状容器の位置調整装置。