JP2008070324A

JP2008070324A - 板状体の反り検出装置及びその方法

Info

Publication number: JP2008070324A
Application number: JP2006251334A
Authority: JP
Inventors: Takao Noda; 隆男野田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2008-03-27

Abstract

【課題】本発明は、ガラス基板等の板状体の微小な反りを確実に検出することができる板状体の反り検出装置及びその方法を提供することを目的とする。
【解決手段】実施の形態のガラス基板Ｇの反り検出装置１０は、ガラス基板Ｇを搬送装置１２によって搬送しながら、レーザ変位計２４、２４による全数検査を実施し、下流工程への流出防止を図る。ガラス基板Ｇの搬送装置１２は、搬送中のガラス基板Ｇに外乱である振動を極力与えない装置、すなわち、ガラス基板Ｇの下面にエアを噴射してガラス基板Ｇをフローティングさせるフローティングテーブル１６と、フローティングテーブル１６内に配設されるとともにフローティングしたガラス基板Ｇの下面を支持してガラス基板Ｇを所定の方向に搬送するベルトコンベア１８Ａとから構成している。これにより、１ｍｍ以下の微小な反り量を検出するガラス基板Ｇの搬送装置として好適である。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状体、特に板ガラス及びその製造過程における中間製品のガラス基板の反りを検出する板状体の反り検出装置及びその方法に関する。

建築用、自動車ガラス用、ＦＰＤ用ガラス等に用いられるガラス基板の製造方法として、特許文献１等に開示されたフロート法と称される製法が知られている。このフロート法は、メタルバス内の溶融スズ上に溶融ガラスを流し込み、溶融ガラスを溶融スズ上で広げて略平衡厚さのガラスリボンに成形する製法であるが、所定の厚みの帯状ガラス板を製造するために、このガラスリボンのエッジ表面に縁ロールを接触させ、この縁ロールを回転させてガラスリボンを幅方向外側に引っ張るようにしている。この帯状ガラス板は、メタルバスの下流側に設置されたレヤーロールを介してレヤー（徐冷部）に搬送され、ここで所定の温度まで冷却された後、切り折り装置に搬送されて所定サイズのガラス基板（製造過程における中間製品のガラス基板）に切り折りされる。切り折りされたガラス基板は、コンベアによって収容部に搬送され、ここでパレット等に一枚ずつ収容された後、下流工程に搬送される。
特開平８−２７７１３１号公報

ところで、フロート法によるガラス基板の製造方法では、ガラス基板に反りが突発的に発生し、反りのあるガラス基板を後工程の基板加工部へ搬送しようとすると、搬送系吸着不良による誤搬送が散発するという問題があった。ガラス基板に発生する反りは、非常に発生率が低いため、抜取検査で検出して流出を防止することが非常に困難であった。

反りの発生原因は明らかではないが、縁ロールによってガラスリボンを幅方向外側に引っ張った際にガラスリボンに生じる歪み、すなわち、ガラスリボンの厚みが強制的に薄くなることにより生じる歪みが原因であることが考えられている。

一方、特開平１１−３７７３７号公報には、ローラテーブル上をパスラインに沿って搬送される鋼板の先端部の反りを検出する反り検出装置が開示されている。この検出装置は、パスラインの上方に検出高さを互いに違えた複数の通過検出センサが配置されている。これらの通過検出センサによって、その各検出高さ位置を鋼板先端部が通過したかどうかの有無の検出がなされ、その各センサの検出による通過の有無の信号から、鋼板先端部のパスラインからの最大通過高さを検出し、この最大通過高さから鋼板の厚みを減算することにより、鋼板先端部の反り量を得ている。

特開平１１−３７７３７号公報には、板状体である鋼板の反り量を検出する検出装置が開示されているものの、対象物は反り量のオーダーがセンチメートル単位の鋼板であり、反り量が１ｍｍもあると反りと判別されるガラス基板とは測定対象物が全く異なる。このような理由から、特開平１１−３７７３７号公報では、ローラテーブルによる鋼板の上下振動の発生が否めないローラテーブルによって鋼板を搬送しながら反り量を検出しても、反り量に対してローラテーブルによる鋼板の上下振動の影響は小さいため測定結果には影響を与えない。これに対して、ガラス基板の場合には、１ｍｍ以下の反り量を検出するため、ローラテーブルによってガラス基板を搬送しながらガラス基板の反りを検出しようとすると、ローラテーブルによるガラス基板の上下振動が測定結果に悪影響を与えるためローラテーブルを搬送手段として採択することはできない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、板状体の微小な反りを確実に検出することができる板状体の反り検出装置及びその方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、板状体を所定の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段による前記板状体の搬送経路の上方に設置され、搬送中の板状体の反り量を非接触にて検出するレーザ変位計と、生産管理情報を出力するデータ出力手段と、前記レーザ変位計によって検出された前記板状体の反り量と予め設定された反り量の許容値とを比較し、検出された反り量が前記許容値を超えた際に前記データ出力手段から生産管理情報を出力させる制御手段とを備え、前記搬送手段は、前記板状体の搬送方向に沿って配設されるとともに前記板状体の下面にエアを噴射して板状体をフローティングさせるフローティングテーブルと、前記フローティングテーブル内に配設されるとともにフローティングした前記板状体の下面を支持して板状体を所定の方向に搬送するベルトコンベアとからなることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、板状体を所定の方向に搬送させて、請求項１または２に記載の検出装置で板状体の反りを検出する方法であって、前記板状体をエアーフローティングさせながらベルトコンベアで搬送させて、前記板状体の搬送経路の上方からレーザ変位計によって前記搬送中の板状体の反り量を非接触にて検出し、前記レーザ変位計によって検出された前記板状体の反り量を表示し、かつ前記レーザ変位計によって検出された前記板状体の反り量と予め設定された反り量の許容値とを比較し、検出された反り量が前記許容値を超えた際に生産管理情報を出力させることを特徴としている。

請求項１及び請求項３に記載の発明によれば、板状体を搬送手段によって搬送しながら、レーザ変位計によって反りの全数（反りが発生する部位）検査を実施し、下流工程への流出防止を図る。そして、板状体の搬送手段は、搬送中の板状体に外乱である振動を極力与えない手段、すなわち、板状体の下面にエアを噴射して板状体をフローティングさせるフローティングテーブルと、フローティングテーブル内に配設されるとともにフローティングした板状体の下面を支持して板状体を所定の方向に搬送するベルトコンベアとから構成される。このような構造の搬送手段は、１ｍｍ以下の微小な反り量を検出する板状体の搬送装置として好適である。また、レーザ変位計によって検出された板状体の反り量は、オペレータ室に設置されたモニタ等の表示手段によって表示され、オペレータによって監視されている。レーザ変位計によるサンプリング周期は、短周期にすればするほど反りの形状を詳細に把握することができる。また、制御手段は、レーザ変位計によって検出された板状体の反り量が、予め設定された反り量の許容値を超えた際に、その生産管理情報をデータ出力手段から出力させて、その生産管理情報データによって警告灯又はアラーム等の警報手段から警報を発生させることができる。請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記板状体は、ガラス基板であることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、ガラス基板の反り検査に特に有効である。レーザ変位計によって検出されるガラス基板反り測定値の最大値から最小値を減算した値を反り量として取得し、この反り量が予め設定された反り量の許容値を超えた際に警告が発せられる。これにより、下流工程における、ガラス基板Ｇの搬送トラブル、例えばガラス基板Ｇ吸着不良や搬送設備とガラス基板の干渉等を発生させる原因となる反りの大きいガラス基板を、反りの無いガラス基板Ｇから取り除くことができる。特に反りの許容値が小さいフラットパネルディスプレイ用のガラス基板に好適である。

請求項４に記載の発明は前記生産管理情報が、前記検出装置の下流における板状体を選別する指針であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、生産管理情報データによって、反り量が予め設定された反り量の許容値を超える反りのある板状体を検査装置の下流で容易に選別することができる。

本発明に係る板状体の反り検出装置及びその方法によれば、板状体を搬送手段によって搬送しながら、レーザ変位計によって板状体の全数検査を実施する際の、板状体の搬送手段を、搬送中の板状体に外乱である振動を極力与えない手段、すなわち、板状体の下面にエアを噴射して板状体をフローティングさせるフローティングテーブルと、フローティングテーブル内に配設されるとともにフローティングした板状体の下面を支持して板状体を所定の方向に搬送するベルトコンベアとから構成したので、板状体の微小な反りを確実に検出でき、下流工程への流出防止を図ることができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る板状体の反り検出装置及びその方法の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、実施の形態に係る液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板Ｇの反り検出装置１０の平面図である。この反り検出装置１０によって検出されるガラス基板Ｇは、フロート法等によるガラス基板製造装置（不図示）によって製造され、切り折り機（不図示）によって所定のサイズに切り折り加工された図２に示す矩形状のガラス基板（製造過程における中間製品のガラス基板）Ｇである。このガラス基板Ｇは、縁ロールによってガラスリボンを幅方向外側に引っ張った際にガラスリボンに縁ロールが接触した部分である耳は、既に切り落とされているが、その切り落とされた耳があったガラスの辺部、即ちガラスリボンの両端であった辺に反りが発生するので、矢印Ａで示されるガラスリボンの両端であった辺の直線範囲の反り量がレーザ変位計（後述する）によってモニタリング（検出）される。図１では、ガラス基板Ｇの両端がガラスリボンの両端であった辺である。同図では、反りを検出する箇所（図１のＡで示す直線範囲）が２箇所である場合を例示したが、ガラスリボンの流れ方向にガラスリボンが切断された場合は、ガラス基板の片端がガラスリボンの両端であった辺であることもあり、このときには、反り測定箇所はガラス基板Ｇの1箇所となる。

モニタリングされ、反りが無いと判断されたガラス基板Ｇは、下流工程の基板加工工程において、切折面取り等の加工が成され、ディスプレイ用として用いられるサイズのガラス基板Ｇ１となる。

図２には、反り検出装置１０を構成するガラス基板Ｇの搬送装置（搬送手段）１２が示されている。この搬送装置１２は、前述した切り折り機の後段に配設されたローラコンベア１４の下流側に、ガラス基板Ｇの搬送方向に沿って配設され、ガラス基板Ｇの下面にエアを噴射してガラス基板Ｇをフローティング（浮上）させるテーブルの面内にエアを噴射するための多数の孔を有するフローティングテーブル１６と、フローティングテーブル１６内に配設されるとともにフローティングしたガラス基板Ｇの下面を支持してガラス基板Ｇを所定の方向に搬送するパッド付きのベルトコンベア１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃとからなる。これらのベルトコンベア１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのうちベルトコンベア１８Ａは、ガラス基板Ｇを直進搬送させるベルトコンベアであり、ベルトコンベア１８Ｂは、直進搬送されたガラス基板Ｇを第１採板ポジション２０に向けて斜行搬送するベルトコンベアである。そして、ベルトコンベア１８Ｃは、直進搬送されたガラス基板Ｇを第２採板ポジション２２に向けて斜行搬送するベルトコンベアである。また、図２には図示していないが、ベルトコンベア１８Ｃの下流側には第３採板ポジション以降の採板ポジションにガラス基板Ｇを直進搬送するベルトコンベア、斜行搬送するベルトコンベアがそれぞれ所定の位置に連設されている。そして、反り検査を終了したガラス基板Ｇは、指定先の採板ポジションに搬送されてパレットに収容されるとともに、反りと判定されたガラス基板Ｇは、その採板ポジションの上流側に配置された不良板除去装置（不図示）により斜行搬送のコンベアから下方に落下されて回収される。

ガラス基板Ｇは搬送装置１２による搬送中に一対のレーザ変位計２４、２４によって図１に示した矢印Ａの直線範囲の反りがモニタリングされる。このレーザ変位計２４、２４としては、赤色半導体レーザのＣＣＤレーザ変位計が使用され、サンプリング周期は２０〜１０００μｓにおいて６段階の設定が可能である。実施の形態では、ガラス基板Ｇの反り量、反り形状を図３に示すモニタ（表示手段）２８の画面３０に数値、波形として表示するために２００μｓにサンプリング周期が設定されている。なお、このモニタリング周期は、ガラス基板Ｇの搬送速度に対応して任意に設定することができる。

レーザ変位計２４、２４は、図２の直進搬送するベルトコンベア１８Ａ、１８Ａ…の上方に図３の如く設置され、搬送中のガラス基板Ｇのガラスリボンの両端であった辺の反り量を非接触にて検出する。また、レーザ変位計２４、２４は、ベルトコンベア１８Ａ、１８Ａ…への乗り継ぎ時に生じる振動（外乱）の影響を無くすため、ベルトコンベア１８Ａ、１８Ａ…の乗り継ぎの掛からない位置に取付フレーム２６、２６を介して搬送装置１２の架台に取り付けられている。

また、図３には、ガラス基板Ｇの反り量を表示する例えばノート型パソコン等のモニタ２８の他、データを収集するデータ収集装置３１、生産管理情報を出力する例えばＰＬＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等のデータ出力装置３３、警報を点灯表示して発生させる警告灯３２が設けられている。モニタ２８は、反り検出装置１０を監視するオペレータ室に設置され、警告灯３２は、オペレータ室や制御盤等オペレータの見易い場所に設けられている。なお、警告灯３２だけでなくアラームを設置してもよい。

更に、反り検出装置１０には、演算器である例えばＣＰＵ等のコントローラ（制御手段）３４が設けられ、このコントローラ３４は、レーザ変位計２４、２４から出力される変位生産管理情報に基づいてガラス基板Ｇの反り量を算出し、その生産管理情報をデータ収集装置３１に出力するとともに、算出したガラス基板Ｇの反り量と予め設定された反り量の許容値とを比較し、検出された反り量が許容値を超えた際に、データ出力装置３３を介して例えば警告灯３２を点灯制御する。また、データ収集装置３１は、コントローラ３４から出力されてくる反り量を示すデータの所定時間分を収集するとともに、収集したデータをモニタ２８に出力する。これによって、モニタ２８の画面３０に反り量が随時表示される。

図４はレーザ変位計２４、２４によって検出されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板Ｇの反りの測定値（以下、波形ともいう）を示す図である。コントローラ３４は、その反り測定値のＭＡＸ値からＭＩＮ値を減算した値を反り量として取得し、この反り量が予め設定された反り量の許容値を超えた際に、反り量が許容値を超えたガラス基板Ｇを許容値の範囲内のガラス基板Ｇと選別する指針となる生産管理情報をデータ出力装置３３に出力し、例えば警告灯３２を点灯制御する。更にまた、コントローラ３４に設定された反り量の許容値は、下流工程の基板加工工程において、ガラス基板Ｇを搬送しようとした際に生じるガラス基板Ｇの吸着不良や搬送設備とガラス基板Ｇの干渉等の搬送トラブルを発生させないために、０．８ｍｍに設定されている。なお、図４に示した波形Ｃは、図３のコントローラ３４から出力されたデータのうち、ガラス基板Ｇ一枚分のデータを取得して得た波形であり、データ収集装置３１を介してモニタ２８の画面３０に表示される。データ収集装置３１は所定時間のデータを保管することが出来、また、保管したデータを纏めて取り出すことが出来る。

次に、前記の如く構成された反り検出装置１０の作用について説明する。

切り折り機によって切り折りされた図２のガラス基板Ｇは、切り折り機からローラコンベア１４を介して反り検出装置１０に搬送される。すなわち、ガラス基板Ｇは、ローラコンベア１４から反り検出装置１０の搬送装置１２に移送され、ガラス基板Ｇは、搬送装置１２のフローティングテーブル１６によってフローティング支持された状態でベルトコンベア１８Ａ、１８Ｂによって直進搬送される。

その直進搬送中において、ベルトコンベア１８Ａ、１８Ａ…の乗り継ぎの掛からない位置に設置されたレーザ変位計２４、２４によって、ガラス基板Ｇの図に示した矢印Ａの直線範囲の反りがモニタリングされる。

そして、レーザ変位計２４、２４からの生産管理情報(変位情報)に基づいてコントローラ３４は、ガラス基板Ｇの反り量を算出し、図３のモニタ２８の画面３０に、反り値及び図４の反りを示す波形を表示する。また、コントローラ３４は、その反り測定値のＭＡＸ値からＭＩＮ値を減算した値を反り量として取得し、この反り量が予め設定された反り量の許容値（０．８ｍｍ）を超えた際に、反り量が許容値を超えたガラス基板Ｇを許容値の範囲内のガラス基板Ｇと選別する指針となる生産管理情報をデータ出力装置３３から警告灯３２に出力させて、例えば警告灯３２を点灯制御する。これにより、オペレータは、反りのガラス基板Ｇを検査装置の下流で容易に選別することができる。そして、コントローラ３４は、反り発生と判別したガラス基板Ｇが、前述の不良板除去装置の上方を通過するタイミングで不良板除去装置を作動させ、そのガラス基板Ｇを斜行搬送のコンベアから下方に落下させて搬送コンベアから除去する。これにより、指定先の採板ポジションには、反りのガラス基板Ｇは搬送されず、反りが発生していないと判別されたガラス基板Ｇのみが搬送される。

以上により、実施の形態の反り検出装置１０によれば、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板Ｇに発生している微小な反りでも、容易に検出することができる。

なお、実施の形態では、板状体として液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板Ｇを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、建築用板ガラス基板や自動車ガラス用ガラス基板当でもよいし、反り量のオーダーがガラス基板に対して１オーダー異なる鋼板でもよいが、微小な反りを検出したい板状体の場合に特に有効である。

実施の形態のガラス基板の反り検出装置を示した平面図図１の反り検出装置を構成する搬送装置の平面図図１の反り検出装置を構成する検出系のブロック図図４のレーザ変位計によって検出されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板Ｇの反りの測定波形を示す説明図

符号の説明

Ｇ…ガラス基板、１０…反り検出装置、１２…搬送装置（搬送手段）、１４…ローラコンベア、１６…フローティングテーブル、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ…ベルトコンベア、２０…第１ブランチ、２２…第２ブランチ、２４…レーザ変位計、２６…取付フレーム、２８…モニタ（表示手段）、３０…画面、３１… データ収集装置、３２…警告灯、３３…データ出力装置（ＰＬＣ等）、３４…コントローラ（制御手段）

Claims

板状体を所定の方向に搬送させる搬送手段と、
前記搬送手段による前記板状体の搬送経路の上方に設置され、搬送中の板状体の反り量を非接触にて検出するレーザ変位計と、
生産管理情報を出力するデータ出力手段と、
前記レーザ変位計によって検出された前記板状体の反り量と予め設定された反り量の許容値とを比較し、検出された反り量が前記許容値を超えた際に前記データ出力手段から生産管理情報を出力させる制御手段とを備え、
前記搬送手段は、
前記板状体の搬送方向に沿って配設されるとともに前記板状体の下面にエアを噴射して板状体をフローティングさせるフローティングテーブルと、
前記フローティングテーブル内に配設されるとともにフローティングした前記板状体の下面を支持して板状体を所定の方向に搬送するベルトコンベアとからなることを特徴とする板状体の反り検出装置。
前記板状体は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載の板状体の反り検出装置。
板状体を所定の方向に搬送させて、板状体の反りを検出する方法であって、
前記板状体をエアーフローティングさせながらベルトコンベアで搬送させて、前記板状体の搬送経路の上方からレーザ変位計によって前記搬送中の板状体の反り量を非接触にて検出し、前記レーザ変位計によって検出された前記板状体の反り量を表示し、かつ前記レーザ変位計によって検出された前記板状体の反り量と予め設定された反り量の許容値とを比較し、検出された反り量が前記許容値を超えた際に生産管理情報を出力させることを特徴とする請求項１または２に記載の検出装置で板状体の反りを検出する方法。
前記生産管理情報が、前記検出装置の下流における板状体を選別する指針であることを特徴とする請求項３記載の板状体の反りを検出する方法。