JP2008214022A - 平板の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の搬送装置では、処理装置間をライン搬送するコンベア装置と処理装置との間に、搬送装置の設置スペースを要するため、製造ライン全体が大型となる不具合が生じていた。
【解決手段】本発明の搬送装置は、コンベアの下方に備える平板移載手段によりコンベア上の平板を持ちあげ保持して、コンベアによる平板搬送方向と角度をなす方向に平板を搬送することができる構成とすることにより設置スペースを省くことができる搬送装置を提供するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子ディスプレイに用いる板ガラス等の平板をライン上で搬送するコンベア装置と平板の各種処理装置との間で平板の受け渡しを行う搬送装置に関する。

平板の製造工場において、各種処理装置は列をなすように隣接して設置される。処理装置間での平板の搬送は、これら処理装置に沿って延在するコンベア装置により行われる。また、コンベア装置から処理装置へ平板を搬送は、平板搬送装置により行われる。ここで、コンベア装置は、棒状のシャフトに取り付けられたローラを回動することで、ローラ上部に載置された平板を搬送する装置である。

従来の搬送装置として、図１０に示す先行特許文献１の搬送装置があげられる。この搬送装置は、第１装置５０（コンベア装置）と第２装置５１（処理装置）との間の中間位置Ｍ１に配されるコンベア５２と、中間位置Ｍ１と第２装置５１との間で基板Ｐ（平板）の移送を行アーム機構（平板移載手段）とを備える。また、この搬送装置は、搬送手段の棒状部材５３を片持ち支持する基部５４（基板）の上部に搬送補助部５５を備える。これにより該搬送装置は、平板をコンベア５２により、また、搬送補助部５５により搬送を補助され、棒状部材５３の上方位置に搬送される。その後、棒状部材５３の上昇により平板は棒状部材５３上に載置され、第２装置５１へと搬送される。
特開２００６−１８６１８８

先行特許文献１の搬送装置は、第１装置５０（周辺手段）と第２装置５１（処理装置）との間に搬送装置の設置スペースを要するため、装置全体が大型である。また、この搬送装置は、コンベアとアーム機構とによる基板の搬送方向は同じ方向である。この搬送装置では、コンベアによる基板の搬送時にはコンベアの基板搬送高さと搬送補助部の基板搬送高さがほぼ同じとなるよう高さを調整する必要がある。このため、アーム機構が基板を保持している間は、第１装置５０からコンベア５２に基板を搬送することはできない。その結果、基板の受け渡し作業の作業時間が多大に要する場合がある。

本願発明の搬送装置は、基台上に備える複数のシャフトと、前記シャフトに取り付けられたローラとからなるコンベアと、平板を保持できる棒状部材を直線駆動する直線駆動手段とからなる平板移載手段とからなる平板の搬送装置であって、コンベアによりローラ上の平板を所定の位置となるように搬送して、平板移載手段をコンベア下方から上方へ上昇動作することでローラ上にある平板を棒状部材により持ちあげて、コンベアの平板搬送方向と角度をなした方向に平板を移載できる。ここで、コンベアにより平板を所定の位置に搬送するとは、コンベア上であって、後に平板移載手段の棒状部材により保持するのに適当である平板移載手段との受け渡し位置をいう。また、本願発明の搬送装置は、棒状部材を支持する支柱が隣接するシャフトの間で、直線駆動することができる。

コンベアは、側壁に複数のシャフトと、前記シャフトに取り付けられたローラとを備え、複数のシャフトを一方向に回転することでローラ上に載置された平板を所定の位置へ搬送することができる。コンベアの駆動源は基台に備えられるモータである。なお、モータの回動を伝達する手段として、ベルト及びプーリによるもの、磁力により回動を伝達する非接触駆動のマグネットドライブ等を使用することができる。

平板移載手段は、基台に備える昇降手段により棒状部材をコンベアの下方と上方の間で昇降動作することでコンベア上の平板を持ちあげることでき、かつ、直線駆動手段により棒状部材を片持ち支持する基台の支柱を前記シャフト間で直線駆動できることでコンベアの平板搬送方向と異なる方向に平板を搬送することができる。昇降手段として、少なくとも１つの空気圧又は油圧により駆動するシリンダもしくはモータ及びボールネジを組み合わせたもの等があげられる。

また、コンベアのローラの一部に代えて静圧軸受を使用する構成とすることもできる。静圧軸受は平板の裏面に向けて気体を噴出するものである。これにより、静圧軸受で平板の一部を浮上させると共に、ローラで駆動できる構成としてもよい。静圧軸受は、ポンプから供給された気体（清浄な空気等）をローラとよりわずかに低い高さにある噴出口から噴出することで平板をローラと同程度の高さに浮上させて支持するものである。

搬送装置をさらにコンパクト化するために、棒状部材を支持する支柱が昇降する際に接触するコンベアの一部分に揺動手段を備える構成としてもよい。揺動手段は、基台上に供えられた空気圧により作動するシリンダ若しくは、モータ及びベルト並びプーリからなるものにより動作することができる。

本願発明の搬送装置は、平板搬送手段をコンベアの下方に備えるとともに、コンベアの平板搬送方向と平板搬送方向とが角度をなす構成をなしており、これにより、従来製品に比べて省スペースな搬送装置を提供することができる。

図１は、本願発明の搬送装置と、そのコンベア装置を示すものである。１ａは、本願発明の搬送装置である。搬送装置１ａのコンベア２の両側に隣接して周辺装置であるコンベア装置５a、５ｂが設置されている。６は、コンベア２に隣接して設置される平板８ａの処理装置である。コンベア装置５aの図中左端に示すローラ７ａ上には平板８が載置されている。

本願発明の搬送装置１ａは、基台１０上にコンベア２と平板移載手段３aを備えている。コンベア２は、基台１０上の側壁１１に複数のローラ７ｂがシャフト１３を介して取りつけられており、各シャフト１３が相互に平行となるように、また、回動可能となるように備えられる。このコンベア２が一体に又は同期して動作することで、ローラ７ｂの上に載置された平板８ａを水平面内で一方向に搬送することができる。

１５は、昇降台１６を基台１０上で昇降動作するために備えられる昇降手段である。昇降台１６の上部に、２つの直線駆動手段１７ａを平行となるように備える。直線駆動手段１７ａの可動部に立設する支柱１９ａと支柱１９ｂとの間であって、その上部に跨って取りつけられる基板２０ａを備え、基板２０ａの側部には、平板８ａを載置するための棒状部材２１ａを片持ち支持して備える。この搬送装置１ａは、棒状部材２１ａの昇降動作に際して、コンベア２のローラ７ｂ及びシャフト１３（以下、シャフト１３等と称する。）と衝突を回避するために、棒状部材２１ａをシャフト１３等の隙間空間で上昇・下降動作することができる。昇降動作に際して、直線駆動手段１７ａはシャフト１３等より上方とならないようにすることで、直線駆動手段１７ａの作動により生じる塵埃がシャフト１３等上に付着するのを防止・低減できる。また、支柱１９ａ、１９ｂは、直線駆動手段１７ａにより水平面内であって、シャフト１３等の隙間空間で進退動作する。これにより、直線駆動手段１７ａの作動による支柱１９ａ、１９ｂの稼働範囲であるシャフト１３等の隙間空間だけ、他のシャフト１３等の隙間空間と比べて広くすることなく備えることができる。これは、シャフト１３等の間隔を広げると、平板が自重によりたわむことで、平板とローラが衝突・破損する不具合が生じることがあるためである。この搬送装置１ａでは、シャフト１３の間隔を狭くするとシャフト１３の部品点数が増えることなく、平板が自重でたわんで不具合が生じない程度で最大限の一定間隔だけ離間してシャフトを備えている。

本願発明の搬送装置１ａは、図１で示すように平板をコンベア２から処理装置６へと搬送する平板移載手段３aを、コンベア２のシャフト１３等より下方で常時待機するように備える。このため、従来の搬送装置のようにコンベア装置５ａ、５ｂと処理装置６との間に平板移載手段の設置スペースを要せず、装置全体として省スペース化を図ることができる。

図１に示すコンベア装置５ａ上にある平板８ａが処理装置６へ搬送されるまでの工程を以下に説明する。図２では、図１の状態（点線で示す平板８ａ）からコンベア２上の所定位置まで平板８を搬送した後、平板移載手段３aを昇降手段１５の作動により平板８ｂを持ちあげた状態を示すものである。

図３では、図２の状態にある基板８ｂを、平板移載手段３aにより、コンベア装置５aの搬送方向と角度をなした方向（本実施例ではほぼ直交する方向）にある開口部３０に向かって、処理装置６内部へ搬送したときの状態を示すものである。平板移載手段３aは、処理装置６に平板８ｃを処理装置６へ受け渡して、処理装置６が平板８ｃを処理している間において、図１若しくは図２に示す位置へと後退して処理装置６による平板８ｃの処理が終了するのを待つこととなる。処理終了後、処理後の平板８ｃを受け取るために、図３に示した状態と同様に棒状部材２１ａを前進させて処理装置６の内部へ挿入する。その後、平板移載手段３aを後退、降下させて、図１に示すように処理済みの平板８ｃをコンベア２へと受け渡すこととなる。

図１に示すように処理された平板８ｄは、コンベア２の作動によりコンベア装置５ｂへと受け渡される。さらにその後、処理された平板８ｄは、コンベア装置５ｂにより次の処理工程へと搬送されることとなる。

図４、５に示す第２の実施例である搬送装置１ｂは、昇降台１６上に平板移載手段３ｂ、３ｃを２組備える。この搬送装置１ｂでは、基板２０ｂ、２０ｃの双方が衝突するのを回避すべく高さ方向にずらして備える。具体的には、昇降台１６の上部に平行した２つの直線駆動手段１７ｂ、１７ｃを２組備えており、併設された４つ直動案内手段２３ａ〜２３ｄの内、内側の２つ２３ｂ、２３ｃは下側の基板２０ｃを、外側の直動案内手段２３ａ、２３ｄは上側の基板２０ｂを動作させるためのものである。この搬送装置１ｂは、搬送装置１ａにくらべて平板搬送手段を２組備えることでスループットが向上する。なお、他の部材は図１の搬送装置１ａと同じであり、同じ符号を付してある。

搬送装置１ｂは、図１、２において説明したようにコンベア装置５aからコンベア２に平板８を受け渡すまでは、本実施例においても同様の動作を行う。図４では、コンベア２上にある平板８を、昇降手段１５を作動することで棒状部材２１ｂ上に保持した状態を示す。

平板移載手段３ｂにより保持した平板８ｅを処理装置６へ搬送するのは、図３に示す搬送装置１ａと同様に、直線駆動手段１７ｂ、１７ｃを作動して棒状部材２１ｂ、２１ｃを前進させて行う。図５においては、処理装置６に既に処理済みの別途平板８ｆがあり、平板移載手段３ｃによりこの平板８ｆを取り出すために、棒状部材２１ｃを処理装置６の内部に挿入した状態を示すものである。その後、棒状部材２１ｃを後退させることで平板８ｆを処理装置６から取り出して、さらに、棒状部材２１ｂを処理装置６内に挿入して平板８ｅを処理装置６に受け渡す。平板８ｅが処理装置６により処理が行われている間に、処理済み平板８ｆは、コンベア２を介してコンベア装置５ｂへと受け渡される。これにより、一方の平板移載手段３ｃにより処理装置内にある処理済み平板８を取り出した後、即時に他方の平板移載手段３ｂにより新たな平板８を処理装置へ搬送することができ、スループットの向上を図ることができる。

平板の製造工場において、後発して製造ラインに投入された図示しない平板８ｇを、先発して投入された図示しない平板８ｈよりも優先して処理を行いたい場合がある。かかる場合において、本願発明の搬送装置１ａ、１ｂは、一時ストックする機能（いわゆるバッファーの機能）を有する。たとえば、搬送装置１ｂでは、平板移載手段３ｂ、３ｃが平板８ｇを保持した状態であっても、平板移載手段３ｂ、３ｃの下方をコンベア２により、コンベア装置５aから平板８ｈを受け取り、コンベア装置５ｂに平板８ｈを受け渡すことができる。これにより、処理を必要としない平板８ｈを、先行する平板８ｇの処理を待たずして、次の処理工程へと搬送することができ、製造工程全体のスループットが向上できる。（搬送装置１ａについても同様である。）

図６は、搬送装置１ａ、１ｂのコンベア２を示す斜視図である。このコンベア２は、５つローラ７ｂを等間隔となるよう取りつけられたシャフト１３を、側壁１１ｂ、１１ｃに回動可能に備える。シャフト１３の一端は、側壁１１ｂを貫通して備えられ、その端部には円柱形の従動側磁石２５が取りつけられている。側壁１１ｂであって従動側磁石２５の下方に離間した位置に円柱の棒形状を有する駆動シャフト２６を回動可能に備える。本実施例では、駆動シャフト２６の回動の中心線とシャフト１３の回動の中心線とはほぼ９０°の角度を異なるように備える。駆動シャフト２６には、各従動側磁石２５と対応する下方位置に円柱形の駆動側磁石２７をそれぞれ備える。また、駆動シャフト２６にプーリ２８ａが取りつけられるとともに、基台１０上のモータ３０ａにもプーリ２８ｂが取りつけられ、これらの間にタイミングベルト３１ａがかけられて備えられる。これにより、モータ３０ａが作動すると駆動シャフト２６が回動し、駆動側磁石２７と従動側磁石２５の磁力によりシャフト１３の回動が連動することとなる。

図７は、搬送装置１ａ、１ｂの直線駆動手段３を示す斜視図である。図７（Ａ）に示す直線駆動手段３では、昇降台１６の側部に４つのプーリ２８ｃ〜２８ｆを直線上であって回動可能に備えるとともに、これらプーリ２８ｃ〜２８ｆにはタイミングベルト３１ｂをかけて備える。プーリ２８ｃには、同心状となるようにプーリ２８ｇを取りつけられており、このプーリ２８ｇは、昇降台１６上に固設されたモータ３０ｂと、タイミングベルト３１ｃとプーリ２８ｈを介してモータ３０ｂの動力が伝達されて連動するように構成されている。また、タイミングベルト３１ｂの一箇所には、上下方向から挟み込んで固定するブラケット３２が取りつけられ、ブラケット３２は、支柱１９に取りつけられている。なお、図７（Ｂ）は、モータ３０ｂを作動して平板移載手段３ａを駆動（前進動作）した状態を示している。

図８は、搬送装置１ａ、１ｂの下部に備える昇降手段１５を示す一部切り欠き斜視図である。基台１０の内部にモータ３０ｃを備え、モータには、蓮歯歯車を内蔵するギアボックス３５ａの入力軸３６が連結されている。このギアボックス３５ａの出力軸３７ａ、３７ｂが２方向に分かれて備えられており、その端部にはそれぞれギアボックス３５ｂ、３５ｃが取りつけられている。さらにギアボックス３５ｂ、３５ｃの他端にはボールネジ３８ａ、３８ｂが取りつけられており、ボールネジ３８ａ、３８ｂの回動により昇降動作する昇降可動部３９ａ、３９ｂが昇降台１６を支持する支持部材４０ａ、４０ｂに取りつけられている。これにより、モータ３０ｃの駆動は、ギアボックス３５ａ〜３５ｃを介してボールネジ３８ａ、３８ｂに伝達されて、昇降台１６が昇降動作することができる。また、本実施例では、昇降手段１５の動作を安定化するために、昇降台１６を４箇所で支持する昇降台支柱４１ａ〜４１ｄ（図中では４１ａのみ示す。）を備える。この昇降手段１５により、棒状部材２１は、コンベア２の下方と上方との間で昇降動作する事ができるが、この動作により直線駆動手段１７はコンベア２より上方となる事がない高さまでの上昇高さの制限がなされることが望ましい。これは、直線駆動手段１７の動作は、発塵をともなうため、塵埃がコンベア２上を介して平板８へ付着することを防止するためである。なお、平板の製造工場内は、清浄空気が天井から床に向けて流されており、コンベア２より下方に発生した塵埃は、床に向けて強制的に排出されることとなる。これらのことから、本願発明の搬送装置１は、平板８に塵埃を付着させることなく搬送することができる。

図９は、図４の搬送装置１ｂをコンパクト化するために、直線駆動手段１７ｂ、１７ｃ間の幅を狭くした場合の実施例を示す。直線駆動手段１７ｃ（ｄ）は、一部屈曲した支柱１９ｅ、１９ｆが取りつけられている。また、棒状部材２１ｂ、２１ｃを直線駆動手段１７ｂ、１７ｃにより進退動作するときに、コンベア２の一部（以下、揺動部４２と称する。）を水平状態から鉛直下向き方向（図中二点鎖線Ｄで示す。）に揺動させることができる。これにより棒状部材２１ｂ、２１ｃ及び支柱１９ｅ、１９ｆとコンベア２とが接触するのを回避することができる。なお、前述したように棒状部材２１ｂ、２１ｃを昇降動作する際には、棒状部材２１ｂ、２１ｃとコンベア２とは接触することなく動作できる。また、揺動部４２は、複数（本実施例では２本）のシャフト１３の端部に揺動部材４４を回動可能に取りつけられている。各シャフト１３は、プーリ２８とタイミングベルト３１等が取りつけられ、揺動部材４４に取りつけられたモータ３０により回動できるように構成されている。なお、本実施例では、シャフト１３がモータ３０により動作するが、駆動源を有さず、受動的に回動自在に備える構成としても良い。また、揺動部材４４には揺動支軸４５を備えており、基台１０上のモータ３０により、プーリ２８、タイミングベルト３１等を介して基台１０上で揺動することができる。これにより、平板移載手段３ｂ、３ｃの進退動作前に、揺動手段を（水平状態から鉛直下向きに）揺動することで、平板移載手段３とシャフト１３等と接触することなく動作できる。これにより、直線駆動手段１７ｂ、１７ｃ間の幅が狭くなるため、装置全体大きさを（基板２０ａの幅を限度として）極めて小さいものすることができる。また、本実施例においても、棒状部材２１ｂ、２１ｃ上に平板８を保持した状態（平板を一時ストックした状態）、つまり、平板移載手段３ｂ、３ｃを上昇した状態であっても、平板移載手段３ｂ、３ｃの下方にあるコンベア２によりコンベア装置５ａ、５ｂに平板の受け渡しをすることができる。

なお、望ましくは前述したように揺動部４２ａ、４２ｂを水平状態から鉛直下向き方向に揺動する構成とする。この場合、上方に揺動する場合に比べて、動作時に周辺のコンベア２のローラ上に、回動部分に生じるパーティクル等を舞い上がらせることがないため、高清浄な搬送環境を保つことができる。

本発明の搬送装置を示す斜視図である。 図１の搬送装置による平板の搬送方法を説明するための斜視図である。 図１の搬送装置による平板の搬送方法を説明するための斜視図である。 図１の搬送装置と異なる実施例を示す斜視図である。 図１の搬送装置と異なる実施例を示す斜視図である。 搬送装置のコンベアを示す斜視図である。 搬送装置の直線駆動手段を示す斜視図である。 搬送装置の昇降手段を示す一部切り欠き斜視図である。 図１の搬送装置をさらにコンパクト化した搬送装置を示す斜視 従来の搬送装置を示す斜視図である。

符号の説明

１ａ〜１ｂ 搬送装置
２ コンベア
３ａ〜３ｃ 平板移載手段
５a、５ｂ コンベア装置
６ 処理装置
７ａ、７ｂ ローラ
８、８ａ〜８ｈ 平板
１０ 基台
１１ａ〜１１ｃ 側壁
１３ シャフト
１５ 昇降手段
１６ 昇降台
１７ａ〜１７ｃ 直線駆動手段
１９ａ〜１９ｆ 支柱
２０ａ〜２０ｃ 基板
２１ａ〜２１ｃ 棒状部材
２３ａ〜２３ｄ 直動案内手段
２５ 従動側磁石
２６ 駆動シャフト
２７ 駆動側磁石
２８ａ〜２８ｈ プーリ
３０ａ〜３０ｃ モータ
３１ａ〜３１ｃ タイミングベルト
３２ ブラケット
３５ａ〜３５ｃ ギアボックス
３６ 入力軸
３７ａ、３７ｂ 出力軸
３８ａ、３８ｂ ボールネジ
３９ａ、３９ｂ 昇降可動部
４０ａ、４０ｂ 支持部材
４１ａ〜４１ｄ 昇降台支柱
４２ 揺動部
４４ 揺動部材
４５ 揺動支軸
５０ 第１装置
５１ 第２装置
５２ コンベア
５３ 棒状部材
５４ 基部
５５ 搬送補助部

Claims (3)

1. 基台上に備える複数のシャフトと、前記シャフトに取り付けられたローラとからなるコンベアと、平板を保持できる棒状部材を直線駆動する直線駆動手段とからなる平板移載手段とからなる平板搬送装置であって、
   コンベアによりローラ上の平板を所定の位置となるように搬送して、平板搬送装置をコンベア下方から上方へ上昇動作することでローラ上にある平板を棒状部材により保持して、コンベアの平板搬送方向と角度をなした方向に平板を移載することを特徴とする搬送装置。
2. 前記棒状部材を支持する支柱が隣接するシャフトの間で、直線駆動することを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
3. 前記コンベアの一部を揺動する揺動手段を備えることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。