JP2010120747A - 薄板の浮上搬送状態検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】事前の煩雑な準備を必要とせずに、搬送面から浮上させて搬送方向に搬送される薄板の搬送状態を、インラインにより検出すること。
【解決手段】浮上搬送装置１０により搬送される薄板Ｗに貼付したマーカ９を、搬送面Ｓの上方に配置した２台のカメラ３Ｌ，３Ｒでそれぞれ撮影したエリアＡの画像データから抽出し、その３次元位置座標値から薄板Ｗの３次元位置座標値（座標値群）を検出して、３次元位置座標値（座標値群）が既知である搬送面Ｓに対する接触の有無や接触箇所を、画像処理によって検出する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送面から浮上させて搬送方向に搬送される半導体基板や液晶基板等の薄板の搬送状態を検出する方法及びその装置に関するものである。

例えば半導体基板や液晶基板に用いられるガラス製の薄板は、搬送中に傷が付くのを防ぐために、搬送面から下面に吹き付けられるエアにより搬送面から浮上させて搬送される。したがって、薄板の浮上搬送を行う設備の運用を開始する場合には、搬送後の薄板に搬送面との接触による傷が実際に付かないことを、事前に確認しておくことが肝要である。

搬送後の薄板に傷が付いていないことの確認は、勿論、搬送後の薄板を直接チェックすることでも実施できる。しかし、それでは自動化によるインライン化が難しい。また、視覚的に傷の有無を確認する作業は、人的なものにせよ、画像処理的なものにせよ、多大な労力を必要とする。

この労力を削減できるものとして、薄板の搬送面に対する接触を電気的に検出する提案がある。この提案では、搬送面とこれに対向する薄板の下面とにそれぞれ導電性皮膜を形成し、両面の接触による両皮膜間の電気的導通を検出する。なお、薄板の下面の導電性皮膜を複数に分割することで、搬送面に接触した薄板の箇所を特定することもできる（例えば、特許文献１）。
特開２００７−７６８３３６号公報

しかしながら、上記の提案では、搬送面と薄板の下面とにそれぞれ導電性皮膜を形成する必要があることから、事前の準備（前処理）にかなりの労力を必要とし、未だ改善の余地を残している。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、事前の煩雑な準備を必要とせずに、搬送面から浮上させて搬送方向に搬送される薄板の搬送状態を検出することができる、自動化によるインライン化に適した薄板の浮上搬送状態検出方法及びその装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法は、搬送面から浮上させて搬送方向に搬送される薄板の搬送状態を検出する方法であって、前記薄板の搬送経路の少なくとも一部のエリアを、互いに所定間隔離して固定配置された複数のカメラでそれぞれ撮影し、前記各カメラにより同時にそれぞれ撮影された前記エリアの各画像データにおける、該エリアを通過する前記薄板の少なくとも一部に設定された複数のポイントの画素位置と、前記各カメラの位置とから、搬送中の前記薄板の前記エリアにおける、前記搬送面に対する３次元相対位置を検出することを特徴とする。なお、複数のポイントは、ある程度均一な密度で分布していればランダムな配置で設定してもよく、積極的に等間隔のマトリクス状の配置で設定してもよい。

また、上記目的を達成するため、請求項５に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置は、搬送面から浮上させて搬送方向に搬送される薄板の搬送状態を検出する装置であって、互いに所定間隔離して固定配置され、前記薄板の搬送経路の少なくとも一部のエリアをそれぞれ撮影する複数のカメラと、前記各カメラにより同時にそれぞれ撮影された前記エリアの各画像データにおける、該エリアを通過する前記薄板の少なくとも一部に設定された複数のポイントの画素位置と、前記各カメラの位置とから、搬送中の前記薄板の前記エリアにおける、前記搬送面に対する３次元相対位置を検出する薄板位置検出手段とを備えることを特徴とする。なお、複数のポイントは、ある程度均一な密度で分布していればランダムな配置で設定してもよく、積極的に等間隔のマトリクス状の配置で設定してもよい。

請求項１に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法と、請求項５に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置とによれば、各カメラが薄板の搬送経路の少なくとも一部のエリアをそれぞれ撮影する。すると、各カメラで同時に撮影されたエリアの画像データにおける、このエリアを通過する薄板に設定された複数のポイントの画素位置が相違する。各ポイントの画素位置の相違は、互いに所定間隔離れた位置から同じエリアを撮影する各カメラに視差が存在することによって生じる。

各カメラや搬送面はいずれも固定でそれらの位置が既知であることから、各カメラの視差による各ポイントの画素データ上における画素位置の差と、各カメラの既知の位置とを解析することによって、各ポイントの搬送面に対する３次元相対位置を求めることができる。また、各ポイントの３次元相対位置から、各ポイント間の薄板部分の搬送面に対する３次元相対位置を補間により求めることができる。これにより、複数のカメラによって撮影されたエリアを通過する薄板の搬送面に対する３次元相対位置を検出することができる。

そして、検出した薄板の搬送面に対する３次元相対位置により、搬送面から浮上させて搬送方向に搬送されている薄板の搬送面に対する姿勢を把握し、薄板の浮上搬送状態を検出して、良好な状態にあるか否かを自動的にインラインで判断することができる。

さらに、請求項２に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法は、請求項１に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法において、前記搬送中の薄板の前記解析した３次元相対位置に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送面に対する接触の有無又は接触箇所を検出することを特徴とする。

また、請求項６に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置は、請求項５に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置において、前記薄板位置解析手段により解析された前記搬送中の薄板の３次元相対位置に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送面に対する接触の有無又は接触箇所を検出する接触検出手段をさらに備えることを特徴とする。

請求項２に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法によれば、請求項１に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法において、また、請求項６に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置によれば、請求項５に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置において、いずれも、検出した薄板の搬送面に対する３次元相対位置が、搬送面の位置と重なっているか否かによって、薄板の搬送面に対する接触の有無を検出することができる。又は、検出した薄板の搬送面に対する３次元相対位置と搬送面の位置とが、薄板のどの部分において重なっているかによって、薄板の搬送面に対する接触箇所を検出することができる。

これにより、薄板の浮上搬送が的確に行われているか否かを判別し、又は、的確に行われていない場合にその位置を特定して、的確に行われるようにするためのメンテナンスに役立てることができる。

さらに、請求項３に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法は、請求項１又は２に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法において、前記搬送中の薄板の前記解析した３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送方向における実搬送速度を検出することを特徴とする。

また、請求項７に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置は、請求項５又は６に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置において、前記薄板位置解析手段により解析された前記搬送中の薄板の３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送方向における実搬送速度を検出する実搬送速度検出手段をさらに備えることを特徴とする。

請求項３に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法によれば、請求項１又は２に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法において、また、請求項７に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置によれば、請求項５又は６に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置において、いずれも、検出した薄板の搬送面に対する３次元相対位置の経時変化によって、搬送面側から薄板に加えられる搬送方向への推進力に対して設定された搬送速度ではなく、その推進力によって実際に搬送された薄板の実搬送速度を検出することができる。

これにより、浮上させた薄板に対する推進力の伝達効率を検証し、その結果を、伝達効率を向上させるための設備の微調整等に役立られるようにすることができる。

さらに、請求項４に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法は、請求項１、２又は３に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法において、前記搬送中の薄板の前記解析した３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の理想的な搬送軌跡に対する蛇行の有無又は蛇行量を検出することを特徴とする。

また、請求項８に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置は、請求項５、６又は７に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置において、前記薄板位置解析手段により解析された前記搬送中の薄板の３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の理想的な搬送軌跡に対する蛇行の有無又は蛇行量を検出する蛇行検出手段をさらに備えることを特徴とする。

請求項４に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法によれば、請求項１、２又は３に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法において、また、請求項８に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置によれば、請求項５、６又は７に記載した本発明の薄板の浮上搬送状態検出装置において、いずれも、検出した薄板の搬送面に対する３次元相対位置の経時変化によって、搬送中の薄板の搬送軌跡を求めることができる。そして、求めた薄板の搬送軌跡が、理想的な搬送軌跡に対して蛇行しているか否か、又は、理想的な搬送軌跡に対して蛇行している場合の蛇行量を、検出することができる。

これにより、浮上させた薄板に対する推進力の伝達に偏り（バラツキ）がないかどうかを検証し、その結果を、浮上させた薄板を安定した姿勢で搬送できるようにするための設備の微調整等に役立てられるようにすることができる。

本発明の薄板の浮上搬送状態検出方法及びその装置によれば、薄板の搬送面に対する３次元相対位置を検出して、これにより、搬送面から浮上させて搬送方向に搬送されている薄板の搬送面に対する姿勢を把握し、薄板の浮上搬送状態を検出して、良好な状態にあるか否かを自動的にインラインで判断することができる。

以下、本発明による薄板の浮上搬送状態検出方法を適用した本発明の一実施形態に係る薄板の浮上搬送状態検出装置について、図面を参照しながら説明する。

まず、本実施形態による薄板の浮上搬送状態検出装置が使用される浮上搬送装置の概略構成について、図６の要部拡大平面図、図７の側面図、及び、図８の要部拡大断面図とを参照して簡単に説明する。

図６中引用符号１０で示す浮上搬送装置は、半導体基板や液晶基板に用いられるガラス製の薄板Ｗを浮上させて搬送方向Ｘに搬送するためのものである。この浮上搬送装置１０は、支持台Ｂと、搬送中の薄板Ｗの搬送方向Ｘと直交する幅方向Ｙに間隔をおいて支持台Ｂ上に配置された一対の搬送ユニット１１，１１と、支持台Ｂの搬送ユニット１１，１１の間に搬送方向Ｘに並べて配置された複数のチャンバ２５と、各チャンバ２５にそれぞれ立設されてマトリクス状に配置された複数の浮上ユニット３７とを有している。

各搬送ユニット１１は、搬送方向Ｘに等間隔で配置された複数の搬送ローラ１３と、各搬送ローラ１３を回転駆動させる搬送モータ２３と、搬送モータ２３の動力を各搬送ローラ１３に伝達する動力伝達機構１５とを有している。動力伝達機構１５は、各搬送ローラ１３と一体に回転する複数のウォームホイール１７と、各ウォームホイール１７に噛合する複数のウォーム２１と、これらのウォーム２１が取り付けられた駆動軸１９とを有している。駆動軸１９は搬送モータ２３の出力軸に接続されている。

各搬送ユニット１１の各搬送ローラ１３には、図７に示すように、浮上搬送装置１０によって搬送方向Ｘに搬送する薄板Ｗの幅方向Ｙの両縁がそれぞれ載置される。各搬送ユニット１１の搬送モータ２３がそれぞれ駆動されると、動力伝達機構１５によって伝達された動力で各搬送ローラ１３がそれぞれ同じ方向に回転する。これにより、各搬送ローラ１３上に載置された薄板Ｗが図６に示す搬送方向Ｘに搬送される。

図８に示すように、各チャンバ２５は、中空に形成されており、複数の取入口２７を有している。各取入口２７には、ブラケット３３によってファン３１がそれぞれ取り付けられており、各ファン３１からチャンバ２５の内部に空気が送り込まれる。

各浮上ユニット３７は、チャンバ２５から立設された浮上ユニット脚４３とこの浮上ユニット脚４３の上部に取り付けられた浮上ユニット本体３９とを有している。各浮上ユニット３７の内部は中空に形成されている。そして、各浮上ユニット３７の内部は、チャンバ２５に形成された貫通孔２９を介してチャンバ２５の内部と連通している。また、各浮上ユニット本体３９の上面には、図６に示すように、スリット４１がそれぞれ形成されている。各浮上ユニット３７の内部には、チャンバ２５から貫通孔２９を介して空気が送り込まれる。送り込まれた空気は、上述したスリット４１から各浮上ユニット３７の上方に向けて噴出される。

上述した各搬送ユニット１１によって搬送方向Ｘに搬送される薄板Ｗは、各浮上ユニット３７から上方に噴出された空気によって、各浮上ユニット本体３９の上面による薄板Ｗの搬送面Ｓ（図８参照）から浮上する。この浮上は、各搬送ユニット１１の各搬送ローラ１３と薄板Ｗとの接触を損なわない範囲で、各搬送ローラ１３にかかる薄板Ｗの荷重を極力軽減させるように作用する。これにより、薄板Ｗは、幅方向Ｙの中央が自重によって下方に撓むことなく、各搬送ローラ１３から伝わる回転力により効率良く搬送方向Ｘに搬送される。

なお、図６中の引用符号３５は、搬送方向Ｘにおいて隣り合うチャンバ２５どうしの間に存在する開口である。各開口３５は浮上搬送装置１０の設置面に連通しており、この開口３５からは浮上用の空気は噴出されない。したがって、搬送ユニット１１によって搬送方向Ｘに搬送される薄板Ｗは、各開口３５を跨ぐ際に、搬送方向Ｘの上流側に位置するチャンバ２５に立設された各浮上ユニット３７と、搬送方向Ｘの下流側に位置するチャンバ２５に立設された各浮上ユニット３７との双方から噴出される空気によって、浮上することになる。

次に、上述した浮上搬送装置１０によって浮上搬送される薄板Ｗの状態を検出する、本発明の一実施形態に係る薄板の浮上搬送状態検出装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る浮上搬送状態検出装置の概略構成を模式的に示す説明図、図２は、本発明の一実施形態に係る浮上搬送状態検出装置の電気的な概略構成を示すブロック図である。

図１中引用符号１で示す本実施形態の浮上搬送状態検出装置は、浮上搬送装置１０の上方に配置された２つのカメラ３Ｌ，３Ｒと、これらのカメラ３Ｌ，３Ｒによって撮影された画像を解析するコントローラ５（図２参照）とを有している。

各カメラ３Ｌ，３Ｒは、浮上搬送装置１０を跨いで配設されたアーチ状のフレーム７にそれぞれ取り付けられており、両カメラ３Ｌ，３Ｒは、幅方向Ｙに所定の間隔をおいて配置されている。本実施形態では、各カメラ３Ｌ，３Ｒがデジタルカメラによって構成されている。各カメラ３Ｌ，３Ｒからは、それぞれに内蔵した個体撮像素子によって電気信号に変換された、撮影画像の１フレーム分の画像データが、周期的に出力される。

各カメラ３Ｌ，３Ｒの撮影範囲は、図１中に仮想線で示すように、浮上搬送装置１０によって搬送方向Ｘに搬送される薄板Ｗの搬送経路の共通する一部のエリアＡに設定されている。但し、各カメラ３Ｌ，３Ｒが幅方向Ｙに所定間隔をおいた別々の位置からエリアＡを撮影することから、それぞれのカメラ３Ｌ，３Ｒで撮影されるエリアＡの画像データには、両者の視差に応じたフレーム上の画素位置の相違が生じる。

上述したカメラ３Ｌ，３Ｒによって撮影したエリアＡの画像データをコントローラ５で解析して薄板Ｗの浮上搬送状態を検出する場合には、薄板Ｗが透明なガラス製の基板であることから、コントローラ５における画像処理を容易にするために、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙのそれぞれに等間隔をおいた複数のマーカ９が薄板Ｗに貼付される。

図２に示すように、コントローラ５は、ＣＰＵ５ａ、ＲＡＭ５ｂ、及び、ＲＯＭ５ｃを有している。ＣＰＵ５ａには、ＲＡＭ５ｂ及びＲＯＭ５ｃの他、カメラ３Ｌ，３Ｒが接続されている。ＲＡＭ５ｂは、各種データ記憶用のデータエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを有している。ＲＯＭ５ｃには、ＣＰＵ５ａに各種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ５ａは、ＲＯＭ５ｃに格納された制御プログラムにしたがって、カメラ３Ｌ，３Ｒからの画像データを解析する。

なお、ＲＡＭ５ｂのデータエリアには、カメラ３Ｌ，３Ｒで撮影した画像中の特定の要素の３次元位置座標値を、それらのカメラ３Ｌ，３Ｒからの画像データから演算により割り出すのに必要な座標変換データが格納されている。

また、ＲＡＭ５ｂのワークエリアには、カメラ３Ｌ，３Ｒからの画像データをフレーム単位で記憶するフレームメモリ領域が確保される。このフレームメモリ領域は、各カメラ３Ｌ，３Ｒに対応してそれぞれ２つずつ確保してもよい。その場合には、２つのフレームメモリ領域に画像データが交互に書き込まれる。そして、片方のフレームメモリ領域に画像データが書き込まれている間は、画像データの書き込みに使用されないもう片方のフレームメモリ領域に既に書き込まれている直前の画像データに対する解析を、並行して行うことができる。

次に、コントローラ５のＣＰＵ５ａがＲＯＭ５ｃに格納されたプログラムにしたがって実行する、カメラ３Ｌ，３Ｒからの画像データの解析処理の概略を、図３乃至図５のフローチャートを参照して説明する。

電源の投入によりコントローラ５が起動されると、ＣＰＵ５ａは、図３のフローチャートに示すように、各カメラ３Ｌ，３Ｒからの画像データの取込処理（ステップＳ１）と、取り込んだ画像データの解析処理（ステップＳ３）と、解析結果に基づいた薄板Ｗの位置検出処理（ステップＳ５）と、検出した薄板Ｗの位置に基づいた薄板Ｗの浮上搬送状態検出処理（ステップＳ７）とを、周期的に実行する。

このうち、ステップＳ１の画像データの取込処理では、ＣＰＵ５ａは、各カメラ３Ｌ，３Ｒからの画像データを、各カメラ３Ｌ，３Ｒに対応してＲＡＭ５ｂにそれぞれ２つずつ確保されたフレームメモリ領域のどちらかに書き込む。ステップＳ３の解析処理では、ＣＰＵ５ａは、ステップＳ１における画像データの書き込みに使用されないフレームメモリ領域の画像データに対する解析処理を行う。

図４は、図３のステップＳ３において実行される解析処理の詳細な内容を示すフローチャートである。この解析処理において、ＣＰＵ５ａは、まず、画像データによる各カメラ３Ｌ，３Ｒの画像中に存在するマーカをそれぞれ抽出する（ステップＳ３１）。各画像中のマーカの抽出は、エッジ抽出法やパターン認識法等の公知の画像処理ロジックを用いて実行することができる。次に、ＣＰＵ５ａは、抽出した各画像中のマーカが、薄板Ｗの３次元位置を特定するのに必要な個数以上存在するか否かを確認する（ステップＳ３３）。必要な個数以上のマーカが各画像中に存在していない場合は（ステップＳ３３でＮＯ）、ＣＰＵ５ａは、解析処理を終了する。

一方、必要な個数以上のマーカが各画像中に存在している場合は（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ＣＰＵ５ａは、各画像中の各マーカに対応する画素の位置を特定し（ステップＳ３５）、特定した各画像中の各マーカの画素位置から、各マーカの３次元位置座標値を割り出す（ステップＳ３７）。各マーカの３次元位置座標値は、各カメラ３Ｌ，３Ｒの視差によって各画像の間に生じる同じマーカの画素位置の相違とその量及び方向に基づいて、演算により割り出すことができる。この演算には、ＲＡＭ５ｂのデータエリアに格納された座標演算データが利用される。なお、この演算によって割り出す各マーカの３次元位置座標値は、ワールド座標系の座標値であってもよく、ローカル座標系の座標値であってもよい。この後、ＣＰＵ５ａは、解析処理を終了する。

また、図３のステップＳ５の位置検出処理では、ＣＰＵ５ａは、ステップＳ３５で割り出した各マーカの３次元位置座標値から、搬送面Ｓに対向する薄板Ｗの下面の３次元位置座標値（座標値群）を検出する。薄板Ｗの３次元位置座標値（座標値群）は、隣り合う２つのマーカの間に存在する薄板Ｗの上面の３次元位置座標値（座標値群）をデータ補間により推定し、これに、既知の薄板Ｗの板厚や面寸法等を加味して演算することで、検出することができる。続いて、ＣＰＵ５ａは、ステップＳ５で検出した薄板Ｗの下面の３次元位置座標値（座標値群）を用いて、ステップＳ７の浮上搬送状態検出処理を行う。

図５は、図３のステップＳ７において実行される浮上搬送状態検出処理の詳細な内容を示すフローチャートである。この浮上搬送状態検出処理において、ＣＰＵ５ａは、まず、ステップＳ５で検出した薄板Ｗの下面の３次元位置座標値（座標値群）と、既知の搬送面Ｓの３次元位置座標値（座標値群）とから、搬送面Ｓに接触した薄板Ｗの下面の有無及び接触箇所の検出を行う（ステップＳ７１）。この検出は、例えば、薄板Ｗの下面の３次元位置座標値を、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙの座標値が同じ搬送面Ｓの３次元位置座標値と比較することで行う。即ち、薄板Ｗの下面の高さ方向Ｚ（図７参照）の座標値が、比較対象の搬送面Ｓの高さ方向Ｚの座標値と同じ又はそれより低い値である場合に、薄板Ｗの下面が搬送面Ｓに接触していることになる。

次に、ＣＰＵ５ａは、ステップＳ５で検出した薄板Ｗの下面の３次元位置座標値を、ステップＳ５で前回検出した薄板Ｗの下面の３次元位置座標値と比較して、薄板Ｗの実搬送速度を検出する（ステップＳ７３）。具体的には、ステップＳ５で検出した今回と前回の薄板Ｗの下面の３次元位置座標値のうち搬送方向Ｘの座標値の変化量と、ＣＰＵ５ａがステップＳ５の位置検出処理を行う周期とから、薄板Ｗの搬送方向Ｘにおける実搬送速度を検出する。

続いて、ＣＰＵ５ａは、ステップＳ５で検出した薄板Ｗの下面の３次元位置座標値を、ステップＳ５で前回検出した薄板Ｗの下面の３次元位置座標値と比較して、蛇行の有無とその量とを検出する（ステップＳ７５）。具体的には、ステップＳ５で検出した今回と前回の薄板Ｗの下面の３次元位置座標値のうち幅方向Ｙの座標値が、所定量以上変化している場合に、薄板Ｗが蛇行していると認識することができる。この後、ＣＰＵ５ａは、浮上搬送状態検出処理を終了する。

以上に説明したように、本実施形態では、薄板Ｗの板厚や面寸法、並びに、搬送面Ｓの３次元位置座標値（座標値群）が既知である。そのため、図３のステップＳ５の位置検出処理において、薄板Ｗの下面の３次元位置座標値（座標値群）を検出するということは、換言すると、搬送面Ｓに対する薄板Ｗの次元相対位置を検出するということになる。したがって、本実施形態では、図３のステップＳ５の位置検出処理が請求項中の薄板位置検出手段に対応する処理となっている。

また、以上の説明からも明らかなように、本実施形態では、図５のステップＳ７１が、請求項中の接触検出手段に対応する処理となっている。さらに、本実施形態では、図５のステップＳ７３が、請求項中の実搬送速度検出手段に対応する処理となっている。また、本実施形態では、図５のステップＳ７５が、請求項中の蛇行検出手段に対応する処理となっている。

次に、上述のように構成された本実施形態の浮上搬送状態検出装置１の動作について説明する。まず、浮上搬送装置１０によって搬送される薄板Ｗの搬送状態を、浮上搬送状態検出装置１によって検出する際には、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙのそれぞれに等間隔をおいて、薄板Ｗの上面にマトリクス状にマーカ９を貼付する。このマーカ９は、薄板Ｗがガラス製でありその輪郭を画像データ上で抽出することが困難であるため、薄板Ｗの上面に貼付される。このマーカ９によって、画像データ上での薄板Ｗの上面の抽出が容易になる。そして、マーカ９を上面に貼付した薄板Ｗを、浮上搬送装置１０によって搬送方向Ｘに搬送させる。

浮上搬送状態検出装置１では、浮上搬送装置１０によって搬送されてエリアＡを通過する薄板Ｗが、２台のカメラ３Ｌ，３Ｒによって撮影されると、マーカ９の存在を手掛かりに行われる画像解析によって、薄板Ｗの３次元位置座標値（座標値群）が検出される。そして、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙの座標値が同じ搬送面Ｓの高さ方向Ｙの座標値と同じ又はそれより低い値であると、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙの座標値に対応する箇所において、薄板Ｗの下面が搬送面Ｓに接触していることになる。

また、浮上搬送状態検出装置１では、検出される薄板Ｗの３次元位置座標値（座標値群）の経時変化から、薄板Ｗの実搬送速度と、蛇行の有無及び蛇行量とが検出される。

なお、図３のステップＳ７の浮上搬送状態検出処理の後に、浮上搬送装置調整処理を行うようにしてもよい。そして、この浮上搬送装置調整処理では、薄板Ｗの搬送面Ｓに対する接触防止を目的とした、薄板Ｗに対する空気の噴出量の調整処理を行うことができる。この調整処理では、例えば、図５のステップＳ７１で検出した薄板Ｗの搬送面Ｓに対する接触箇所に応じて、その箇所が搬送面Ｓに接触しなくなるように、各チャンバ２５単位、又は、各浮上ユニット３７単位で、空気の噴出量を調整する処理を行うことができる。

また、浮上搬送装置調整処理では、搬送ユニット１１による薄板Ｗの搬送方向Ｘへの搬送効率の向上を目的とした、薄板Ｗに対する空気の噴出量の調整処理を行うことができる。この調整処理では、例えば、図５のステップＳ７３で検出した薄板Ｗの搬送方向Ｘにおける実搬送速度を、カメラ３Ｌ，３Ｒで撮影されるエリアＡの各搬送ユニット１１に対して設定された薄板Ｗの搬送方向Ｘにおける目標搬送速度と比較する。そして、実搬送速度が目標搬送速度を所定値以上下回らない範囲で、薄板Ｗに対する空気の噴出量を高くする。

これにより、搬送ユニット１１から薄板Ｗに対する搬送方向Ｘへの動力伝達効率を維持しつつ、薄板Ｗから搬送ユニット１１に加わる荷重を減らして、薄板Ｗの搬送方向Ｘへの搬送効率を高める処理を行うことができる。この処理は、カメラ３Ｌ，３Ｒによって撮影できるエリアＡに対応する各チャンバ２５単位、又は、各浮上ユニット３７単位で、空気の噴出量を調整する処理を行うことができる。

さらに、浮上搬送装置調整処理では、搬送方向Ｘに搬送される薄板Ｗの幅方向Ｙへの蛇行を抑制することを目的とした、薄板Ｗに対する空気の噴出量の調整処理を行うことができる。この調整処理では、例えば、図５のステップＳ７５で検出した薄板Ｗの幅方向Ｙへの蛇行量に応じて、その蛇行が解消されるように、各チャンバ２５単位、又は、各浮上ユニット３７単位で、空気の噴出量を調整する処理を行うことができる。

この空気噴出量の調整処理は、特に、開口３５を跨いで薄板Ｗが搬送方向Ｘの上流側から下流側に搬送される際に、開口３５の上流側のチャンバ２５の各浮上ユニット３７と下流側のチャンバ２５の各浮上ユニット３７とのそれそれに対して行うと、有効である場合がある。それは、開口３５の上流側と下流側とで、各浮上ユニット３７からそれぞれ噴出される空気の量のバランスが取れておらず、それが原因で薄板Ｗの幅方向Ｙへの蛇行が発生しているときに、顕著に現れる。

このように、本実施形態の浮上搬送状態検出装置１によれば、浮上搬送装置１０により搬送される薄板Ｗに貼付したマーカ９を、搬送面Ｓの上方に配置した２台のカメラ３Ｌ，３Ｒでそれぞれ撮影したエリアＡの画像データから抽出し、その３次元位置座標値から薄板Ｗの３次元位置座標値（座標値群）を検出して、搬送面Ｓに対する接触の有無や接触箇所を検出する構成とした。

このため、薄板Ｗの浮上搬送が浮上搬送装置１０により的確に行われているか否かを判別し、又は、的確に行われていない場合にその位置を特定して、的確に行われるようにするためのメンテナンスに役立てることができる。

なお、本実施形態では、薄板Ｗが透明なガラス製の基板であることから、薄板Ｗの上面に、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙのそれぞれに等間隔をおいて複数のマーカ９を貼付して、カメラ３Ｌ，３Ｒでそれぞれ撮影した画像中のマーカ９を画像処理によって抽出するものとした。しかし、薄板Ｗの搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙのそれぞれに等間隔をおいた箇所のポイントを、カメラ３Ｌ，３Ｒでそれぞれ撮影した画像中から画像処理によって抽出することが可能である場合は、マーカ９の貼付を省略してもよい。

また、マーカ９の貼付によるか否かを問わず、本実施形態では、薄板Ｗに設定する複数のポイントを、薄板Ｗの搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙのそれぞれに等間隔をおいたマトリクス状のものとした。しかし、薄板Ｗの３次元位置を特定するのに支障がない程度均一な密度で分布していれば、等間隔でなくランダムな配置で複数のポイントを薄板Ｗに設定するようにしてもよい。

さらに、等間隔に配置するかランダムに配置するかを問わず、本実施形態では、薄板Ｗの上面の全体に亘ってポイントを設定した。しかし、浮上搬送装置１０による搬送中の薄板Ｗの姿勢に規則性が認められる、つまり、薄板Ｗの一部の領域の姿勢がその周辺の領域においても繰り返される場合は、薄板Ｗの一部の領域のみにポイントを設定するようにしてもよい。

また、本実施形態では、２台のカメラ３Ｌ，３Ｒによる撮影画像で薄板Ｗの浮上搬送状態を検出する場合について説明したが、３台以上の複数のカメラによる撮影画像で薄板Ｗの浮上搬送状態を検出する構成としてもよい。

さらに、本実施形態では、浮上搬送装置１０が搬送ローラ１３により薄板Ｗを搬送方向Ｘに搬送する構成である場合について説明したが、浮上搬送装置１０における薄板Ｗを搬送方向Ｘに搬送するための構成は、本実施形態で説明した構成に限らず、他の構成によるものであってもよい。

本発明の一実施形態に係る浮上搬送状態検出装置の概略構成を模式的に示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る浮上搬送状態検出装置の電気的な概略構成を示すブロック図である。 図２のコントローラのＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって実行する処理の概略を示すフローチャートである。 図２のコントローラのＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって実行する処理の概略を示すフローチャートである。 図２のコントローラのＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって実行する処理の概略を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る薄板の浮上搬送状態検出装置が使用される浮上搬送装置の概略構成を示す要部拡大平面図である。 本発明の一実施形態に係る薄板の浮上搬送状態検出装置が使用される浮上搬送装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る薄板の浮上搬送状態検出装置が使用される浮上搬送装置の概略構成を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 浮上搬送状態検出装置
３Ｌ，３Ｒ カメラ
５ コントローラ
５ａ ＣＰＵ（薄板位置検出手段、接触検出手段、実搬送速度検出手段、蛇行検出手段）
５ｂ ＲＡＭ
５ｃ ＲＯＭ
７ フレーム
９ マーカ（ポイント）
１０ 浮上搬送装置
１１ 搬送ユニット
１３ 搬送ローラ
１５ 動力伝達機構
１７ ウォームホイール
１９ 駆動軸
２１ ウォーム
２３ 搬送モータ
２５ チャンバ
２７ 取入口
２９ 貫通孔
３１ ファン
３３ ブラケット
３５ 開口
３７ 浮上ユニット
３９ 浮上ユニット本体
４１ スリット
４３ 浮上ユニット脚
Ａ エリア
Ｂ 支持台
Ｓ 搬送面
Ｗ 薄板
Ｘ 搬送方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 高さ方向

Claims (8)

1. 搬送面から浮上させて搬送方向に搬送される薄板の搬送状態を検出する方法であって、
   前記薄板の搬送経路の少なくとも一部のエリアを、互いに所定間隔離して固定配置された複数のカメラでそれぞれ撮影し、
   前記各カメラにより同時にそれぞれ撮影された前記エリアの各画像データにおける、該エリアを通過する前記薄板の少なくとも一部に設定された複数のポイントの画素位置と、前記各カメラの位置とから、搬送中の前記薄板の前記エリアにおける、前記搬送面に対する３次元相対位置を検出する、
   ことを特徴とする薄板の浮上搬送状態検出方法。
2. 前記搬送中の薄板の前記解析した３次元相対位置に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送面に対する接触の有無又は接触箇所を検出することを特徴とする請求項１記載の薄板の浮上搬送状態検出方法。
3. 前記搬送中の薄板の前記解析した３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送方向における実搬送速度を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の薄板の浮上搬送状態検出方法。
4. 前記搬送中の薄板の前記解析した３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の理想的な搬送軌跡に対する蛇行の有無又は蛇行量を検出することを特徴とする請求項１、２又は３記載の薄板の浮上搬送状態検出方法。
5. 搬送面から浮上させて搬送方向に搬送される薄板の搬送状態を検出する装置であって、
   互いに所定間隔離して固定配置され、前記薄板の搬送経路の少なくとも一部のエリアをそれぞれ撮影する複数のカメラと、
   前記各カメラにより同時にそれぞれ撮影された前記エリアの各画像データにおける、該エリアを通過する前記薄板の少なくとも一部に設定された複数のポイントの画素位置と、前記各カメラの位置とから、搬送中の前記薄板の前記エリアにおける、前記搬送面に対する３次元相対位置を検出する薄板位置検出手段と、
   を備えることを特徴とする薄板の浮上搬送状態検出装置。
6. 前記薄板位置解析手段により解析された前記搬送中の薄板の３次元相対位置に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送面に対する接触の有無又は接触箇所を検出する接触検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の薄板の浮上搬送状態検出装置。
7. 前記薄板位置解析手段により解析された前記搬送中の薄板の３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の前記搬送方向における実搬送速度を検出する実搬送速度検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項５又は６記載の薄板の浮上搬送状態検出装置。
8. 前記薄板位置解析手段により解析された前記搬送中の薄板の３次元相対位置の経時変化に基づいて、前記エリアにおける前記搬送中の薄板の理想的な搬送軌跡に対する蛇行の有無又は蛇行量を検出する蛇行検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項５、６又は７記載の薄板の浮上搬送状態検出装置。

Images