JP2011236000A - 合紙除去装置、ならびに、開梱装置及び開梱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる寸法の基板にも対応可能で、合紙とガラス基板等の板状体を交互に積層してなる積層体を開梱する場合において、真空吸着できないような合紙を用いた場合にも、ガラス基板に傷を発生させることなく、合紙除去可能な合紙除去装置、並びに、積層体の開梱装置及び開梱方法を提供する。
【課題手段】積層体を載置する台座と、支柱に横設したアーム部と、アーム部から垂設され、先端に合紙を付着する合紙付着部と合紙付着部より合紙を分離する合紙分離部とが一体となった合紙除去ヘッドとを有し、かつ、合紙除去ヘッドが積層体に近づく方向または離れる方向に上下移動する上下移動機構と、合紙除去ヘッドの合紙付着部に合紙を付着させた状態で、合紙付着部を合紙分離部に対して後退、あるいは、合紙分離部を合紙付着部に対して前進させることによって、合紙を合紙付着部から分離する合紙分離機構とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示パネルやカラーフィルタ基板あるいは加工前のガラス基板等の板状体の、輸送するために緩衝材である合紙を介して複数枚多段積重された積層体の状態から、合紙を取り除く合紙除去装置、ならびに、この合紙除去装置を用いて合紙を取り除いて板状体を取り出す開梱装置及び開梱方法に関する。

液晶表示装置等の表示パネル等は、一般に、相互に対向して配置されたカラーフィルタ基板と素子基板との間に液晶を封入して構成される。このようなカラーフィルタ基板や素子基板、あるいはそのベースとしての（素）ガラス基板や電極等が形成された状態のガラス基板の半製品を輸送する場合には、従来、ガラス基板をその側縁部で保持する収納ボックス内に入れ多段積載させて輸送する。

近年、各種の表示パネルには、０．７ｍｍ以下の薄さのガラス基板が使用されるようになっている。また、特に、大型液晶テレビの普及に伴い、使用されるガラス基板は、最近では第６世代（１５００ｍｍ×１８００ｍｍ）、第８世代（２１６０ｍｍ×２４６０ｍｍ）、あるいは第１０世代（２８５０ｍｍ×３０５０ｍｍ）と呼ばれる様に年々大型化している。そのため、加工ラインも基板サイズに合わせて大型化、専用化が進んでおり、一方でコストダウン要求に応えるための兼用化も課題となっている。

このような大型で薄いガラス基板は撓み易いため、ガラス基板収納ボックス内に複数枚のガラス基板が収納されていると、輸送時に各ガラス基板が撓んで隣接するガラス基板同士が接触することによって破損するおそれがある。このために、ガラス基板収納ボックス内のガラス基板同士が接触しないように、１００ｍｍ以上の間隔をあけて保持する必要があり、更に基板取り出し用吸着パッドの挿入間隔も必要なために、ガラス基板の収納枚数を増やせない問題があり、輸送効率が悪く、輸送費用が高くなる問題があった。

そこで、上記したガラス基板の大型化にともない、より搬送効率が高く、かつ安定に基板を輸送する方式として、合紙と基板を交互に積み重ねて積層体とする方法が知られている。この方式において、積層体を開梱する際には、合紙と基板を分離する機能を備えた、適切な開梱装置を用いる必要がある。

合紙を除去し、積層体を開梱する方法として、特許文献１には、合紙を介してパネルが積層状に積み重ねられたパネル積層体から合紙を取り除くに際し、最上層のパネルの上面に重ね合わされる合紙に吸着パッドを吸着させ、次いでその合紙に吸着させた吸着パッドをその合紙の紙面内側方向に移動させてその合紙を歪ませ、その合紙と最上層のパネルとの密着状態を解除する合紙除去装置で、吸着パッドにはシリンダおよび真空ポンプが配管を介してつなげられており、合紙を真空吸着した状態で、積層体から除去する技術が開示されている。また、特許文献２には、アームと、アームの先端部に係合されたヘッドと、そのヘッドが板状体に接近もしくは離れる方向に移動させる移動機構を備え、このヘッドが合紙を狭持する機構を有する合紙除去装置が開示されている。狭持機構部を合紙に押し当てた状態で、狭持部を摺動させて合紙を挟み込み、積層体から除去する。

しかしながら、前記特許文献１の、合紙を吸着する方法では、合紙として不織布や織物のように、隙間が多く容易に空気が透過するものを用いた場合には、吸着できないため積層体より除去できない問題がある。また、前記特許文献２の、合紙を狭持する方法では、挟み込みを行う際に、狭持部を積層体に押し当てる必要があるため基板に傷がつく可能性
がある問題があった。

特開２００９−１８８９８号公報 特開２００９−１２６６０９号公報

上記した問題点に関して、本発明者は、特許願２００９−１８９８７３において、合紙除去装置、ならびに、開梱装置及び開梱方法を提出している。この方法は、ガラス基板が同一寸法で特に有効なものである。本発明は更なる工夫を付け加えることによって、異なる寸法の基板を同一ラインで加工する場合にも有効で、合紙とガラス基板等の板状体を交互に積層してなる積層体を開梱する場合において、真空吸着できないような合紙を用いた場合にも、ガラス基板に傷を発生させることなく、合紙除去可能な合紙除去装置、ならびに、この合紙除去装置を用いて合紙を取り除いてガラス基板を取り出す、従来よりも簡易な機構の、コンパクトな積層体の開梱装置及び開梱方法を提供することを課題としている。

本発明の請求項１に係る発明は、合紙と基板が交互に水平に積載されてなる積層体の最上段に設置された合紙を除去する合紙除去装置において、少なくとも、前記積層体を載置する台座と、支柱に横設したアーム部と、前記アーム部から垂設され先端に前記合紙を付着する合紙付着部と前記合紙付着部より合紙を分離する合紙分離部とが一体となった合紙除去ヘッドとを有し、かつ、前記合紙除去ヘッドが、積層体に近づく方向、または離れる方向に上下移動する上下移動機構と、前記合紙除去ヘッドの前記合紙付着部に合紙を付着させた状態で、前記合紙付着部を前記合紙分離部に対して後退、あるいは、前記合紙分離部を前記合紙付着部に対して前進させることによって、合紙を合紙付着部から分離する合紙分離機構とを備えていることを特徴とする合紙除去装置である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記台座に併設する合紙収納部を有し、前記合紙除去ヘッドが前記台座と前記合紙収納部の間を移動するアーム駆動機構を備え、かつ、合紙を前記合紙付着部に付着させた状態で、前記アームを駆動して前記合紙除去ヘッドを前記台座から前記合紙収納部に移動し、前記合紙収納部で合紙と合紙付着部を分離することを特徴とする請求項１に記載する合紙除去装置である。

次に、本発明の請求項３に係る発明は、前記合紙として不織布を用いることを特徴とする請求項1または２に記載する合紙除去装置である。

次に、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載した合紙除去装置と、前記合紙除去装置により合紙を除去された前記積層体から前記基板を取り出す基板除去装置とを有することを特徴とする積層体の開梱装置である。

次に、本発明の請求項５に係る発明は、請求項４に記載する開梱装置を用いて、前記合紙除去装置により合紙を除去する工程と、前記基板除去装置により基板を除去する工程とを、前記積層体から合紙および基板がなくなるまで交互に繰り返すことを特徴とする積層体の開梱方法である。

本発明の合紙除去装置は、積層体を載置した台座で、まず、合紙除去ヘッドが積層体に近づく方向に下移動し、積層体の最上段に設置された合紙を、この合紙除去ヘッドの合紙付着部に不可逆的に付着させ、次いで合紙が付着した合紙除去ヘッドを積層体から離れる方向に上移動することで、合紙を積層体から除去する。さらに、この合紙除去ヘッドの合紙付着部を合紙分離部に対して後退、あるいは、合紙分離部を合紙付着部に対して前進させることによって、合紙を合紙付着部から分離する。このため、従来の吸着方式では吸着できずに除去困難な、不織布等の隙間が多く容易に空気が透過する合紙を用いた場合でも、本方式を用いれば基板を傷つけることなく積層体より合紙を除去することが可能である。

また、本発明の合紙除去装置では、この合紙除去ヘッド自体に合紙分離機構を備えているため、合紙除去ヘッドが移動した任意の適当な場所で、積層体から除去した合紙を分離あるいは回収可能となる。そのため、異なる寸法の基板を同一ラインで加工する場合にも、従来よりも簡易な機構で合紙除去できるコンパクトな開梱装置とすることが可能である。

本発明の一実施形態に係る開梱装置の一例の側面外略図である。 本発明の一実施形態に係る開梱装置の一例の上面外略図である。 本発明の一実施形態に係る合紙除去ヘッドの一例の合紙分離機構の概略図である。 本発明の一実施形態に係る一例の開梱フローである。

以下、本発明の合紙除去装置、ならびに、積層体の開梱装置及び開梱方法について、一実施形態に基づいて説明する。

図１は、本発明の合紙除去装置の一実施形態の一例を側面で示す概略図である。また、図２はその上面から見た概略図である。図1に示すように、本発明の合紙除去装置２０は、少なくとも、合紙４１と基板４２が交互に水平にパレット４３に積載されてなる積層体４０を設置する台座２６と、台座２６に並設する合紙収納部２７と、支柱２５に横設されたアーム２４の先端に形設された合紙除去ヘッド２１とを有している。

合紙除去ヘッド２１は、この合紙除去ヘッドを積層体に近づく方向、または離れる上下方向に移動させるエアーシリンダ２２からなる合紙除去ヘッド上下移動機構と、支柱２５が回転することでアーム先端の合紙除去ヘッド２１が台座２６と合紙収納部２７の間を移動するアーム移動機構とを備えている。これらの動作は、図示しない制御装置などによって制御される。

合紙除去は、まず、積層体４０を載置した台座２６で、まず、合紙除去ヘッド２１が積層体４０に近づく方向に下移動し、積層体の最上段に設置された合紙４１を、この合紙除去ヘッド２１の図示しない合紙付着部に不可逆的に付着させ、次いで合紙が付着した合紙除去ヘッド２１を積層体４０から離れる方向に上移動することで、合紙を積層体から除去する。

さらに、図３に示すように、この合紙除去ヘッド２１の合紙付着部６１を合紙分離部６
２に対して後退、あるいは、合紙分離部６２を合紙付着部６１に対して前進させることによって、合紙を合紙付着部６１の付着部分６３から分離する。

本発明においては、前述したように、合紙を除去するための方法としては、合紙を不可逆的に付着する方法を用いる。合紙を付着する付着部分６３としては、粘着剤シートや面ファスナーが例示できる。ただし、不可逆的な付着のため、付着部分６３と合紙４１を分離する際には合紙と付着部を引き剥がす機構が必要になる。その機構として合紙付着部６１と合紙分離部６２を相対的に前進・後退移動させるためのシリンダー２３が導入されている。

また、長期に本発明の合紙除去装置を運用した場合、付着部分６３の性能が劣化してくる恐れがある。そこで、合紙付着部６１の付着部分６３を適宜、交換またはメンテナンスできる機構を付与しても良い。

合紙として旭化成ケミカルズ（株）製のポリエチレン不織布（３０ｇ／ｍ^２）を用いた場合、吸着方式では合紙を吸着することは困難であった。しかし、付着部分として面ファスナーを用いることによって、合紙を付着でき積層体より除去することが可能であった。なおこの場合、合紙は回収後、リサイクルに回すことができる。

積層体の開梱作業は、図４に示した一例の開梱フローのように行われる。はじめに、アーム２４を台座２６上に載置された積層体４０の上部に移動させ、次に、合紙除去ヘッド２１を積層体表面の最上段に載置された合紙４１まで下降させ、付着部分６３を付着させる。次に、合紙除去ヘッド２１を上昇させて、合紙４１を積層体４０より分離させる。ここで、最上段の合紙４１を除去された積層体４０から、基板除去装置３０のロボット駆動部３２に接続したロボットハンド３１により基板４２を取り出して、ロボットハンド３１がレール３３上を台座２６からコンベア５０に移動することで積層体４０から基板４２が除去される。基板４２は、ロボットハンド３１の図示しない真空ポンプが配管を介してつなげられている吸着パッドにて吸引保持しながら、積層体４０の最上段から１枚づつ取り出されて搬送される。

なお、基板除去装置として、台座上の積層体から、コンベアに基板を移動する際に、基板の表裏を反転させる、あるいは基板角度を例えば９０°変更させる機構を適宜付与させても良い。

上記した基板除去装置３０による基板の除去作業と平行して、図示しない駆動装置により支柱２５を介して、アーム２４を合紙収納部に移動する。そこで、エアシリンダ２２を作動させて合紙除去ヘッド２１を下降させる。次に、合紙分離用のエアーシリンダー２３を稼動して、合紙除去ヘッド２１の合紙付着部６１を合紙分離部６２に対して後退、あるいは、合紙分離部６２を合紙付着部６１に対して前進させることによって、合紙４１を合紙付着部６１の付着部分６３から分離してスペーサー（合紙）収納部に回収する。

上記したように、本発明の開梱装置１０により、合紙除去装置２０により合紙を除去する工程と、基板除去装置３０により基板を除去する工程とを、積層体から合紙および基板がなくなるまで交互に繰り返すことで所定枚数の基板と合紙を分離し、当該積層体の開梱が終了し、次の積層体の開梱作業に移ることになる。

１０・・・開梱装置 ２０・・・合紙除去装置 ２１・・・合紙除去ヘッド
２２・・・エアシリンダ（ヘッド上下用） ２３・・・エアシリンダ（合紙分離用）
２４・・・アーム ２５・・・支柱 ２６・・・台座 ２７・・・合紙収納部
３０・・・基板除去装置 ３１・・・ロボットハンド ３２・・・ロボット駆動部
３３・・・レール ４０・・・積層体 ４１・・・合紙（スペーサー）
４２・・・基板 ４３・・・パレット ５０・・・コンベア
６１・・・合紙付着部 ６２・・・合紙分離部 ６３・・・付着部分

Claims (5)

1. 合紙と基板が交互に水平に積載されてなる積層体の最上段に設置された合紙を除去する合紙除去装置において、
   少なくとも、前記積層体を載置する台座と、支柱に横設したアーム部と、前記アーム部から垂設され先端に前記合紙を付着する合紙付着部と前記合紙付着部より合紙を分離する合紙分離部とが一体となった合紙除去ヘッドとを有し、
   かつ、前記合紙除去ヘッドが、積層体に近づく方向、または離れる方向に上下移動する上下移動機構と、前記合紙除去ヘッドの前記合紙付着部に合紙を付着させた状態で、前記合紙付着部を前記合紙分離部に対して後退、あるいは、前記合紙分離部を前記合紙付着部に対して前進させることによって、合紙を合紙付着部から分離する合紙分離機構とを備えていることを特徴とする合紙除去装置。
2. 前記台座に併設する合紙収納部を有し、前記合紙除去ヘッドが前記台座と前記合紙収納部の間を移動するアーム駆動機構を備え、かつ、合紙を前記合紙付着部に付着させた状態で、前記アームを駆動して前記合紙除去ヘッドを前記台座から前記合紙収納部に移動し、前記合紙収納部で合紙と合紙付着部を分離することを特徴とする請求項１に記載する合紙除去装置。
3. 前記合紙として不織布を用いることを特徴とする請求項1または２に記載する合紙除去装置。
4. 請求項１または２に記載した合紙除去装置と、前記合紙除去装置により合紙を除去された前記積層体から前記基板を取り出す基板除去装置とを有することを特徴とする積層体の開梱装置。
5. 請求項４に記載する開梱装置を用いて、前記合紙除去装置により合紙を除去する工程と、前記基板除去装置により基板を除去する工程とを、前記積層体から合紙および基板がなくなるまで交互に繰り返すことを特徴とする積層体の開梱方法。

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