JP2014150218A - シート材積載方法、及びシート材積載装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】薄板ガラスやガラスシートのような外力の影響を受け易いシート材について、パレット等への積載作業を、安全、迅速、確実、且つ効率的に行うことを可能にするシート材積載方法を提供する。
【解決手段】シート材Sを保持する保持工程と、保持したシート材Sを傾斜面31に載置する載置工程と、を包含するシート材積載方法であって、保持工程において、シート材Sを傾斜面31に対して突出する湾曲状態で保持し、載置工程において、シート材Sの保持を解除し、シート材Sを平坦状態に戻しながら傾斜面31に載置する。
【選択図】図1
【解決手段】シート材Sを保持する保持工程と、保持したシート材Sを傾斜面31に載置する載置工程と、を包含するシート材積載方法であって、保持工程において、シート材Sを傾斜面31に対して突出する湾曲状態で保持し、載置工程において、シート材Sの保持を解除し、シート材Sを平坦状態に戻しながら傾斜面31に載置する。
【選択図】図1
Description
本発明は、ガラスシート等のシート材を傾斜面に積載するシート材積載方法、及びシート材積載装置に関する。
液晶用基板ガラス等に使用される薄板ガラスは、ナノレベルの平滑性が要求されることから、例えば、研磨工程を必要としないオーバーフローダウンドロー法により製造される。オーバーフローダウンドロー法とは、断面が略楔形の成形体の上部に形成されたオーバーフロー槽に溶融ガラスを連続して供給し、この溶融ガラスをオーバーフロー槽から溢れさせて成形体の領外の側壁面に沿って流下させた後、成形体の下頂部で融合させて一枚の板状形態にし、この形態の板ガラスが固化した段階で、これを引張ローラで狭持しつつ下方に引き抜くことによって、一枚の薄板ガラスを製造する方法である。オーバーフローダウンドロー法により製造された薄板ガラスは、所定のサイズの枚葉に切断してガラスシートとし、各工程に搬送された後、パレットに積載される。
ガラスシート(ガラス板)をパレットに積載する従来の技術として、ガラス板をパレットに立て掛けた姿勢で積載するものが知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2を参照)。
特許文献1のガラス板の積載装置は、ガラス板を吸着パッドで吸着して保持するガラス吸着手段と、合紙を保持する合紙保持手段とを備え、ロボットによってガラス吸着手段及び合紙保持手段を操作し、パレットにガラス板と合紙とを交互に積載するものである。特許文献2のガラス板の積載装置も、ロボットによってガラス板と合紙とを交互にパレットに積載するものである。
ガラス板をパレットに積載するにあたり、特許文献1や特許文献2のように、パレットに立て掛けた状態で載置される場合があるが、特に、厚さの小さい薄板ガラスを取り扱う場合、図7に示すように、(a)ガラスシートをチャックで保持し、これをパレットの傾斜面まで搬送した後、(b)チャックを解除してパレットに載置するが、このとき、(c)薄板ガラスがパレットから離間する方向に折り返り、破損することがあった。薄板ガラスの折り返りを防止するためには、パレットの載置面を寝かせることで、薄板ガラスを載置面側に十分に倒した状態で積載することが考えられる。しかし、パレットの載置面を大きく寝かせると、薄板ガラスをパレットに積載する際に薄板ガラスを保持しているチャックを上下前後方向に大きく移動させる必要があり、積載に時間が掛かるという問題がある。さらに、載置面を大きく寝かせたパレットは設置面積が大きくなるため、積載装置の空間効率が低下することにもなる。
また、薄板ガラスは軽量でありながら大きな面積を有するため、振動、風圧、慣性力等の外力の影響を受け易い。特に、近年の薄板ガラスは、より薄板化が進むとともに、製造効率を上げるべく大面積化されているため、搬送時及び積載時に外力の影響をより受け易く、また、外力により変形し易いものとなっている。薄板ガラスが外力の影響を受けると、例えば、搬送中に薄板ガラスが予期せぬ方向へ変形する等して搬送時の安定性が損なわれるだけでなく、外力が大きい場合にはチャック付近に応力が集中して破損する虞もある。このため、薄板ガラスの搬送速度を上げることは困難であり、パレットへの積載に時間がかかる要因となっていた。
さらに、特許文献1及び特許文献2のガラス板の積載装置は、ガラス板の有効面を吸着パッドで吸着して持ち上げているため、ガラス板をパレットに積載する際、ガラス板の姿勢を大きく変える必要がある。このとき、ガラス板に振動、風圧、慣性力等の外力が作用することになるため、積載対象が液晶用基板ガラス等の薄板ガラスである場合には、ガラス板が揺動したり、折れ曲がったり、破損したりする可能性がある。また、ガラス板をパレットに積載する際に姿勢が大きく変わると、ガラス板がパレットに積載されるまでの移動量が必然的に大きくなってしまうため、積載作業の効率が低下する。さらに、ガラス板の有効面を吸着パッドで吸着すると、ガラス板の表面が傷付き易いという問題もある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、薄板ガラスやガラスシートのような外力の影響を受け易いシート材について、パレット等への積載作業を、安全、迅速、確実、且つ効率的に行うことを可能にするシート材積載方法、及びシート材積載装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明に係るシート材積載方法の特徴構成は、シート材を保持する保持工程と、保持したシート材を傾斜面に載置する載置工程と、を包含するシート材積載方法であって、前記保持工程において、前記シート材を前記傾斜面に対して突出する湾曲状態で保持し、前記載置工程において、前記シート材の保持を解除し、前記シート材を平坦状態に戻しながら前記傾斜面に載置することにある。
本構成のシート材積載方法によれば、保持工程において、シート材を傾斜面に対して突出する湾曲状態で保持しているため、シート材の曲げに対する剛性を増加させることができる。このため、シート材を保持し傾斜面に載置するまでの間に、シート材に振動、風圧、慣性力等の外力が作用しても、シート材は安定した姿勢を維持しており、シート材の揺動、折れ曲がり、破損等を防止することができる。
載置工程においては、シート材は湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、そのまま傾斜面に載置される。ここで、傾斜面に対して突出する湾曲状態のシート材の保持を解除すると、シート材は傾斜面に近づくように弾みながら傾斜面に載置され、折り返りが発生し難い。従って、シート材の積載作業を迅速且つ確実に実行することができる。また、シート材は、湾曲によって曲げ剛性が増加した状態で傾斜面に載置されるため、傾斜面に対してシート材が密着し易くなり、その結果、傾斜面にシート材を密に積載することができる。
載置工程においては、シート材は湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、そのまま傾斜面に載置される。ここで、傾斜面に対して突出する湾曲状態のシート材の保持を解除すると、シート材は傾斜面に近づくように弾みながら傾斜面に載置され、折り返りが発生し難い。従って、シート材の積載作業を迅速且つ確実に実行することができる。また、シート材は、湾曲によって曲げ剛性が増加した状態で傾斜面に載置されるため、傾斜面に対してシート材が密着し易くなり、その結果、傾斜面にシート材を密に積載することができる。
本発明に係るシート材積載方法において、前記シート材を保護するための緩衝シートを前記シート材と前記傾斜面との間に待機させ、前記保持工程において、前記シート材を前記緩衝シートで受け取るとともに、当該緩衝シートを変形させることにより、前記シート材を前記湾曲状態で保持し、前記載置工程において、前記シート材と前記緩衝シートとを重ねた状態で前記シート材の保持を解除し、前記緩衝シートを介して前記シート材を前記傾斜面に載置することが好ましい。
本構成のシート材積載方法によれば、シート材を保護するための緩衝シートをシート材と傾斜面との間に待機させることで、緩衝シートがシート材を受け取った後、シート材を緩衝シートに重ねた状態で傾斜面に載置することが可能となる。また、緩衝シートがシート材を受け取るとき、緩衝シートを変形させることにより、シート材を湾曲状態で保持することができる。この場合、シート材と緩衝シートとが隙間なく接触した状態で重なるため、シート材は緩衝シートからずれ難くなる。
載置工程においては、シート材と緩衝シートとが重なった状態で湾曲状態のシート材の保持が解除されるため、シート材は湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、速やかに傾斜面に載置される。このとき、シート材は緩衝シートとともに傾斜面に近づくように弾みながら傾斜面に載置され、折り返りが発生し難い。さらに、シート材と緩衝シートとを重ねた状態で傾斜面に載置するため、シート材単体で載置する場合に比べて、シート材に大きな衝撃が伝わり難い。従って、傾斜面から比較的離れた位置で上記保持を解除しても、シート材が破損し難く、安全に積載作業を実行することができる。
載置工程においては、シート材と緩衝シートとが重なった状態で湾曲状態のシート材の保持が解除されるため、シート材は湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、速やかに傾斜面に載置される。このとき、シート材は緩衝シートとともに傾斜面に近づくように弾みながら傾斜面に載置され、折り返りが発生し難い。さらに、シート材と緩衝シートとを重ねた状態で傾斜面に載置するため、シート材単体で載置する場合に比べて、シート材に大きな衝撃が伝わり難い。従って、傾斜面から比較的離れた位置で上記保持を解除しても、シート材が破損し難く、安全に積載作業を実行することができる。
本発明に係るシート材積載方法において、前記載置工程において、前記シート材と重ねられている前記緩衝シートの少なくとも一部が前記傾斜面に当接した状態で前記シート材の保持を解除し、前記緩衝シートを介して前記シート材を前記傾斜面に載置することが好ましい。
本構成のシート材積載方法によれば、シート材と重ねられている緩衝シートの少なくとも一部が傾斜面に当接した状態でシート材の保持を解除して傾斜面にシート材を載置することにより、シート材又は緩衝シートと傾斜面との密着効果がさらに高まり、傾斜面にシート材を密に積載することができる。
本発明に係るシート材積載方法において、前記シート材と前記傾斜面との間に待機させている前記緩衝シートは、ホルダにより両側辺の上方部及び下方部が保持されていることが好ましい。
本構成のシート材積載方法によれば、緩衝シートは、ホルダにより両側辺の上方部及び下方部が保持されているため、緩衝シートがシート材を受け取ったときに緩衝シートが皺になり難く、シート材と緩衝シートとを確実に接触させた状態で重ね合わせることができる。また、シート材を傾斜面に載置するときの姿勢が安定するため、傾斜面に対するシート材の位置決めを正確に行うことができる。
本発明に係るシート材積載方法において、前記ホルダは、前記緩衝シートの保持間隔を調整可能に構成されていることが好ましい。
本構成のシート材積載方法によれば、ホルダによって緩衝シートの保持間隔を調整することができるので、シート材の湾曲状態に合わせて、緩衝シートをより適切な形状に変形させることが可能となる。また、シート材と緩衝シートとを重ねた状態で緩衝シートの保持間隔を調整すれば、シート材の湾曲状態を調整することが可能となる。
本発明に係るシート材積載方法において、前記保持工程において、前記シート材を平面視で前記傾斜面に対して突出する湾曲状態で保持することが好ましい。
本構成のシート材積載方法によれば、シート材を平面視で傾斜面に対して突出する湾曲状態で保持しているので、特に、シート材の上下方向の曲げに対する剛性を増加させることができる。
本発明に係るシート材積載方法において、前記保持工程において、前記シート材を保持又は解除するタイミングを個別に変更可能な複数のチャックを用いて、前記シート材を前記湾曲状態で保持することが好ましい。
本構成のシート材積載方法によれば、シート材を保持又は解除するタイミングを個別に変更可能な複数のチャックを用いてシート材を保持することで、シート材を緩衝シートに受け渡すときの姿勢や時間を容易に調整することができる。また、緩衝シートはシート材を受け取ったときに皺になり難く、シート材と緩衝シートとを確実に接触させた状態で重ね合わせることができる。
本発明に係るシート材積載方法において、前記保持工程において、前記シート材を上方から懸垂状態で保持することが好ましい。
本構成のシート材積載方法によれば、シート材を上方から懸垂状態で保持しているため、特に傾斜面から離間する方向に折り返り易いシート材の上方を湾曲させて曲げ剛性を高めることができる。また、シート材を上方から懸垂状態で保持すれば、シート材の湾曲状態は下方ほど緩やかになり、下端辺を略直線状にして傾斜面に載置することも可能になる。このようにシートを保持すれば、傾斜面に対するシート材の位置決めが容易となる。また、傾斜面にシート材を載置する際、シート材の下方と傾斜面(緩衝シートが介在する場合には緩衝シートの下方と傾斜面)とが密着し易く、この密着効果によりシート材は傾斜面の下端に対する位置ずれが発生し難い。さらに、密着効果により、積載したシート材の間に空気溜まりができ難いので、傾斜面にシート材を密に積載することができる。
上記課題を解決するための本発明に係るシート材積載装置の特徴構成は、シート材を傾斜面に積載するシート材積載装置であって、前記シート材を前記傾斜面に対して突出する湾曲状態にして保持可能であるとともに、前記シート材の保持を解除して前記シート材を平坦状態に戻しながら前記傾斜面に載置する保持部を備えたことにある。
本構成のシート材積載装置によれば、上述のシート材積載方法と同様の作用効果を得ることができる。
以下、本発明のシート材積載方法及びシート材積載装置に関する実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。本発明のシート材積載方法については、シート材積載装置の説明の中で合わせて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。
<シート材積載装置の構成>
本発明のシート材積載装置は、シート材を傾斜面に積載するために用いる装置である。積載対象のシート材は、ある程度の弾性を有する薄手の素材であり、例えば、ガラスシート、樹脂フィルム、紙製品、繊維製品、金属シート、木製シート等が挙げられる。本明細書では、積載対象のシート材として、特に、ガラスシートを例に挙げて説明する。従って、以降の説明では、本発明のシート材積載装置を「ガラスシート積載装置」として取り扱うものとする。
本発明のシート材積載装置は、シート材を傾斜面に積載するために用いる装置である。積載対象のシート材は、ある程度の弾性を有する薄手の素材であり、例えば、ガラスシート、樹脂フィルム、紙製品、繊維製品、金属シート、木製シート等が挙げられる。本明細書では、積載対象のシート材として、特に、ガラスシートを例に挙げて説明する。従って、以降の説明では、本発明のシート材積載装置を「ガラスシート積載装置」として取り扱うものとする。
図1は、ガラスシート積載装置100の概略構成を示した平面図及び斜視図である。図1では、ガラスシート積載装置100によってガラスシートGを保持及び搬送し、搬送したガラスシートGをパレット30に積載する工程を(a)〜(d)の順に段階的に示してある。ガラスシートGの搬送方向は、図1の各工程中に矢印Aで示した方向である。ガラスシート積載装置100は、ガラスシートGを保持する保持部としてのチャック10を備えている。チャック10は、当該チャック10が取り付けられるベース20によって動作可能に構成されている。なお、ベース20については、チャック10の動作を見易くするため、仮想線(破線)で示してある。搬送対象のガラスシートGは、例えば、オーバーフローダウンドロー法により製造される厚さ0.2mm以下の薄板ガラスである。薄板ガラスを所定のサイズの枚葉に切断して形成されたガラスシートGは、チャック10によって上端部が懸垂状態で保持され、この懸垂保持状態でベース20を作動させて後段の工程(例えば、パレットへの載置工程)に搬送される。
ガラスシートGを搬送するベース20は、モーター等の駆動源(図示せず)によって駆動される搬送機構(図示せず)を備えている。ベース20の下方には、チャック10が取り付けられる。チャック10は、ガラスシートGを安定して保持できるように複数設けられる。本実施形態では、チャック10として4つのチャック10a〜10dがベース20の下方に設けられている。これらのうち、チャック10a,10dがガラスシートGの外側(上端部の両側辺寄り)を夫々保持する外側チャックであり、チャック10b,10cがガラスシートGの内側(上端部の中央寄り)を夫々保持する内側チャックである。チャック10a〜10dは、ガラスシートGを安全且つ確実に保持できるように、保持力を調整可能に構成されている。本実施形態では、チャック10a〜10dは、配列が直線状に固定された固定チャックとして構成されている。チャック10a〜10dは、後述のように、ガラスシートGを保持したまま、そのガラスシートGの形状に追随して姿勢変化可能な動作フリーチャックとして構成することも可能である。
図1(a)〜(d)では、ガラスシートGの動作及び状態を説明するため、x方向及びy方向を設定している。x方向は搬送方向Aに垂直な方向であり、y方向は搬送方向Aと同じ方向である。また、参考のため、鉛直方向をz方向として示してある。搬送前の平坦な状態のガラスシートGを保持する場合、チャック10a〜10dは、図1(a)に示すように、略等間隔に並んでガラスシートGの上端部を懸垂保持する(保持工程)。チャック10a〜10dはガラス板Gを保持した状態のまま、必要に応じて、ガラス板Gの下端部が空中に浮き上がる位置までガラス板Gをz方向に引き上げる。ガラス板Gの保持が完了したら、搬送方向A(y方向)にガラス板Gの搬送が行われる。搬送されたガラスシートGは、搬送先に配置されているパレット30の傾斜面31に載置される(載置工程)。
ガラスシートGをパレット30に積載するにあたっては、ガラスシートGの有効面を保護するため、ガラスシートGの間に緩衝シートSが挟み込まれることがある。緩衝シートSは、例えば、柔軟性を備えた樹脂シート(例えば、株式会社JSPから市販されている無架橋発泡ポリエチレンシート「ミラマット(登録商標)」)が使用される。本実施形態のガラスシート積載装置100では、緩衝シートSをガラスシートGとパレット30の傾斜面31との間に中空待機させておく。待機中の緩衝シートSは、ホルダ40によって幅方向(x方向)の両側辺が保持されている。なお、ホルダ40は、後述するように、ガラスシートGが緩衝シートSに移動した後も、そのまま緩衝シートSを保持し続けることができる。つまり、ホルダ40は、緩衝シートSを保持することで、間接的にガラスシートGを保持する。従って、ホルダ40は、ガラスシートGを保持する保持部としての機能も有する。
ホルダ40は、上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bを備えており、緩衝シートSの両側辺の上方部及び下方部を保持している。上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bが保持している緩衝シートSの姿勢は、基本的にガラスシートGと平行に維持される。ただし、待機中の緩衝シートSは、後の載置工程を円滑に行うため、その少なくとも一部をパレット30の傾斜面31に当接させた状態としておくことが好ましい。例えば、緩衝シートSの下端部をパレット30の傾斜面31に対して線接触させておく。この場合、傾斜面31に対する緩衝シートSの位置決めを確実に行うことができる。より好ましくは、緩衝シートSの下端部から上方の所定の幅に亘る領域をパレット30の傾斜面31に対して面接触させておく。この場合、傾斜面31に対する緩衝シートSの位置決め精度の向上に加えて、緩衝シートSと傾斜面31との密着効果により、緩衝シートSの皺や緩衝シートSと傾斜面31との間に空気が侵入することを防ぐことができるので、傾斜面31にガラスシートGを密に積載することができる。
上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bは、x方向に沿って可動式に構成され、緩衝シートSの保持間隔を調整することができる。また、上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bは、緩衝シートSを保持した状態でx方向に動かすことも可能である。このため、例えば、緩衝シートSを保持している状態で、上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bをx方向に沿って互い接近する方向に移動させると、保持している緩衝シートSを弛ませることができる。上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bによる緩衝シートSの保持間隔は別々に設定することが可能であり、この場合、緩衝シートSの弛み具合を緩衝シートSの上側と下側とで異ならせることができる。
載置工程を実行するにあたっては、図1(a)の状態からベース20を駆動し、チャック10a〜10dで保持しているガラスシートGが緩衝シートSの外側に対して当接する付近まで近づいた時点で、図1(b)に示すように、外側のチャック10a,10dによるガラスシートGの保持を解除し、内側チャック10b,10cのみでガラスシートGを保持した状態で、ガラスシートGをさらに前進させる。ここで、緩衝シートSを保持している上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bは、x方向に沿って互いに接近する方向に若干移動する。これにより、緩衝シートSは少し弛んだ状態となる。また、緩衝シートS自身も若干伸張する。その結果、ガラスシートGは緩衝シートSの外側に当接し、後方に巻き込まれるように撓んで湾曲状態となる。ガラスシートGの湾曲状態は、内側チャック10b,10cで保持している上端辺が最も大きく、下方ほど緩やかになり、下端辺では略直線状にすることもできる。なお、後述の別実施形態で説明するように、チャック10a〜10dの少なくとも一部に駆動機構を設け、チャック10a〜10dの配列を曲線状に変化させることで、ガラスシートGの湾曲状態を積極的に形成することも可能である。図1(b)のように、ガラスシートGが湾曲状態になると、ガラスシートGの上下方向の曲げに対する剛性が増加し、安定した姿勢を維持することができる。このため、ガラスシートGに振動、風圧、慣性力等の外力が作用しても、ガラスシートGの揺動、折れ曲がり、破損等を防止することができる。
次に、図1(b)の状態からガラスシートGをさらに搬送方向Aに進めると、内側のチャック10b,10cにより保持されている湾曲したガラスシートGは、平面視でパレット30の傾斜面31に対して突出する湾曲状態となっているため、ガラスシートGの幅方向(x方向)の中央付近(特に、ガラスシートGの上端部の中央付近)が中空待機している緩衝シートSに当接する。この時又はこの直前に、緩衝シートSを保持している上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bは、x方向に沿って互いに接近する方向に適宜移動し、緩衝シートSをガラスシートGの湾曲状態に合うように変形させる。そして、この状態でガラスシートGを保持しているチャック10b,10cを解除すると、図1(c)に示すように、湾曲しているガラスシートGは、上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bの相互の接近によって弛ませられた緩衝シートSに受け取られる。このとき、ガラスシートGは緩衝シートSに対して略全体が接触した状態で重なるため、緩衝シートSは皺になり難く、ガラスシートGと緩衝シートSとの間に空気が溜まり難い。従って、ガラスシートGは、緩衝シートSからずれ難くなる。また、待機中の緩衝シートSにガラスシートGを受け渡しているため、ガラスシートGをパレット30に直接載置する場合と比べて、チャック10a〜10dの移動量(ストローク)を小さくすることができる。
次に、図1(c)の状態から緩衝シートSを保持している上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bを解除する。すると、ガラスシートGは、緩衝シートSと重なり合った状態のまま湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、図1(d)に示すように、パレット30の傾斜面31に載置される。パレット30の傾斜面31は、ガラスシートG及び緩衝シートSを受け入れ可能なように、これらより大きいサイズの矩形面で構成されている。また、傾斜面31は、搬送方向Aから見て矩形面の下側の辺が手前側となり、上側の辺が奥側となるように傾斜角αで傾斜するように設けられている。傾斜面31の傾斜角αは任意の値とすることが可能であり、例えば、10〜30度の範囲に設定され、本実施形態では18度に設定されている。本発明では、ガラスシートGの曲げ剛性を高めた状態からパレット30への載置を行っているので、傾斜面31の傾斜角αを比較的小さくしても、積載時のガラスシートGは傾斜面31から離間する方向に折り返り難いものとなる。また、傾斜面31の下端に対する位置ずれも発生し難い。従って、チャック10a〜10dの移動量が大きくなることを抑えながら、パレット30の傾斜面31へのガラスシートGの積載を確実に行うことが可能となる。
パレット30の傾斜面31にガラスシートGを載置するにあたり、緩衝シートSを保持している上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bを解除する手順として、先に上部ホルダ40aの保持を解除し、その後、下部ホルダ40bの保持を解除することが好ましい。この場合、上部ホルダ40aを解除した時点では、緩衝シートSの下方部は下部ホルダ40bによって未だ固定されているため、緩衝シートSの下端部をパレット30の傾斜面31に対して位置決めした状態で、パレット30の傾斜面31へのガラスシートGの載置を行うことができる。このため、ガラスシートGの積載位置のずれが少なくなり、積載精度が向上する。また、緩衝シートSと傾斜面31との密着性が高まるため、積載したガラスシートGの間に空気が溜まり難く、傾斜面31にガラスシートGを密に積載することができる。
<動作フリーチャックの構成>
ガラスシート積載装置100において、チャック10a〜10dを動作フリーチャックとして構成することができる。動作フリーチャックとは、外力を受けた場合、その外力が作用する方向に自在に動作可能なチャックである。チャック10a〜10dの動作フリーチャックとしての動作は、x方向への移動、y方向への移動、並びにxy平面内における回転のいずれか、又はこれらを組み合わせたものとなる。
ガラスシート積載装置100において、チャック10a〜10dを動作フリーチャックとして構成することができる。動作フリーチャックとは、外力を受けた場合、その外力が作用する方向に自在に動作可能なチャックである。チャック10a〜10dの動作フリーチャックとしての動作は、x方向への移動、y方向への移動、並びにxy平面内における回転のいずれか、又はこれらを組み合わせたものとなる。
図2は、動作フリーチャックとして構成した外側チャックの一つであるチャック10aの構造を例示したものであり、チャック10aの(a)正面図、及び(b)平面図を夫々示している。(a)正面図の吹き出し内は、チャック10aの挟持部18を90°回転させた状態を示している。もう一つの外側チャックであるチャック10dも、チャック10aと同様の構成を有する。内側チャックであるチャック10b,10cは、基本的な構成はチャック10a,10dと同様であるが、x方向及びy方向における可動範囲をチャック10a,10dより小さく構成しても構わない。
チャック10aは、図2に示すように、x方向に移動可能なガイド部19を備えたx移動機構11と、y方向に移動可能なガイド部19を備えたy移動機構12とを備えている。また、チャック10aは、ボールベアリング15を介してxy平面内における回転が動作フリーに構成されている。このため、チャック10aは、保持しているガラスシートGの形状変化に追随して自在に移動及び回転し、その姿勢を変化させることができる。従って、例えば、ガラスシートGの形状が搬送中に変化しても、ガラスシートGはチャック10aからストレスを受けることはない。チャック10b〜10dについても、チャック10aと同様に、保持しているガラスシートGの形状に追随するように移動及び回転することができる。
なお、上記のように、チャック10a〜10dを動作フリーチャックとして構成すると、チャック10a〜10dはガラスシートGの搬送中も移動することが可能であるが、搬送中にガラスシートGの形状が変化しない場合又は積極的に変化させない場合は、チャック10a〜10dの配列を固定するロック機構を設けておくことが好ましい。ロック機構は、例えば、x移動機構11及びy移動機構12の夫々のガイド部19にブレーキ機構を設けることで構成可能である。この場合、チャック10a〜10dの配列が固定され、ガラスシートGの状態を維持しながら搬送することができるので、搬送時のガラスシートGの姿勢をより安定させることができる。
チャック10a〜10dがガラスシートGの保持を解除した後は、動作フリーにより姿勢が変化したチャック10a〜10dを変化前の姿勢に戻すためには、チャック10a〜10dに弾性部材(図示せず)を取り付けて復帰機構を構成し、チャック10a〜10dの保持が解除されたら自動的に元の姿勢に復帰させるようにする。この場合、ガラスシート積載装置100が、一つのガラス板Gの搬送を終えて保持を解除し、次のガラス板Gを取りに行くとき、チャック10a〜10dは復帰機構によって直ちに曲線状配列から直線状配列に戻されるので、作業が中断せず効率的な搬送を行うことが可能となる。なお、この場合、弾性部材の弾性力(復帰力)は、ガラス板Gの弾性力よりも小さく設定しておけばよい。
以上のとおり説明した本発明のガラスシート積載装置100を用いて、本発明のガラスシート積載方法を実行すれば、保持工程において、ガラスシートGはパレット30の傾斜面31に対して突出する湾曲状態で保持されるため、ガラスシートGの曲げに対する剛性を増加させることができる。このため、ガラスシートGを保持し傾斜面31に載置するまでの間に、ガラスシートGに振動、風圧、慣性力等の外力が作用しても、ガラスシートGは安定した姿勢を維持しており、ガラスシートGの揺動、折れ曲がり、破損等を防止することができる。従って、本発明のガラスシート積載装置100、及び本発明のガラスシート積載方法は、厚さ0.2mm以下の薄板ガラスや、長さが3000mmを超えるG11級のガラスシートの搬送に好適に利用することができる。
また、本発明のガラスシート積載方法において、載置工程では、ガラスシートGは湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、そのまま傾斜面31に載置される。ここで、傾斜面31に対して突出する湾曲状態のガラスシートGの保持を解除すると、ガラスシートGは傾斜面31に近づくように弾みながら傾斜面31に載置されるため、傾斜面31から離間する方向に折り返り難くなる。また、傾斜面31の下端に対する位置ずれも発生し難い。従って、パレット30の傾斜面31へのガラスシートGの積載作業を迅速且つ確実に実行することができる。また、ガラスシートGは、湾曲によって曲げ剛性が増加した状態から傾斜面31へ載置されるため、傾斜面31に対してガラスシートGが密着し易くなる。その結果、傾斜面31にガラスシートGを密に積載しながら、ガラスシートGの積載作業を迅速且つ確実に実行することができる。
なお、本発明のガラスシート積載装置100は、従来のガラスシート搬送装置において、固定式のチャックを動作フリーチャックに交換するだけの小規模な改良で実現することができる。従って、設備コストを抑えながら、ガラスシートGの積載作業の効率を高めることができ、実用性に優れた装置と言える。
<別実施形態>
(1)上記実施形態では、チャック10a〜10dを、保持しているガラスシートGの形状変化に追随して自在に移動及び回転可能な動作フリーチャックとして構成したが、チャック10a〜10dの少なくとも一部に駆動機構を設け、チャック10a〜10dの配列を積極的に変更可能に構成することも可能である。図3は、駆動機構を設けたチャック10aの構造を例示したものであり、チャック10aの(a)正面図、及び(b)平面図を夫々示している。(a)正面図の吹き出し内は、チャック10aの挟持部18を90°回転させた状態を示している。もう一つの外側チャックであるチャック10dも、チャック10aと同様の構成を有する。内側チャックであるチャック10b,10cは、基本的な構成はチャック10a,10dと同様であるが、駆動機構は必須ではなく、さらに、x方向及びy方向における可動範囲をチャック10a,10dより小さく構成しても構わない。チャック10aは、図3に示すように、x方向に動作可能なガイド部19を備えたx動作機構13と、y方向に動作可能なガイド部19を備えたy動作機構14とを備えている。x動作機構13及びy動作機構14には、夫々ボールネジ16及びモーター17が設けられている。モーター17としては、移動距離(すなわち、回転数)を正確に制御可能なサーボモーターを使用することが好ましい。モーター17がボールネジ16を回転させてx動作機構13及びy動作機構14を夫々動作させると、チャック10aはx方向及びy方向に移動する。なお、x動作機構13及びy動作機構14を同時に動作させた場合は、チャック10aは両方向の間で補間された位置に直接移動する。このとき、チャック10aは、回転動作は規制されておらず、ボールベアリング15を介してxy平面内における回転が動作フリーに構成されている。このため、チャック10aは、保持しているガラス板Gの形状変化に追随して自在に回転し、その姿勢を変化させる。従って、x動作機構13及びy動作機構14の動作が完了した後も、ガラス板Gは、チャック10aからストレスを受けることはない。
(1)上記実施形態では、チャック10a〜10dを、保持しているガラスシートGの形状変化に追随して自在に移動及び回転可能な動作フリーチャックとして構成したが、チャック10a〜10dの少なくとも一部に駆動機構を設け、チャック10a〜10dの配列を積極的に変更可能に構成することも可能である。図3は、駆動機構を設けたチャック10aの構造を例示したものであり、チャック10aの(a)正面図、及び(b)平面図を夫々示している。(a)正面図の吹き出し内は、チャック10aの挟持部18を90°回転させた状態を示している。もう一つの外側チャックであるチャック10dも、チャック10aと同様の構成を有する。内側チャックであるチャック10b,10cは、基本的な構成はチャック10a,10dと同様であるが、駆動機構は必須ではなく、さらに、x方向及びy方向における可動範囲をチャック10a,10dより小さく構成しても構わない。チャック10aは、図3に示すように、x方向に動作可能なガイド部19を備えたx動作機構13と、y方向に動作可能なガイド部19を備えたy動作機構14とを備えている。x動作機構13及びy動作機構14には、夫々ボールネジ16及びモーター17が設けられている。モーター17としては、移動距離(すなわち、回転数)を正確に制御可能なサーボモーターを使用することが好ましい。モーター17がボールネジ16を回転させてx動作機構13及びy動作機構14を夫々動作させると、チャック10aはx方向及びy方向に移動する。なお、x動作機構13及びy動作機構14を同時に動作させた場合は、チャック10aは両方向の間で補間された位置に直接移動する。このとき、チャック10aは、回転動作は規制されておらず、ボールベアリング15を介してxy平面内における回転が動作フリーに構成されている。このため、チャック10aは、保持しているガラス板Gの形状変化に追随して自在に回転し、その姿勢を変化させる。従って、x動作機構13及びy動作機構14の動作が完了した後も、ガラス板Gは、チャック10aからストレスを受けることはない。
本別実施形態のように、チャック10a〜10dの少なくとも一部に駆動機構を設けた場合においては、チャック10a〜10dの移動量は、以下のように調整することができる。図4は、ガラスシートGを保持しているチャック10a〜10dの移動前及び移動後の相対的な位置関係を表した説明図である。例えば、図4に示すように、幅2000mmのガラスシートGをチャック10a〜10dにより500mmの間隔で保持しているケースにおいて、ガラスシートGを半径R=1000mmの円弧を形成するように湾曲させる場合、チャック10aの移動量(Δx1,Δy1)は、以下のように求められる。
Δx1 = 750(mm) − x1 ≒ 68(mm)
Δy1 = 1000(mm) − y1 ≒ 268(mm)
上記式中のx1及びy1は、図4中に示したとおり、ガラスシートGを湾曲させた円弧の中心を基準とした移動後のチャック10aの位置(x1,y1)である。
Δx1 = 750(mm) − x1 ≒ 68(mm)
Δy1 = 1000(mm) − y1 ≒ 268(mm)
上記式中のx1及びy1は、図4中に示したとおり、ガラスシートGを湾曲させた円弧の中心を基準とした移動後のチャック10aの位置(x1,y1)である。
同様に、チャック10bの移動量(Δx2,Δy2)については、以下のように求められる。
Δx2 = 250(mm) − x2 ≒ 3(mm)
Δy2 = 1000(mm) − y2 ≒ 31(mm)
上記式中のx2及びy2は、図4中に示したとおり、ガラス板Gを湾曲させた円弧の中心を基準とした移動後のチャック10bの位置(x2,y2)である。
Δx2 = 250(mm) − x2 ≒ 3(mm)
Δy2 = 1000(mm) − y2 ≒ 31(mm)
上記式中のx2及びy2は、図4中に示したとおり、ガラス板Gを湾曲させた円弧の中心を基準とした移動後のチャック10bの位置(x2,y2)である。
チャック10d及びチャック10cの移動量も、上記と同様の計算により求めることができる。チャック10dはチャック10aと実質的に同じ移動量となり、チャック10cはチャック10bと実質的に同じ移動量となる。このようにして求めた移動量をx動作機構13及びy動作機構14に設定し、チャック10a,10dを移動させれば、チャック10a〜10dが円弧状の曲線状配列となり、ガラス板Gを設定した湾曲状態に変形させることができる。なお、本別実施形態のように、チャック10a,10dのみを移動させるように構成すれば、複雑な制御は不要となる。
(2)上記実施形態では、緩衝シートSをガラスシートGとパレット30の傾斜面31との間に中空待機させているが、緩衝シートSをパレット30の傾斜面31(パレット30の傾斜面31にガラスシートGが載置されている場合は、一番上のガラスシートGの上)に予め載置しておき、その状態でガラスシートGの載置工程を実行することも可能である。図5は、本別実施形態に係るガラスシート積載装置100の概略構成を示した平面図及び斜視図である。図5では、図1と同様に、ガラスシート積載装置100によってガラスシートGを保持及び搬送し、搬送したガラスシートGをパレット30に積載する工程を(a)〜(d)の順に段階的に示してある。
載置工程を実行するにあたっては、図5(a)の状態からベース20を駆動し、チャック10a〜10dで保持しているガラスシートGがパレット30の傾斜面31に載置されている緩衝シートSに対して当接する付近まで近づいた時点で、図5(b)に示すように、チャック10a〜10dを円弧状の曲線状配列に変化させる。すると、ガラスシートGは外側が後方に巻き込まれるように撓んで湾曲状態となる。そのまま、ガラスシートGを緩衝シートSに接近させ、少なくともガラスシートGの下端辺が緩衝シートSに当接した時に、図5(c)に示すように、チャック10a〜10dによるガラスシートGの保持を解除する。すると、ガラスシートGは、湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、図5(d)に示すように、そのままパレット30の傾斜面31に載置されている緩衝シートSの上に積載される。
(3)上記各実施形態では、緩衝シートSは、ガラスシートGを受け取るまでは平坦な状態で待機しているが、予め弛ませた状態で待機させておくことも可能である。図6は、本別実施形態に係るガラスシート積載装置100の概略構成を示した平面図及び斜視図である。図6では、図1と同様に、ガラスシート積載装置100によってガラスシートGを保持及び搬送し、搬送したガラスシートGをパレット30に積載する工程を(a)〜(d)の順に段階的に示してある。
載置工程を実行するにあたっては、図6(a)の状態からベース20を駆動し、チャック10a〜10dで保持しているガラスシートGが弛ませてある緩衝シートSの外側に対して当接する付近まで近づいた時点で、図6(b)に示すように、チャック10a〜10dを円弧状の曲線状配列に変化させる。すると、ガラスシートGは外側が後方に巻き込まれるように撓んで湾曲状態となる。この状態で、ガラスシートGをさらに前進させる。そして、少なくともガラスシートGが緩衝シートSの外側に当接した時に、図6(c)に示すように、チャック10a〜10dによるガラスシートGの保持を解除する。すると、湾曲しているガラスシートGは、弛ませられた緩衝シートSに受け取られる。このとき、緩衝シートSを保持している上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bを、x方向に沿って互いに接近する方向に移動させることで、緩衝シートSの形状を湾曲しているガラスシートGの形状に確実に合わせるようにする。その結果、ガラスシートGは緩衝シートSに対して略全体が接触した状態で重なるため、緩衝シートSは皺になり難く、ガラスシートGと緩衝シートSとの間に空気が溜まり難い。従って、ガラスシートGは、緩衝シートSからずれ難くなる。なお、待機中の緩衝シートSを弛ませた状態にしておいて、ガラスシートGの受け取り時に緩衝シートSの弛み具合を少なくすることも可能である。次に、図6(c)の状態から緩衝シートSを保持している上部ホルダ40a及び下部ホルダ40bを解除する。すると、ガラスシートGは、緩衝シートSと重なり合った状態のまま湾曲状態から元の平坦状態に弾性復帰し、図6(d)に示すように、パレット30の傾斜面31に載置される。
(4)上記実施形態では、ガラスシートGを保持するチャック10として、4つのチャック10a〜10dを設けているが、チャック10の数をさらに増加することも可能である。チャック10の数を5つ以上に設定した場合、ガラスシートGを緩衝シートSに受け渡す際のタイミングを最適化することが容易となり、さらに、緩衝シートSに対するガラスシートGの受け渡し精度を向上させることができる。一方、チャック10の数は最低3つあればよく、この場合、装置構成を簡素化することができる。
本発明のシート材積載方法、及びシート材積載装置は、ガラスシートをパレット等に積載する場面において利用可能であるが、ガラス以外の素材であって、ある程度の弾性を有する薄手の素材、例えば、樹脂フィルム、紙製品、繊維製品、金属シート、木製シート等の積載にも応用することができる。
10 チャック(保持部)
10a,10d 外側チャック
10b,10c 内側チャック
11 x移動機構
12 y移動機構
15 ボールベアリング
20 ベース(搬送部)
30 パレット
31 傾斜面
40 ホルダ(保持部)
40a 上部ホルダ
40b 下部ホルダ
100 ガラスシート積載装置(シート材積載装置)
G ガラスシート(シート材)
S 緩衝シート
A 搬送方向
10a,10d 外側チャック
10b,10c 内側チャック
11 x移動機構
12 y移動機構
15 ボールベアリング
20 ベース(搬送部)
30 パレット
31 傾斜面
40 ホルダ(保持部)
40a 上部ホルダ
40b 下部ホルダ
100 ガラスシート積載装置(シート材積載装置)
G ガラスシート(シート材)
S 緩衝シート
A 搬送方向
Claims (9)
- シート材を保持する保持工程と、
保持したシート材を傾斜面に載置する載置工程と、
を包含するシート材積載方法であって、
前記保持工程において、前記シート材を前記傾斜面に対して突出する湾曲状態で保持し、
前記載置工程において、前記シート材の保持を解除し、前記シート材を平坦状態に戻しながら前記傾斜面に載置するシート材積載方法。 - 前記シート材を保護するための緩衝シートを前記シート材と前記傾斜面との間に待機させ、
前記保持工程において、前記シート材を前記緩衝シートで受け取るとともに、当該緩衝シートを変形させることにより、前記シート材を前記湾曲状態で保持し、
前記載置工程において、前記シート材と前記緩衝シートとを重ねた状態で前記シート材の保持を解除し、前記緩衝シートを介して前記シート材を前記傾斜面に載置する請求項1に記載のシート材積載方法。 - 前記載置工程において、前記シート材と重ねられている前記緩衝シートの少なくとも一部が前記傾斜面に当接した状態で前記シート材の保持を解除し、前記緩衝シートを介して前記シート材を前記傾斜面に載置する請求項2に記載のシート材積載方法。
- 前記シート材と前記傾斜面との間に待機させている前記緩衝シートは、ホルダにより両側辺の上方部及び下方部が保持されている請求項2又は3に記載のシート材積載方法。
- 前記ホルダは、前記緩衝シートの保持間隔を調整可能に構成されている請求項4に記載のシート材積載方法。
- 前記保持工程において、前記シート材を平面視で前記傾斜面に対して突出する湾曲状態で保持する請求項1〜5の何れか一項に記載のシート材積載方法。
- 前記保持工程において、前記シート材を保持又は解除するタイミングを個別に変更可能な複数のチャックを用いて、前記シート材を前記湾曲状態で保持する請求項1〜6の何れか一項に記載のシート材積載方法。
- 前記保持工程において、前記シート材を上方から懸垂状態で保持する請求項1〜7の何れか一項に記載のシート材積載方法。
- シート材を傾斜面に積載するシート材積載装置であって、
前記シート材を前記傾斜面に対して突出する湾曲状態にして保持可能であるとともに、前記シート材の保持を解除して前記シート材を平坦状態に戻しながら前記傾斜面に載置する保持部を備えたシート材積載装置。
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