JP2021009101A - Object detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体検出装置に関する。さらに詳細には、本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)製造工程などのような各種の作業工程において、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板などのような各種の物体が存在する位置を検出する際などに用いて好適な物体検出装置に関する。 The present invention relates to an object detection device. More specifically, in the present invention, in various work processes such as a flat panel display (FPD: Flat Panel Display) manufacturing process, various objects such as a glass substrate for a flat panel display are present. The present invention relates to an object detection device suitable for use when detecting a position or the like.
一般に、液晶ディスプレイ(LCD:Lliquid Crystal Display)、プラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)あるいは低温ポリシリコン薄膜トランジスタ(LTPS−TFT:Low Temperature Poly Silicon−Thin Film Transistor)などを含むフラットパネルディスプレイ製造工程の分野においては、各作業工程においてフラットパネルディスプレイ用のガラス基板が存在する位置を検出するために、ガラス基板の有無を検出する物体検出装置が用いられている。 Generally, a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), a plasma display panel (PDP: Plasma Display Panel), or a low temperature polysilicon thin film transistor (LTPS-TFT: Low Temperature Poly Silicon-Thin Film Transistor) including a process of manufacturing a flat panel). In the field, an object detection device that detects the presence or absence of a glass substrate is used in order to detect the position where the glass substrate for a flat panel display exists in each work process.
こうした物体検出装置としては、従来より、ガラス基板などの物体と接触して当該物体の有無を検知する物体検出装置(以下、本明細書においては、「接触式物体検出装置」と適宜に称する。)が知られている。 Conventionally, such an object detection device is appropriately referred to as an object detection device that contacts an object such as a glass substrate and detects the presence or absence of the object (hereinafter, in the present specification, a "contact type object detection device". )It has been known.
こうした接触式物体検出装置は、物体と実際に接触することにより当該物体の有無を検出するものであるため、物体の表面に洗浄液などの液体が付着していても当該物体の有無を誤検出する恐れがなく、物体の表面状態によって検出精度が影響されず信頼性に優れたものであった。 Since such a contact-type object detection device detects the presence or absence of the object by actually contacting the object, the presence or absence of the object is erroneously detected even if a liquid such as a cleaning liquid adheres to the surface of the object. There was no fear, and the detection accuracy was not affected by the surface condition of the object, and the reliability was excellent.
しかしながら、その一方で、接触式物体検出装においては、物体と実際に接触するため当該物体を損傷したり、あるいは、当該物体に汚れを付着させるなどという問題点が指摘されていた。 However, on the other hand, it has been pointed out that the contact-type object detection device has problems such as damage to the object due to actual contact with the object or adhesion of dirt to the object.
上記した接触式物体検出装置の有する問題点に鑑みて、ガラス基板などの物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出する物体検出装置(以下、本明細書においては、「非接触式物体検出装置」と適宜に称する。)が提案されている。 In view of the problems of the contact-type object detection device described above, an object detection device that detects the presence or absence of the object in a non-contact manner without contacting an object such as a glass substrate (hereinafter, in the present specification, "non-contact". An appropriate object detector ”) has been proposed.
従来より、こうした非接触式物体検出装置としては、例えば、図1(a)(b)に示すような物体検出装置が知られている。 Conventionally, as such a non-contact type object detection device, for example, an object detection device as shown in FIGS. 1A and 1B has been known.
この図1(a)(b)に示す物体検出装置100は、物体200へ向けてレーザー光などの光(出射光)Lを出射する発光素子を備えた発光部102と、物体200の表面で反射した光(反射光)RLを受光する受光素子を備えた受光部104と、受光部104における受光量を検出する検出部106とを有して構成されている。
The
ここで、発光部102は、物体検出装置100において物体200の有無を検出するための位置として設定された検出領域Aに向けて、出射光Lを出射するように配置されている。
Here, the
また、受光部104は、検出領域Aに物体200が存在するときに、発光部102から検出領域Aに向けて出射された出射光Lが物体200に反射し、当該反射による反射光RLを入射して受光可能な位置に配置されている。
Further, in the
なお、符号202は、検出領域Aから外れた位置にある物体200を、検出領域Aを通過するように搬送する物体搬送手段としてのローラーコンベアである。
以上の構成において、図1(a)に示すように、検出領域Aに物体200が存在しない状態においては、発光部102から検出領域Aに向けて出射された出射光Lは物体200に反射することがないため、検出部106が検出する受光量は低い値となる。
In the above configuration, as shown in FIG. 1A, when the
一方、図1(b)に示すように、ローラーコンベア202により物体200が水平方向左方側から右方側へ移動されて検出領域Aに搬送されると、発光部102から検出領域Aに向けて出射された出射光Lは物体200に反射して、その反射光RLが受光部104に受光される。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the
このため、検出部106が検出する受光量は高い値に変化し、この受光量の変化により物体200が検出領域Aに存在することを検出することができる。
Therefore, the light receiving amount detected by the
このように、物体検出装置100は、物体200と実際に接触することなく非接触で物体200の有無を検知するので、物体200を損傷したり、あるいは、物体200に汚れを付着させるなどということはない。
In this way, the
ところで、図1(a)(b)を参照しながら上記において説明した従来の物体検出装置100は、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境で使用すると、検出領域Aにおいて物体200の有無を適正に検出することができない恐れがあるという問題点が指摘されていた。
By the way, when the conventional
即ち、図2(a)(b)に示すように、周囲が洗浄液ミスト300で覆われたウェットな環境で物体検出装置100を使用すると、発光部102における光出射端部102aや受光部104における光受光端部104aに、洗浄液ミスト300による液滴302が付着して定着する。
That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, when the
ここで、発光部102における光出射端部102aに液滴302が付着して定着すると、定着した液滴302の影響を受けて発光部102から出射される出射光Lの出射状態が変化し、また、受光部104における光受光端部104aに液滴302が付着して定着すると、定着した液滴302の影響を受けて受光部104における反射光RLの受光状態が変化し、検出領域Aにおける物体200の有無を誤検出する恐れがあった。
Here, when the
具体的には、発光部102における光出射端部102aに定着した液滴302によって、発光部102の光受光端部102aから出射される出射光Lの方向が予め設定されている方向から変化したり散乱するなどしたり、受光部104における受光射端部104aに定着した液滴302によって、受光部104が予め設定された方向以外の光を受光するなどして、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することができない場合があるという問題点があった。
Specifically, the direction of the emitted light L emitted from the
また、従来の物体検出装置100においては、光を用いるため物体の表面状態によっては当該光の反射状態が変化して検出精度に影響を及ぼすとともに、物体200に対する発光部102および受光部104の設置位置によって物体200の検出感度が大きく変わってしまうという問題点もあった。
Further, in the conventional
さらに、従来の物体検出装置100においては、発光部102や受光部104に付着した汚れにより物体200の検出感度が低下するので、発光部102や受光部104の定期的なクリーニングが必要となるという問題点もあった。
Further, in the conventional
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。 Since the prior art that the applicant of the present application knows at the time of filing the patent application is not an invention related to an invention known in the literature, there is no prior art document information to be described in the specification of the present application.
本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出するとともに、物体の表面状態によって検出精度が影響されることがなく、かつ、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境でも使用することが可能であって、しかも、物体に対する設置位置の裕度が高く、定期的なクリーニングを必要としない物体検出装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of various problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to detect the presence or absence of the object in a non-contact manner without contacting the object. The detection accuracy is not affected by the surface condition of the object, and it can be used in a wet environment such as a cleaning process using a cleaning liquid mist, and the installation position with respect to the object is flexible. It is intended to provide an object detection device that is expensive and does not require regular cleaning.
上記目的を達成するために、本発明は、検出領域に向けてエアーなどの流体による旋回流を発生させ、当該旋回流の中心軸近傍の圧力の変化を計測した結果に基づいて、検出領域における物体の有無を検出するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention generates a swirling flow by a fluid such as air toward the detection region, and based on the result of measuring the change in pressure near the central axis of the swirling flow, in the detection region. It is designed to detect the presence or absence of an object.
従って、本発明によれば、物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出することができ、しかも光を用いることがないため物体の表面状態によって検出精度が影響されることもなく、かつ、光を用いることがないため洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境でも使用することが可能である。 Therefore, according to the present invention, the presence or absence of the object can be detected without contacting the object, and since no light is used, the detection accuracy is not affected by the surface state of the object. Moreover, since no light is used, it can be used in a wet environment such as a cleaning process using a cleaning liquid mist.
さらに、本発明によれば、検出領域に向けてエアーなどの流体による旋回流を発生させるのみでよいので、発光部から物体に向けて出射された光の反射光を受光部で受光することにより物体の有無を検出する従来の物体検出装置と比較すると、物体に対する設置位置の裕度が高いものであり、また、発光部や受光部を持たないため定期的なクリーニングを行う必要もない。 Further, according to the present invention, since it is only necessary to generate a swirling flow by a fluid such as air toward the detection region, the light receiving portion receives the reflected light of the light emitted from the light emitting portion toward the object. Compared with the conventional object detection device that detects the presence or absence of an object, the installation position is more flexible with respect to the object, and since it does not have a light emitting part or a light receiving part, it is not necessary to perform regular cleaning.
即ち、本発明は、検出領域へ向けて流体の旋回流を吹き出す旋回流発生手段と、上記旋回流発生手段により発生された上記旋回流の中心軸近傍の圧力を検出する圧力検出手段とを有し、上記圧力検出手段が検出した圧力の変化に基づいて、上記検出領域における物体の有無を検出するようにしたものである。 That is, the present invention has a swirling flow generating means for blowing out a swirling flow of fluid toward a detection region, and a pressure detecting means for detecting the pressure near the central axis of the swirling flow generated by the swirling flow generating means. Then, based on the change in pressure detected by the pressure detecting means, the presence or absence of an object in the detection region is detected.
また、本発明は、上記した本発明において、上記検出領域は、上記旋回流の上記中心軸の略延長線上に位置するようにしたものである。 Further, in the present invention, the detection region is located on a substantially extension line of the central axis of the swirling flow.
また、本発明は、上記した本発明において、上記旋回流発生手段は、略円筒形状を備えるとともに上記流体の吹き出し口を形成されたカップ部を備え、上記カップ部に形成された上記吹き出し口から上記カップ部内へ上記流体を吹き出して上記旋回流を形成するようにしたものである。 Further, in the present invention described above, in the present invention, the swirling flow generating means includes a cup portion having a substantially cylindrical shape and having a fluid outlet formed therein, and from the outlet formed in the cup portion. The fluid is blown into the cup portion to form the swirling flow.
また、本発明は、上記した本発明において、上記吹き出し口は、上記カップ部に複数形成されているようにしたものである。 Further, in the present invention, the present invention is such that a plurality of the outlets are formed in the cup portion.
また、本発明は、上記した本発明において、上記吹き出し口は、上記カップ部に2個形成されており、上記2個の吹き出し口は、上記カップ部における略円形形状の中心点を対称点として点対称に配置されているようにしたものである。 Further, in the present invention described above, the present invention has two outlets formed in the cup portion, and the two outlets have a substantially circular center point in the cup portion as a point of symmetry. It is arranged point-symmetrically.
また、本発明は、上記した本発明において、さらに、上記旋回流の圧力を調整する圧力制御手段とを有するようにしたものである。 Further, in the present invention described above, the present invention further includes a pressure control means for adjusting the pressure of the swirling flow.
また、本発明は、上記した本発明において、上記流体は、気体であるようにしたものである。 Further, in the present invention, the above-mentioned fluid is made to be a gas.
本発明は、以上説明したように構成されているので、物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出することができるようになるとともに、物体の表面状態によって検出精度に影響が及ぼされることもなく、かつ、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境でも使用することが可能であって、しかも、物体に対する設置位置の裕度が高く、定期的なクリーニングを必要とすることがないという優れた効果を奏するものである。 Since the present invention is configured as described above, the presence or absence of the object can be detected without contact with the object, and the detection accuracy is affected by the surface state of the object. It is possible to use it in a wet environment such as a cleaning process using a cleaning liquid mist, and the installation position with respect to an object is high, and regular cleaning is required. It has an excellent effect that it never happens.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による物体検出装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of the object detection device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
なお、以下の説明においては、各図において同一または相当する構成については、それぞれ同一の符号を付して示すことにより、その詳細な構成ならびに作用の説明は適宜に省略する。 In the following description, the same or corresponding configurations in the respective drawings are designated by the same reference numerals, and detailed configurations and description of the actions thereof will be appropriately omitted.
ここで、図3(a)(b)(c)には、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置の概略構成を模式的に示す構成説明図があらわされている。なお、図3(a)には一部縦断説明図(図3(b)(c)におけるA−A線による一部縦断説明面図)があらわされており、また、図3(b)には図3(a)におけるB−B線による横断説明図があらわされており、また、図3(c)には図3(a)におけるC−C線による横断説明図があらわされている。 Here, FIGS. 3A, 3B, and 3C show a configuration explanatory diagram schematically showing a schematic configuration of an object detection device according to an example of the embodiment of the present invention. It should be noted that FIG. 3A shows a partial longitudinal explanatory view (a partial longitudinal explanatory view taken along the line AA in FIGS. 3B and 3C), and FIG. 3B also shows. 3 (a) shows a cross-sectional explanatory view taken along the line BB, and FIG. 3 (c) shows a cross-sectional explanatory view taken along the line CC in FIG. 3 (a).
また、図4(a)(b)には、図3(a)(b)(c)に示す物体検出装置を物体に対して配置した状態を模式的に示す構成説明図があらわされている。なお、図4(a)には検出領域に物体が存在しない状態があらわされており、また、図4(b)には検出領域に物体が存在する状態があらわされている。 Further, FIGS. 4 (a) and 4 (b) show a configuration explanatory diagram schematically showing a state in which the object detection device shown in FIGS. 3 (a), (b) and (c) is arranged with respect to the object. .. Note that FIG. 4A shows a state in which no object exists in the detection area, and FIG. 4B shows a state in which an object exists in the detection area.
これら図3(a)(b)(c)乃至図4(a)(b)を参照しながら、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置を説明する。 An object detection device according to an example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a), 3 (b), (c) to 4 (a), (b).
物体検出装置10は、検出領域Aに向けて流体としてエアー(空気)による旋回流RFを発生させる旋回流発生手段として旋回流発生部12と、旋回流発生部12へのエアーの供給源となるコンプレッサー14と、旋回流発生部12とコンプレッサー14との間に配置されてコンプレッサー14から旋回流発生部12へ供給されるエアーの圧力を物体200の検出に好適な圧力に調整する圧力調整手段としてのレギュレーター16と、旋回流発生部12により発生された旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力を検知する圧力センサ(図示せず。)を備えた圧力検出手段としての圧力計18とを有して構成されている。
The
ここで、検出領域Aは、旋回流RFの中心軸CAの略延長線上に位置する。即ち、旋回流発生部12は、発生した旋回流RFの中心軸CAが概ね検出領域Aを通過するように配置される。こうした検出領域Aは、旋回流発生部12から吹き出されるエアーによる旋回流RFの吹き出し領域(エアー吹き出し領域)となる。
Here, the detection region A is located on a substantially extension line of the central axis CA of the swirling flow RF. That is, the swirling
なお、物体200はローラーコンベア202により検出領域Aへ向けて搬送されて、物体検出装置10により検出領域Aにおける物体200の有無が検出される。
The
次に、旋回流発生部12の詳細な構成について説明すると、旋回流発生部12は、中心軸上に沿って貫通した細径の孔部22を備えるとともに上端部に縁部24を形成した第1円筒部材20と、第1円筒部材20の縁部24の下方側における外径側に所定の間隙Gを開けて配置された第2円筒部材30とを備えている。
Next, the detailed configuration of the swirling
ここで、符号40は、間隙Gを開けて第1円筒部材20と第2円筒部材30とを配置することにより形成された空間たるエアーチャンバーである。
Here,
ここで、第1円筒部材20の下方部位には、略円筒形状を備えたカップ部50を形成するように凹形状に抉られてへこんだ段部26が設けられている。段部26は、孔部22の下端部位置から水平方向に延長して形成された段部水平面部26aと、第1円筒部材20の下端部から垂直方向上方に延長して形成された段部垂直面部26bとより形成されている。
Here, in the lower portion of the first
第1円筒部材20のカップ部50の上端部50a、即ち、第1円筒部材22における段部水平面部26aと平行する部位には、間隙Gとカップ部50の上端部50aとを連通するとともに水平方向に延長する第1水平孔28および第2水平孔29が穿設されている。
The gap G and the upper end portion 50a of the
第1水平孔28におけるカップ部50に開口する第1エアー吹き出し口28aと第2水平孔29におけるカップ部50に開口する第2エアー吹き出し口29aとは、カップ部50の上端部50aにおける略円形形状の中心点を対称点として点対称に配置されている。
The
また、第1水平孔28は、カップ部50の上端部50aにおける円形形状に対して、第1エアー吹き出し口28aをカップ部50との接点とした接線方向に延長して配置されている。
Further, the first
即ち、第1エアー吹き出し口28aとカップ部50とは、第1エアー吹き出し口28aから吹き出されたエアーが段部垂直面部26bに沿って旋回流RFを形成するように配置されている。
That is, the
第2水平孔29は、第1水平孔28と同様に、カップ部50の上端部50aにおける円形形状に対して、第2エアー吹き出し口29aをカップ部50との接点とした接線方向に延長して配置されている。
Similar to the first
即ち、第2エアー吹き出し口29aとカップ部50とは、第2エアー吹き出し口29aから吹き出されたエアーが段部垂直面部26bに沿って旋回流RFを形成するように配置されている。
That is, the
一方、第1円筒部材22における孔部20の上方には圧力計18が接続されており、圧力計18はカップ部50内における旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力を計測する。
On the other hand, a
次に、第2円筒部材30には、間隙Gと第2円筒部材30の外部とを連通する貫通孔30aが穿設されるとともに、貫通孔30aとレギュレーター16とを連通するエアー注入孔32aを形成するエアー注入管32が配設されている。
Next, the second
なお、符号60は、第1円筒部材22と第2円筒部材30とにより形成された間隙Gを緊密に維持するためのシール部材である。
以上の構成において、ローラーコンベア202を矢印D方向に回転し、物体200を矢印E方向、即ち、水平方向において左方側から右方側に移動して、物体200を物体検出装置10の旋回流発生部12へ向けて搬送する。
In the above configuration, the
ここで、物体検出装置10により検出領域Aにおける物体200の有無を検出するには、コンプレッサー14から送出されるエアーをレギュレーター16を介してエアー注入孔32aへ注入する。
Here, in order for the
そうすると、エアー注入孔32aへ注入されたエアーが貫通孔30aを通過してエアーチャンバー40内に流入し、エアーチャンバー40内においてエアーの圧力の偏在が解消される。
Then, the air injected into the
そして、エアーチャンバー40内において圧力の偏在が解消されエアーは、第1水平孔28を通過して第1エアー吹き出し口28aからカップ部50内へ吹き出されるとともに、第2水平孔29を通過して第2エアー吹き出し口29aからカップ部50内へ吹き出され、カップ50内において段部垂直面部26bに沿って旋回するエアーの旋回流RFが生成され、その旋回流RFはカップ部50の下端部50bからカップ部50の外へ流出する。
Then, the uneven distribution of pressure in the
即ち、カップ部50は、検出領域Aへ向けて旋回流発生部12から旋回流RFとして吹き出されるエアーの吹き出し口(エアー吹き出し口)となる。
That is, the
このとき、図4(a)に示すように検出領域Aに物体200が存在しない場合には、カップ部50内の旋回流RFは物体200に妨げられることはなくそのまま解放され、圧力計18により計測される旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力値P1は、ほぼ大気圧、より詳細には、若干の負圧(0≒P1<0)となる。
At this time, when the
一方、ローラーコンベア202により検出領域Aに物体200が搬送され、図3(b)に示すようにローラーコンベア202により検出領域Aに物体200が存在するようになった場合には、カップ部50内の旋回流RFは物体200に妨げられる。このため、旋回流RFは、物体200に当たって当該物体200に沿って当該旋回の円周方向に広がっていき、圧力計18により計測される旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力値P2は上記した圧力値P1よりも下がって負圧となる(P2<P1<0)。なお、カップ部50の下端部50bを完全に塞いだ場合には、圧力P2は上記した圧力P1よりも高くなる。
On the other hand, when the
物体検出装置10においては、圧力計18により計測される圧力値の変化により、検出領域Aにおける物体200の有無を検出することができる。
In the
上記において説明したカップ部50内における旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力値の変化について、図5(a)(b)を参照しながらより詳細に説明する。
The change in the pressure value in the vicinity of the central axis CA of the swirling flow RF in the
第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29aからカップ部50内にエアーが供給されると、カップ部50内においてエアーが旋回して遠心力が発生し、カップ部50内におけるエアーの旋回流RFの旋回の中心部位たる中心軸CA近傍はベルヌーイ効果により負圧になる。
When air is supplied into the
ここで、エアーは第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29aからカップ部50内に供給され続けるため、旋回するエアーはカップ部50の下端部50bからカップ部50の外部へ出て外側へ広がり(符号αを参照する。)、周囲のエアーを摩擦により巻き込んでいく。
Here, since air continues to be supplied into the
そのため、中心軸CA近傍はさらに負圧になろうとするが、図5(a)に示すように、カップ部50の下端部50bの下方に物体200が存在しないと、カップ部50の下端部50bが開放されているため外部からエアーが供給され(符号βを参照する。)、その結果、中心軸CA近傍の圧力は大気圧に近い負圧の状態となる。
Therefore, the pressure near the central axis CA tends to be further negative, but as shown in FIG. 5A, if the
しかしながら、図5(b)に示すように、カップ部50の下端部50bの下方に物体200が存在すると、カップ部50の外部から内部へのエアーの供給が遮断され、図5(a)のときよりも中心軸CA近傍は大きな負圧の状態となる。
However, as shown in FIG. 5 (b), when the
次に、図6(a)(b)(c)には、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10と従来の物体検出装置100とにおける設置位置による検出感度の変化を説明するための説明図があらわされている。なお、図6(a)(b)(c)において、上図は従来の物体検出装置100を示し、また、下図は本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10を示している。
Next, FIGS. 6A, 6B, and 6C are for explaining changes in detection sensitivity depending on the installation position between the
同様に、図7(a)(b)には、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10と従来の物体検出装置100とにおける設置位置による検出感度の変化を説明するための説明図があらわされている。なお、図7(a)(b)において、上図は従来の物体検出装置100を示し、また、下図は本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10を示している。
Similarly, FIGS. 7A and 7B are explanatory views for explaining a change in detection sensitivity depending on the installation position between the
従来の物体検出装置100は、発光部102から出射された出射光Lが物体200に当たり、物体200に当たった出射光Lの反射光RLを受光部104が受光することにより、物体200が検出領域Aに存在することを検出する(図6(a)の上図を参照する。)
In the conventional
このため、従来の物体検出装置100においては、発光部102および受光部104と物体200との距離が、予め設定された距離よりも近すぎたり(図6(b)の上図を参照する。)、あるいは、予め設定された距離よりも遠すぎたりすると(図6(c)の上図を参照する。)、物体200に当たった出射光Lの反射光RLが受光部104に到達しないため、物体200が検出領域Aに存在しないと誤検出することになる。
Therefore, in the conventional
即ち、従来の物体検出装置100では、発光部102および受光部104と物体200との間の距離を、図6(a)の上図に示す予め設定された距離の範囲(適正範囲)に調整して設置する必要があるが、この調整範囲が著しく狭いという問題点があった。
That is, in the conventional
また、従来の物体検出装置100においては、物体200の表面が光を反射し難かったり、物体200の厚さが変化、あるいは、物体200の表面が波打っていたりすると、検出結果が不安定なものとなる。
Further, in the conventional
一方、物体検出装置10においては、例えば、図6(a)の下図に示す場合よりも旋回流発生部12と物体200との距離が近くなっても(図6(b)の下図を参照する。)、あるいは、図6(a)の下図に示す場合よりも旋回流発生部12と物体200との距離が遠くなっても(図6(b)の下図を参照する。)、コンプレッサー14ならびにレギュレーター16の制御によりカップ部50へ供給するエアーの圧力を調整することにより、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することが可能であり、旋回流発生部12と物体200との距離の調整範囲が広い。
On the other hand, in the
また、従来の物体検出装置100においては、物体200に対して物体検出装置100を予め設定された適正な設置角度に配設した場合(図7(a)の上図を参照する。)には、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することが可能であるが、物体200に対して物体検出装置100を予め設定された適正な設置角度からずれて配設した場合(図7(b)の上図を参照する。)には、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することができなくなる。
Further, in the conventional
一方、物体検出装置10においては、物体200に対して物体検出装置10を予め設定された適正な設置角度に配設した場合(図7(a)の下図を参照する)には、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することが可能であることは勿論であるが、物体200に対して物体検出装置10を予め設定された適正な設置角度からずれて配設した場合(図7(b)の下図を参照する。)においても、カップ部50の下端部50bが外部のエアーがカップ部50内に供給されるまでは、中心軸CAは負圧状態に維持されるので、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することができる。
On the other hand, in the
以上において説明したように、上記した物体検出装置10によれば、物体200と接触することなく、非接触で検出領域Aにおける物体200の有無を検出することができるので、物体200を破損したり汚損したりする恐れを排除することができる。
As described above, according to the
また、物体検出装置10は、物体検出装置100のように光を用いることがないため、物体の表面状態の差違、例えば、物体の表面の色彩の差違、物体の透明度の差違、物体の表面における反射率の差違あるいは物体の材質の差違などによって検出精度が影響を受けることがなく、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することができるようになる。
Further, since the
さらに、物体検出装置10は、物体検出装置100のように光を用いることがないため、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境で使用することができる。この際に、洗浄工程の種類の違い、例えば、洗剤の種類の違い、洗浄時の温度の違い、洗浄工程がドライ処理かウェット処理かなどに関わらず、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することができる。
Further, since the
また、物体検出装置10は、上記したように洗浄工程におけるドライ処理とウェット処理との両者に用いることが可能であり、即ち、物体200がドライ状態であるかウェット状態であるかに関わらず、非接触で検出領域Aにおける物体200の有無を検出することができる。
Further, the
さらにまた、物体検出装置10は、検出領域Aに向けてエアーなどの流体による旋回流RFを発生させるのみでよいので、物体200に対する設置位置、即ち、物体200に対するエアー吹き出し口たるカップ部50の設置位置が多少変わったとしても、カップ部50内の負圧状態を検知することはできるので、発光部102から物体200に向けて出射された光の反射光を受光部104で受光することにより物体200の有無を検出する従来の物体検出装置100と比較すると、物体200に対する設置位置の裕度が著しく高い。
Furthermore, since the
さらにまた、物体検出装置10は、検出領域Aに向けてエアーなどの流体による旋回流を発生させるのみでよいので、物体200に対するエアー吹き出し領域たる検出領域Aへ向けて、物体200をどのような方向からも搬送することができるので、設計上の裕度も著しく高い。
Furthermore, since the
また、物体検出装置10は、従来の物体検出装置100のように発光部102や受光部104を持たないため定期的なクリーニングを必要とすることもない。
Further, unlike the conventional
即ち、従来の物体検出装置100においては、発光部102や受光部104が汚れてくると、検知感度が徐々に低下して誤検知を起こすようになるため、定期的なクリーニングを行うことが必要となる。
That is, in the conventional
一方、物体検出装置10においては、カップ部50の内部における領域が汚れてくると検知感度が徐々に低下して誤検知を起こすようになることが想定されるが、カップ部50からは旋回流RFのエアーが吹き出されているので、カップ部50の内部における領域には汚れが付着し難いため、カップ部50の内部における領域を定期的にクリーニングする必要はない。
On the other hand, in the
なお、上記において説明した実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記において説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。 It should be noted that the embodiments described above are merely examples, and the present invention can be implemented in various other embodiments. That is, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記において説明した実施の形態は、以下の(1)乃至(7)に示すように変形するようにしてもよい。 For example, the embodiment described above may be modified as shown in (1) to (7) below.
(1)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12に対して物体200を水平方向に沿って左方側から右方側に移動する場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。即ち、旋回流発生部12に対して物体200を水平方向に沿って右方側から左側に移動してもよく、物体検出装置10は、物体200の搬送方向に関わらず、物体200の有無を検出することができる。
(1) In the embodiment described above, the case where the
(2)上記において説明した実施の形態においては説明を省略したが、物体検出装置10をドライの環境下で使用する場合には、例えば、図8(a)に示すように旋回流発生部12を物体200の下方側に配置して、下方から上方に向けて旋回流を吹き出すようにしてもよい。なお、ウェット環境下で図8(a)に示す配置を採用する場合には、コンプレッサー14ならびにレギュレーター16の制御によりカップ部50から吹き出される旋回流の圧力を調整して、カップ部50内に液体が浸入しないようにすることが望ましい。
(2) Although the description is omitted in the embodiment described above, when the
(3)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12に対して物体200を水平方向に沿って左方側から右方側へ移動するようにして、物体検出装置10により物体200の有無を検出するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。
(3) In the embodiment described above, the
例えば、旋回流発生部12に対して物体200を鉛直方向に沿って上方側から下方側へ、あるいは、下方側から上方側へ移動するように搬送して、物体検出装置10により物体200の有無を検出するようにしてもよい。この場合には、旋回流発生部12を物体200に対して水平方向における左方側または右方側のどちらか一方に配置する。具体的には、例えば、図8(b)に示すように、旋回流発生部12を物体200に対して水平方向における右方側に配置し、旋回流発生部12から物体200に対してエアーの旋回流を吹き出すようにして、旋回流発生部12に対して物体200を鉛直方向に沿って上方側から下方側へ移動するように搬送する。
For example, the
さらには、物体検出装置10に対する物体200の移動方向は、水平方向や鉛直方向に限られるものではなく、任意の方向へ移動するように設定してもよい。この場合には、物体検出装置10は、任意の方向へ移動する物体200に対してエアーの旋回流を吹き出すことができるように、物体200に対して旋回流発生部12を配置する。
Further, the moving direction of the
(4)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12のカップ部50へエアーを吹き出す口として2箇所のエアー吹き出し口(第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29a)を設けて、カップ部50内にエアーの旋回流を発生するすようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。カップ部50内にエアーの旋回流を発生するためのエアーの吹き出す口は、1箇所でもよいし、あるいは、3箇所以上の複数箇所でもよい。なお、カップ部50内へ1箇所のみからエアーを吹き出すよりも、カップ部50内へ複数箇所からエアーを吹き出すようにした方が、エアーの流れが均一な旋回流を容易に発生することができるので好ましい。
(4) In the embodiment described above, two air outlets (
(5)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12のカップ部50へエアーを吹き出す口として2箇所のエアー吹き出し口(第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29a)を設けて、カップ部50内にエアーの旋回流を発生するすようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、旋回流発生部として、カップ部内にファンを設けるようにして、カップ部内においてファンを回転することによりエアーの旋回流を発生するようにしてもよい。
(5) In the embodiment described above, two air outlets (
(6)上記した実施の形態においては、流体としてエアーを用いた場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。流体としては、例えば、窒素やアルゴンなどのような不活性ガスなどの他の気体を用いるようにしてもよい。 (6) In the above-described embodiment, the case where air is used as the fluid has been described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this. As the fluid, for example, another gas such as an inert gas such as nitrogen or argon may be used.
(7)上記した各実施の形態ならびに上記した(1)乃至(6)に示す各実施の形態や変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよいことは勿論である。 (7) It goes without saying that the above-described embodiments and the above-described embodiments (1) to (6) may be combined as appropriate.
本発明は、フラットパネルディスプレイ製造工程などのような各種の作業工程において、各種の物体が存在する位置を検出する際などの処理に利用することができる。 The present invention can be used for processing such as detecting the position where various objects exist in various work processes such as a flat panel display manufacturing process.
10 物体検出装置
12 旋回流発生部(旋回流発生手段)
14 コンプレッサー(圧力制御手段)
16 レギュレーター(圧力制御手段)
18 圧力計(圧力検出手段)
20 第1円筒部材
22 孔部
24 縁部
26 段部
26a 段部水平面部
26b 段部垂直面部
28 第1水平孔
28a 第1エアー吹き出し口(吹き出し口)
29 第2水平孔
29a 第2エアー吹き出し口(吹き出し口)
30 第2円筒部材
30a 貫通孔
32 エアー注入管
32a エアー注入孔
40 エアーチャンバー
50 カップ部
50a 上端部
50b 下端部
60 シール部材
RF 旋回流
CA 旋回流の中心軸
G 間隙
100 物体検出装置
102 発光部
102a 光出射端部
104 受光部
104a 光受光端部
106 検出部
200 物体
202 ローラーコンベア
300 洗浄液ミスト
302 液滴
L 出射光
RL 反射光
A 検出領域
10
14 Compressor (pressure control means)
16 Regulator (pressure control means)
18 Pressure gauge (pressure detecting means)
20 First
29 Second
30 Second
Claims (7)
前記旋回流発生手段により発生された前記旋回流の中心軸近傍の圧力を検出する圧力検出手段と
を有し、
前記圧力検出手段が検出した圧力の変化に基づいて、前記検出領域における物体の有無を検出する
ことを特徴とする物体検出装置。 A swirling flow generating means that blows a swirling flow of fluid toward the detection region,
It has a pressure detecting means for detecting the pressure near the central axis of the swirling flow generated by the swirling flow generating means.
An object detection device characterized in that the presence or absence of an object in the detection region is detected based on a change in pressure detected by the pressure detecting means.
前記検出領域は、前記旋回流の前記中心軸の略延長線上に位置する
ことを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to claim 1,
An object detection device characterized in that the detection region is located on a substantially extension line of the central axis of the swirling flow.
前記旋回流発生手段は、略円筒形状を備えるとともに前記流体の吹き出し口を形成されたカップ部を備え、前記カップ部に形成された前記吹き出し口から前記カップ部内へ前記流体を吹き出して前記旋回流を形成する
ことを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 or 2.
The swirling flow generating means is provided with a cup portion having a substantially cylindrical shape and having an outlet for the fluid formed therein, and the fluid is blown into the cup portion from the outlet formed in the cup portion to blow the fluid into the cup portion. An object detection device characterized by forming a.
前記吹き出し口は、前記カップ部に複数形成されている
ことを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to claim 3,
An object detection device characterized in that a plurality of the outlets are formed in the cup portion.
前記吹き出し口は、前記カップ部に2個形成されており、
前記2個の吹き出し口は、前記カップ部における略円形形状の中心点を対称点として点対称に配置されている
ことを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to claim 4,
Two outlets are formed in the cup portion.
An object detection device characterized in that the two outlets are arranged point-symmetrically with a substantially circular center point in the cup portion as a point of symmetry.
前記旋回流の圧力を調整する圧力制御手段と
を有することを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, further
An object detection device including a pressure control means for adjusting the pressure of the swirling flow.
前記流体は、気体である
ことを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
An object detection device characterized in that the fluid is a gas.
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