JP4362167B2 - ガラス基板積込み方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用、液晶用などのガラス基板を収納ケースから取り出し、複数枚傾斜させた状態で斜め積みパレットに積み重ねて載置するガラス基板積込み方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数枚のディスプレイの表示面用のガラス板、例えば厚みが０．７ｍｍ程度のガラス基板を搬送する場合、ＰＰ（ポリプロピレン樹脂製）ケースやＰＥ（ポリエチレン樹脂製）ケースといわれる樹脂製の収納ケースの内部にガラス基板を挿入し得る複数の溝を設け、２０〜３０枚のガラス基板をそれぞれ溝の中に入れ、蓋をかぶせてガラス基板製造メーカーと加工メーカーとの間をトラック輸送している。トラック輸送するときは、ガラス基盤をスペーサ付きの収納ケースに入れて、複数のこれらの収納ケースを特定のパレット又はコンテナに入れて搬送している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、ガラス基板、特にガラス基板の面積が大型化する近年の傾向に対応するために、収納ケースを大型化する必要がある。収納ケースが大型化すると、当然収納ケースの製作費用も大幅にアップする。
また、トラック等でガラス基板を搬送するとき、１台のパレットで搬送するガラス基板の数が制限される。
更には、受入先の工場内で収納ケースを搬送する搬送装置も大きな寸法に変更しなければならなくなり、高額の設備費用を要するという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、斜め積みパレットに自動的にかつ多量に積込み、搬送コストを低減できるガラス基板積込み方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係るガラス基板積込み方法は、収納ケースに収納された複数のガラス基板を、収納ケースに収納された状態でローラーコンベアにより所定位置の取り出し場所に搬送する基材搬送工程と、ハンドリング装置の旋回部を収納ケースの方向に旋回してアームを傾動伸縮し、アームの先部に設けられた吸着部材により、収納ケースから１枚のガラス基板を取り出す基材取り出し工程と、旋回部を合紙供給装置の方向に旋回してアームを傾動伸縮し、所定位置に配置された合紙ロールから下方にクッション部材に沿って引き出された合紙に、ガラス基板を重ねる基材重ね合わせ工程と、アームの先部に設けられたクランプ手段により、重ね合わせたガラス基板と合紙を把持し、所定長の合紙を合紙ロールから切断する合紙分離工程と、旋回部を斜め積みパレットの方向に旋回してアームを傾動伸縮し、合紙及びガラス基板を把持した状態で、これらを斜め積みパレット上に載置する積込み工程とを有する。
これにより、ガラス基板を収納ケースから取り出し、合紙を挟んで斜め積みパレットに重ねて搬送できるので、トラック輸送では収納ケースを用いる必要がなく、ガラス基板１枚あたりの占めるスペースを小さくすることができ、１台の斜め積みパレット上に多量のガラス基板を載置して搬送することが可能となり、輸送効率が高くなる。
【０００５】
また、前記目的に沿う本発明に係るガラス基板積込み装置は、複数のガラス基板を収納した収納ケースを所定位置の取り出し場所に搬送するローラーコンベアと、合紙ロールに巻かれた合紙を回転可能に水平に支持する支持軸を備え、合紙ロールを回転することにより所定長の合紙を下方にクッション部材に沿って引出し、ガラス基板の長さに応じて切断する合紙供給装置と、複数のガラス基板とガラス基板の間に挟んだ合紙とを傾斜させて積み重ねた状態で積載する斜め積みパレットと、固定ベース及び固定ベースの上面に垂直な軸の回りに旋回可能な旋回部を有し、しかも旋回部に設けられた傾動アームと長さ方向の伸縮が可能な伸縮アームを関節で連結したアームを備え、アームの先部には、収納ケースからガラス基板を取り出す吸着部材及び合紙ロールから下方にクッション部材に沿って引き出された合紙に重ね合わせ把持するクランプ手段が設けられたハンドリング装置とを有し、旋回部を旋回しアームを傾動伸縮して、アームを取り出し場所に近づけ、吸着部材にガラス基板を吸着させて収納ケースからガラス基板を取り出し、旋回部を合紙供給装置の方向に旋回しアームを傾動伸縮して、ガラス基板を合紙に重ね合わせ、この重ね合わせたガラス基板と合紙をクランプ手段により把持し、旋回部を斜め積みパレットの方向に旋回しアームを傾動伸縮して、合紙を重ね合わせたガラス基板を斜め積みパレットに搭載する。
これにより、収納ケースからガラス基板を取り出し、合紙ロールから引き出された合紙に重ね合わせて、ガラス基板と合紙を把持し、斜め積みパレットに搭載するまでの工程を、１台のハンドリング装置によって自動的に行うことができる。
【０００６】
ここで、クランプ手段は、ガラス基板と合紙の端部を把持する把持部材と、把持部材をガラス基板に垂直な軸の回りに回動させる回動部材と、回動部材をガラス基板に垂直な方向に移動させる垂直移動部材と、吸着部材に取付けられ、しかも垂直移動部材をガラス基板に平行に移動させる平行移動部材とを備えてもよい。
この場合、収納ケースからガラス基板を取り出すときには、把持部材の開閉爪を閉じて、回動部材によって把持部材を回動することにより開閉爪の長手方向を上下方向に向け、垂直移動部材と平行移動部材によって把持部材をガラス基板の両側端部より内側に移動させて把持部材を収納ケースの内側に入るようにして、吸着部材によってガラス基板を吸着する。
ガラス基板と合紙とを重ね合わせて把持するときは、平行移動部材によって垂直移動部材をガラス基板に平行に移動させて合紙の両側から外側に出し、垂直移動部材によって把持部材を合紙側に移動させ、回動部材によって上下方向に向いていた把持部材の開閉爪を９０°回動して、ガラス基板と合紙を同時に把持する位置に配置して、把持部材によって把持する。このようにして、吸着部材でガラス基板を吸着した状態で合紙とガラス基板を把持することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るガラス基板積込み装置を示す平面図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同ガラス基板積込み装置に設けたハンドリング装置の吸着部材、クランプ手段及び収納ケースを示す正面図、側断面図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同ガラス基板積込み装置の合紙供給装置とハンドリング装置の吸着部材及びクランプ手段を示す側面図、吸着部材及びクランプ手段を示す平面図、図４は同ガラス基板積込み装置のハンドリング装置及び斜め積みパレットを示す側面図である。
【０００８】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るガラス基板積込み装置１０は、複数のガラス基板２０を収納した収納ケース３０を所定位置の取り出し場所４１に搬送するローラーコンベアからなる搬送装置４０を備えている。収納ケース３０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、例えばＰＰ（ポリプロピレン樹脂）やＰＥ（ポリエチレン樹脂）からなる上方に開口するケースで、対向する二つの側壁３１に互いに対向する上下方向に伸びる複数の挿入溝３２を設けて、その中にガラス基板２０を１枚ずつ間隔を開けて収納できるようにしている。収納ケース３０の側壁３１に直交する前壁３３と最端の挿入溝３２に挿入したガラス基板２０との間には、空間部３４を設けている。なお、収納ケース３０は側方に開口するものでもよく、この場合は、対向する二つの側壁３１に互いに対向する水平方向に伸びる複数の挿入溝を設け、ガラス基板２０を水平に収納する。
【０００９】
搬送装置４０の近傍には、隣り合うガラス基板２０の間に挟む合紙５０を供給する合紙供給装置６０を配置している。合紙供給装置６０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、合紙ロール５１に巻かれた合紙５０を支持軸５２によって回転可能に水平に支持し、合紙ロール５１を回転することにより所定長の合紙５０を下方に引出し可能にしている。合紙ロール５１の下方には引き出された合紙５０に対向し、ガラス基板２０の幅より例えば１０〜２０ｍｍ程度小さい平面部を有するクッション部材５３を設けている。合紙ロール５１とクッション部材５３との間には、ガラス基板２０の長さに応じて合紙５０の幅方向に往復移動して合紙５０を切断する切り刃（ナイフエッジ又は回転刃）５４１を有する切断機５４を設けている。
【００１０】
合紙供給装置６０の近傍には、例えば少なくとも２台の斜め積みパレット７０を並べて載置可能なパレット載置台７１を設けている。斜め積みパレット７０は、図４に示すように、水平の載置面を有するベース７２の上に、傾斜して立て掛けた複数のガラス基板２０を受ける傾斜した支持部材７３を設けている。支持部材７３にはベース７２の上に載置した複数のガラス基板２０を動かないように保持する保持部材７４を設けて、複数のガラス基板２０とガラス基板２０の間に挟んだ合紙５０とを傾斜させて積み重ねた状態で積載し、保持できるようにしている。
【００１１】
取り出し場所４１と合紙供給装置６０とパレット載置台７１とからそれぞれほぼ等距離の位置にはハンドリング装置８０を設けている。ハンドリング装置８０は、例えば図４に示すように、固定ベース８１と固定ベース８１の上面に垂直な軸の回りに旋回可能な旋回部８２とを有し、旋回部８２には、水平な軸の回りに回動可能な傾動アーム８３１と、長さ方向の伸縮がそれぞれ可能な伸縮アーム８３２を関節で連結したアーム８３を設け、伸縮アーム８３２の先端部にはアーム８３の伸縮アーム８３２の長さ方向に沿う軸とその軸の回りにそれぞれ回動可能な手首部８４とを設けた多関節産業用ロボットからなっている。その手首部８４の先部には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、収納ケース３０の中に挿入してガラス基板２０を吸着して取り出す吸着部材９１と、合紙ロール５１から引き出された合紙５０にガラス基板２０を重ね合わせて把持するクランプ手段９２とが設けられている。吸着部材９１は逆Ｕ字状の取付け部材９３と取付け部材９３に設けられガラス基板２０の左右両側をほぼ等間隔に吸着する複数の吸着盤９４とから構成されている。また、クランプ手段９２は、取付け部材９３にガラス基板２０の四隅に対面するように４個設け、ガラス基板２０の端部と合紙５０の端部とを対向する２個の矩形板状の開閉爪９２１に挟んで把持し得る把持部材９２２と、把持部材９２２をガラス基板２０に垂直な軸の回りに回動させる回動部材９２３と、回動部材９２３をガラス基板２０に垂直な方向に移動させる垂直移動部材９２４と、吸着部材９１の取付け部材９３に取付けられ、垂直移動部材９２４をガラス基板２０に平行に移動させる平行移動部材９２５とをそれぞれ備えている。なお、吸着部材９１とクランプ手段９２は収納ケース３０の空間部３４に挿入可能な大きさに形成している。
【００１２】
ここで、本発明に係るガラス基板積込み装置１０を用いて積込む方法について説明する。
まず、基材搬送工程は、複数のガラス基板２０を収納ケース３０に収納した状態で、搬送装置４０を用いて収納ケース３０を所定位置の取り出し場所４１に搬送する。
次に、基材取り出し工程では、まず、把持部材９２２の開閉爪９２１を閉じて、回動部材９２３によって把持部材９２２を回動することにより開閉爪９２１の長手方向を上下方向（収納ケース側壁３１と平行になる方向）に向ける。そして、垂直移動部材９２４により開閉爪９２１が取付け部材９３の裏側（吸着盤９４の取付け側と反対側）に達するまで把持部材９２２を移動させ、平行移動部材９２５によって把持部材９２２を回動部材９２３、垂直移動部材９２４と共に取付け部材９３の両側端部より内側に移動させておく。
この状態でハンドリング装置８０を用い、旋回部８２を旋回し、アーム８３を傾動・伸縮して手首部８４を取り出し場所４１に近づけ、吸着部材９１及びクランプ手段９２を収納ケース３０の空間部３４に挿入する。そして、吸着盤９４にガラス基板２０を吸着させ、アーム８３、手首部８４を移動して収納ケース３０から１枚のガラス基板２０を収納ケース３０の外に取り出す。
【００１３】
基材重ね合わせ工程では、まず、所定位置に配置された合紙供給装置６０の合紙ロール５１を回転することにより、合紙ロール５１からガラス基板２０より僅かに、例えば１０〜３０ｍｍ長い合紙５０を下方にクッション部材５３に沿って引き出しておく。そして、旋回部８２を、図１の矢印ａで示すように、取り出し場所４１から合紙供給装置６０の方向に旋回し、アーム８３を傾動・伸縮して手首部８４を合紙供給装置６０に近づけ、吸着盤９４に吸着したガラス基板２０を引き出された合紙５０に重ね、押し付け、合紙５０をクッション部材５３に密着させる。このとき、アーム８３を僅かに下方に移動して合紙５０を下方に引っ張り、緊張させる。
合紙分離工程では、平行移動部材９２５によって垂直移動部材９２４をガラス基板２０に平行に移動させて合紙５０の両側から外側に出し、垂直移動部材９２４によって把持部材９２２の開閉爪９２１を合紙５０側に移動させ、回動部材９２３によって上下方向に向いていた開閉爪９２１を９０°回動して、ガラス基板２０と合紙５０を同時に把持する位置に配置して開閉爪９２１を開き、開閉爪９２１の間にガラス基板２０と合紙５０を挟む。そして、把持部材９２２の２個の開閉爪９２１を閉じ、重ね合わせたガラス基板２０と合紙５０とを把持する。この状態で、切断機５４の切り刃５４１を合紙５０の幅方向に移動することによって所定長さの合紙５０を合紙ロール５１から切断・分離する。
【００１４】
積込み工程では、合紙５０とガラス基板２０とを把持した状態で、旋回部８２を、図１の矢印ｂで示すように、合紙供給装置６０からパレット載置台７１の方向に旋回し、アーム８３を傾動・伸縮して手首部８４をパレット載置台７１に近づけ、パレット載置台７１に載置された斜め積みパレット７０のベース７２上に合紙５０及びガラス基板２０を載置する。そして合紙５０側を斜め積みパレット７０の支持部材７３に立て掛け、吸着盤９４及び開閉爪９２１を開放して、吸着部材９１及びクランプ手段９２と共に手首部８４をガラス基板２０から離す。
次に、旋回部８２を、図１の矢印ｃで示す方向に旋回し、アーム８３を傾動・伸縮して手首部８４を取り出し場所４１に近づけ、基材取り出し工程に戻り、積込み工程までを繰り返し、収納ケース３０に収納されたガラス基板２０を斜め積みパレット７０に積込む。収納ケース３０が空になったら、空の収納ケース３０をガラス基板２０の製造ラインに戻すと共に、搬送装置４０によって製造ラインからガラス基板２０が収納されて送られてきた次の収納ケース３０を取り出し場所４１に位置決めし、基材取り出し工程を開始する。斜め積みパレット７０の積込み枚数が所定枚数、例えば１００〜２５０枚に達すると、支持部材７３にガラス基板２０を保持部材７４によって保持して、トラック等で搬送できるようにし、次の空の斜め積みパレット７０に積み込む作業に移る。所定枚数積み終わった斜め積みパレット７０はコンベアあるいはフォークリフトでトラック等に積み込んで出荷する。
【００１５】
このように、収納ケース３０から吸着部材９１によってガラス基板２０を吸着し、アーム８３を傾動・伸縮して、合紙ロール５１から引き出された合紙５０にガラス基板２０を重ね合わせて、ガラス基板２０と合紙５０をクランプ手段９２によって把持し、斜め積みパレット７０に搭載するまでの工程を、１台のハンドリング装置８０によって自動的に行うことができる。
特に、収納ケース３０からガラス基板２０を取り出すときには、クランプ手段９２により把持部材９２２をガラス基板２０の端部からはみ出さないようにしておき、合紙５０とガラス基板２０とを重ね合わせた状態で把持するきは、クランプ手段９２により把持部材９２２をガラス基板２０の両側端部からはみ出させて、開閉爪９２１によってガラス基板２０と合紙５０を把持するので、基材重ね合わせ工程や合紙分離工程の自動化が容易となる。
【００１６】
なお、基板取り出し工程で吸着部材９１及びクランプ手段９２を収納ケース３０の空間部３４に挿入するようにしているが、収納ケース３０に空間部３４を開ける余裕がないときは、前壁３３を取外し可能にしておき、前壁３３を取り外すことによって形成された開口部から吸着部材９１を収納ケース３０の中に入れてガラス基板２０を吸着するようにしてもよい。
また、前記実施の形態では、ガラス基板と合紙のクランプ手段を９２を４個設けているが、収納ケース３０の側壁３１及び前壁３３の高さを収納するガラス基盤２０の高さより低くして、ガラス基盤２０の上部を露出させ、ガラス基盤２０の上部のみを一対のクランプ手段９２（下部を省略した上部のみの２個のクランプ手段９２）によってクランプする場合も本発明は適用される。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載のガラス基板積込み方法においては、ガラス基板を収納ケースに収納された状態で所定位置に搬送する基材搬送工程と、収納ケースから１枚のガラス基板をハンドリング装置で取り出す基材取り出し工程と、合紙に、ハンドリング装置を用いてガラス基板を重ねる基材重ね合わせ工程と、重ね合わせたガラス基板と合紙を把持し、所定長の合紙を合紙ロールから切断する合紙分離工程と、合紙及びガラス基板を把持した状態で、ハンドリング装置を用いて、斜め積みパレット上にこれらを載置する積込み工程とを有しているので、ガラス基板を収納ケースから取り出し、収納ケースを用いずに合紙を挟んで斜め積みパレットに重ねてトラック等で搬送でき、ガラス基板１枚あたりの占めるスペースが小さくなり、大型のディスプレイ用ガラス基板でも安全かつ多量に搬送することができ、輸送効率を高く、輸送コストを大幅に低減することが可能である。
【００１８】
請求項２及び３記載のガラス基板積込み装置においては、複数のガラス基板を収納した収納ケースを所定位置に搬送するローラーコンベアと、合紙をガラス基板の長さに応じて切断する合紙供給装置と、複数のガラス基板と合紙とを傾斜させて積み重ねた状態で積載する斜め積みパレットと、吸着部材及びクランプ手段がアームの先部に設けられ、クランプ手段によって合紙が重ね合わされたガラス基板を斜め積みパレットに搭載するハンドリング装置とを備えているので、収納ケースからガラス基板を取り出し、合紙ロールから引き出された合紙に重ね合わせて、ガラス基板と合紙を把持し、斜め積みパレットに搭載するまでの工程を、１台のハンドリング装置によって自動的に行うことができ、積込み作業工数を低減することが可能である。
【００１９】
特に、請求項３記載のガラス基板積込み装置においては、クランプ手段は、把持部材と、回動部材と、垂直移動部材と、平行移動部材とを備えているので、収納ケースからガラス基板を取り出すときには把持部材を収納ケースに当たらないようにでき、しかも吸着部材でガラス基板を吸着した状態で合紙とガラス基板を把持することができ、合紙とガラス基板の基材重ね合わせ工程、合紙分離工程の自動化が容易となり、積込み作業の工数低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るガラス基板積込み装置を示す平面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同ガラス基板積込み装置に設けたハンドリング装置の吸着部材、クランプ手段及び収納ケースを示す正面図、側断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同ガラス基板積込み装置に設けた合紙供給装置とハンドリング装置の吸着部材及びクランプ手段を示す側面図、吸着部材及びクランプ手段を示す平面図である。
【図４】同ガラス基板積込み装置のハンドリング装置及び斜め積みパレットを示す側面図である。
【符号の説明】
１０：ガラス基板積込み装置、２０：ガラス基板、３０：収納ケース、３１：側壁、３２：挿入溝、３３：前壁、３４：空間部、４０：搬送装置、４１：取り出し場所、５０：合紙、５１：合紙ロール、５２：支持軸、５３：クッション部材、５４：切断機、６０：合紙供給装置、７０：斜め積みパレット、７１：パレット載置台、７２：ベース、７３：支持部材、７４：保持部材、８０：ハンドリング装置、８１：固定ベース、８２：旋回部、８３：アーム、８４：手首部、９１：吸着部材、９２：クランプ手段、９３：取付け部材、９４：吸着盤、５４１：切り刃、８３１：傾動アーム、８３２：伸縮アーム、９２１：開閉爪、９２２：把持部材、９２３：回動部材、９２４：垂直移動部材、９２５：平行移動部材

Claims (3)

1. 収納ケースに収納された複数のガラス基板を、前記収納ケースに収納された状態でローラーコンベアにより所定位置の取り出し場所に搬送する基材搬送工程と、
   ハンドリング装置の旋回部を前記収納ケースの方向に旋回してアームを傾動伸縮し、該アームの先部に設けられた吸着部材により、前記収納ケースから１枚の前記ガラス基板を取り出す基材取り出し工程と、
   前記旋回部を合紙供給装置の方向に旋回して前記アームを傾動伸縮し、所定位置に配置された合紙ロールから下方にクッション部材に沿って引き出された合紙に、前記ガラス基板を重ねる基材重ね合わせ工程と、
   前記アームの先部に設けられたクランプ手段により、重ね合わせた前記ガラス基板と前記合紙を把持し、所定長の前記合紙を前記合紙ロールから切断する合紙分離工程と、
   前記旋回部を斜め積みパレットの方向に旋回して前記アームを傾動伸縮し、前記合紙及び前記ガラス基板を把持した状態で、これらを前記斜め積みパレット上に載置する積込み工程とを有することを特徴とするガラス基板積込み方法。
2. 複数のガラス基板を収納した収納ケースを所定位置の取り出し場所に搬送するローラーコンベアと、
   合紙ロールに巻かれた合紙を回転可能に水平に支持する支持軸を備え、前記合紙ロールを回転することにより所定長の合紙を下方にクッション部材に沿って引出し、前記ガラス基板の長さに応じて切断する合紙供給装置と、
   前記複数のガラス基板と該ガラス基板の間に挟んだ合紙とを傾斜させて積み重ねた状態で積載する斜め積みパレットと、
   固定ベース及び該固定ベースの上面に垂直な軸の回りに旋回可能な旋回部を有し、しかも該旋回部に設けられた傾動アームと長さ方向の伸縮が可能な伸縮アームを関節で連結したアームを備え、該アームの先部には、前記収納ケースから前記ガラス基板を取り出す吸着部材及び前記合紙ロールから下方に前記クッション部材に沿って引き出された合紙に重ね合わせ把持するクランプ手段が設けられたハンドリング装置とを有し、
   前記旋回部を旋回し前記アームを傾動伸縮して、前記アームを前記取り出し場所に近づけ、前記吸着部材に前記ガラス基板を吸着させて前記収納ケースから前記ガラス基板を取り出し、前記旋回部を前記合紙供給装置の方向に旋回し前記アームを傾動伸縮して、前記ガラス基板を合紙に重ね合わせ、この重ね合わせた前記ガラス基板と合紙を前記クランプ手段により把持し、前記旋回部を前記斜め積みパレットの方向に旋回し前記アームを傾動伸縮して、合紙を重ね合わせた前記ガラス基板を前記斜め積みパレットに搭載することを特徴とするガラス基板積込み装置。
3. 請求項２記載のガラス基板積込み装置において、前記クランプ手段は、前記ガラス基板と合紙の端部を把持する把持部材と、該把持部材を前記ガラス基板に垂直な軸の回りに回動させる回動部材と、該回動部材を前記ガラス基板に垂直な方向に移動させる垂直移動部材と、前記吸着部材に取付けられ、しかも該垂直移動部材を前記ガラス基板に平行に移動させる平行移動部材とを有することを特徴とするガラス基板積込み装置。

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