JP4992668B2 - 容器交換装置および容器交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状体、特に、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）で使用される大型ガラス板を収納する容器（パレット）を交換する容器交換装置および容器交換方法に関するものである。

ガラス板の製造工程では、ガラス板製造窯によって製造された帯状板のガラスを所定サイズのガラス板に切断し、この切断した矩形状のガラス板をコンベアで順次搬送する。これを１枚ずつロボットや専用機で吸着保持し、容器に１枚ずつ収納する。容器に所定枚数のガラス板を収納すると、容器を交換して収納を繰り返す。また、容器に収納されたガラス板をガラス板加工工程に投入する際、ロボットや専用機で1枚ずつガラス板を吸着保持し、ガラス板加工工程に供給を行う。容器から収納されたガラス板の加工工程への投入が終わると、容器を交換して投入を繰り返す。

容器のタイプとしては、所定枚数のガラス板を立てて並べた状態で収納する縦型容器と、所定枚数のガラス板を平置きにして積層収納する平型容器が知られている。平型容器は積み重ね可能であることから、積み重ねることが困難である縦型容器と比較して、容器の占有する、床面積に対する収納枚数の割合が高いという利点がある。このような事情から、現在では平型容器が注目されている。

ところで、従来の容器交換装置では、交換しようとする２つの容器を円形テーブル（ターンテーブル）上の対向する位置に配置し、円形テーブルを１８０度回転させることによって容器の交換を実施していた。従って、円形テーブルの回転半径分のスペースが必要となるため、容器が大型化すればするほど、容器を交換するために必要な交換スペース（容器交換装置の占有面積）が大きくなっていた。このため、大型ガラス板用の従来の容器交換装置は、占有面積を大きくとるといった問題があった。

平型容器にガラス板を収納および取り出す際、収納取り出し装置の動作範囲を小さくするため、平型容器を傾斜させることがある。平型容器を傾斜させて平型容器にガラス板を収納および取り出す場合、回転テーブル方式では、ガラス板を収納または取り出すために容器を起倒させる機構が、交換する２つの容器に対応して２つ必要で、装置が複雑になり、コストも増大する。さらに、容器の大型化により、円形テーブルの回転動作時間が延長し、実質的に設備を使用していない遊び時間が増加する。

ここで、本発明と直接的に関連する先行技術文献は存在しないが、本発明と関連のあると思われる先行技術文献として、例えば、特許文献１〜３などがある。

特許文献１は、パレットの入替及び収納を自動的に行う自動パレット入替収納取出装置に関するものである。同文献には、支持枠を収納ステーションと部品出入れステーションとの間で往復移動させ、支持枠の支柱に沿って昇降体を昇降させ、昇降体に支持され、パレットをその両側からクランプし、同期させてクランプ方向又はアンクランプ方向に移動させることが開示されている。

特許文献２は、部品供給部により部品を搭載したパレットを作業部に供給し、作業部で空になったパレットを部品供給部に戻し排出するパレットの供給排出装置に関するものである。同文献には、部品供給部と作業部との間に設けられた、パレットを部品供給部から作業部へ移送し、作業部から部品供給部へ移送する上下２段配置の台を、夫々部品供給部、作業部に臨む位置になるように上下駆動することが開示されている。

特許文献３は、液晶ガラスなどの板状部材の収納順序を入れ換える入れ替え装置を備えた搬送システムに関するものである。同文献には、積層された収納容器から目的の収納容器を分離し、目的の収納容器を待避場所へ一時待避させ、目的の収納容器が異なる積層順となるように目的の収納容器を搬入するための空間を形成し、待避場所から搬入することによって、積層された収納容器の積層順を入れ換えることが開示されている。

特開平６−２５５７９２号公報 特開２００２−１８５１８５号公報 特開２００６−３４７７５３号公報

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、容器を交換するために必要なスペースを小さくすることができる容器交換装置および容器交換方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、夫々板状体が収納される第１の容器と第２の容器とを移動して入れ換える容器交換装置であって、
前記第１および第２の容器が夫々載置される第１および第２の走行台車と、前記第１または第２の走行台車とで前記容器の受け渡しを行う受渡機構と、前記容器が前記容器交換装置に供給または前記容器交換装置から搬出される位置と、前記受渡機構が配置された位置との間を平面視において同一経路で前記第１および第２の走行台車を往復移動させる移動機構とを備え、
前記第１および第２の走行台車のうちの少なくとも一方の走行台車が、前記容器を昇降させる昇降機構を備え、
前記昇降機構が、該昇降機構を備えた走行台車の容器が載置された容器支持部の下面位置を、他方の走行台車の容器支持部に載置された容器の上面位置よりも高い位置まで上昇させ、
前記移動機構が、前記第１および第２の走行台車を、逆方向に、かつ、夫々の容器位置が異なる高さで交差するように移動させて、前記第１の容器と前記第２の容器とを入れ換えることを特徴とする容器交換装置を提供するものである。

ここで、前記受渡機構には、前記容器を前記板状体の収納角度もしくは取り出し角度に傾斜させる起倒機が設けられており、
前記起倒機は、前記容器を支持する背面支持部材および傾斜時容器支持部材と、前記背面支持部材および傾斜時容器支持部材を、前記第１および第２の走行台車の移動方向と略直交し、かつ、前記第１および第２の走行台車の容器支持部の上面と平行な方向に延びる軸を中心として回動させる機構と、を備えていることが好ましい。

また、前記起倒機が、前記背面支持部材および前記傾斜時容器支持部材を回動させることにより、前記容器を、前記第１の走行台車または前記第２の走行台車と前記受渡機構とで受け渡しすることが好ましい。

もしくは、前記第１および第２の走行台車の両方が前記容器を昇降させる昇降機構を備え、
前記第１および第２の走行台車の昇降機構が前記容器を昇降させることにより、前記容器を、前記第１の走行台車または前記第２の走行台車と前記受渡機構とで受け渡しすることが好ましい。

また、本発明は、板状体が収納される第１の容器と第２の容器とを移動して入れ換える容器交換方法であって、
前記第１および第２の容器が夫々載置される第１および第２の走行台車と、前記第１または第２の走行台車とで前記容器の受け渡しを行う受渡機構と、前記容器が前記第１または第２の走行台車に供給または前記第１または第２の走行台車から搬出される位置と、前記受渡機構が配置された位置との間を平面視において同一経路で前記第１および第２の走行台車を往復移動させる移動機構とを備え、
前記第１および第２の走行台車のうちの少なくとも一方の走行台車が、前記容器を昇降させる昇降機構を備える容器交換装置において、
前記昇降機構が、該昇降機構を備えた走行台車の容器が載置された容器支持部の下面位置を、他方の走行台車の容器支持部に載置された容器の上面位置よりも高い位置まで上昇させ、
前記移動機構が、前記第１および第２の走行台車を、逆方向に、かつ、夫々の容器位置が異なる高さで交差するように移動させて、前記第１の容器と前記第２の容器とを入れ換えることを特徴とする容器交換方法を提供する。

本発明によれば、第１および第２の走行台車のうちの一方の容器支持部を上昇させ、夫々の走行台車が、逆方向に、容器を容器交換装置に供給または搬出する位置と受渡機構が配置された位置との間を平面視において同一経路で、かつ、異なる高さで交差するように移動させることにより、容器を入れ換える。そのため、２つの容器分の長さと概略１つ分の容器の横幅があれば、２つの容器を入れ換えることができるので、従来の円形テーブル方式と比べて、容器を交換するために必要なスペースを大幅に小さくすることができる。

例えば、第８世代サイズのガラス板で比較すると、従来の円形テーブル方式では、必要となるスペースは約３６ｍ²である。これに対し、本発明にかかわる容器交換方式の場合には約２１ｍ²であり、両者の違い、本発明の容器交換方式の優位性は明確である。本発明の容器交換方式の優位性は、容器の寸法が大きくなればなるほどさらに明確になる。

また、本発明によれば、容器を傾斜させる機構をガラス板収納または取り出し位置に１つ設ければよいので、容器を起倒する機構を減らして設備を簡素化でき、コストダウンを実現することができる。

また本発明によれば、一方の容器に板状体が収納、または容器から板状体が取り出されている間に、容器交換装置から他方の容器をフォークリフトによって搬出し、次に板状体が収納、または取り出される容器をフォークリフトによって、容器交換装置に供給することができる。つまり、２つの作業を同時進行させることができるので、作業効率を向上させることができる。

さらに本発明によれば、将来、容器がさらに大型化した場合であっても、大型化した容器の長さおよび幅分のスペースが増えるだけであり、また交換時間もその長さ分の移動距離に要する時間が延びるだけなので、従来の回転テーブル方式と比較して、占有面積の増大を抑えることができ、また容器交換効率を向上させることができる。

以下に、添付の図面に基づいて、本発明の容器交換装置および容器交換方法の好適実施形態を詳細に説明する。

本発明の容器交換装置は、所定枚数の板状体を収納する容器を入れ換えるもの、例えば、所定枚数のガラス板が積層されて収納された平型（平置き）の容器（以下、実容器という）と、ガラス板が収納されていない空の容器（以下、空容器という）とを入れ換えるものである。以下、本発明の容器交換装置の説明を行う前に、容器と、この容器にガラス板を収納する、もしくは、容器からガラス板を取り出す収納取出装置について説明する。

まず、容器について説明する。

図１は、平型容器１の側断面図である。容器１には、所定寸法、例えば、いわゆる第８世代サイズ（約２０００ｍｍ×約２３００ｍｍ以上）と称されるガラス板４が収納される。この容器１は、台座３と、台座３上に設置される上張り材５とで構成され、数十〜数百枚のガラス板４が水平に積層された状態で収納される。

図２は、台座３の平面図である。この台座３においては、図２に示すように、形鋼を縦横に複数本格子状に組んで枠体３０が形成されている。また、枠体３０の上面にガラス板４が積層される上張り材（ガラス板が積層される底板）５が固定され、上張り材５の上面にガラス板４の保護材６（図１参照）が固定されている。この上張り材５は、台座３上にガラス板４を安定して載置するため、及びガラス板４を収納する容器内部空間内への塵埃侵入防止のために配設されている。

また、容器１は、収納されるガラス板４の形状に合わせて、その平面視が、ガラス板の寸法よりも多少大きい矩形に構成されている。なお、容器１は、所定枚数のガラス板４を積載した場合に、その重量に耐えられる構造、及び剛性が必要である。

さらに、ガラス板４を収納、または取り出す際、後述する実施形態では容器１を傾斜させるので、容器１を傾斜させた際、ガラス板４の位置を固定するための部材である側板１５が、上張り材５の１辺の中央部にその辺に平行に配設、固定されている。

側板１５の内側には、ガラス板４の保護材１７が固定されている。保護材１７の表面には、ガラス板の滑り性を高めるために摩擦抵抗の小さいガラス端面滑動用部材２０が貼り付けられている。ガラス板４は、側板１５に固定された上記保護材１７に貼り付けられたガラス端面滑動用部材２０に当接され、この状態で積載される。

なお、側板１５は、図示例のように、上張り材５の１辺の中央部の１箇所に設けても良いし、例えば、２分割など、所定数に分割して、所定間隔ずつ離して配置しても良い。すなわち、側板１５は、容器１を傾斜させた時に、ガラス板４が落下しない構成になっていれば、どのような構成でも良い。

台座３には、フォークリフト（図示せず）のフォークを受け入れるためのフォークリフト用穴１１（図１参照）が、台座３の各側面につき例えば２つ形成される。これにより、容器１は、台座３の縦横いずれの方向からもフォークリフトのフォークを受け入れることができる。なお、容器１は、材質、寸法、および構造等も何ら限定されない。すなわち、容器１は、容器１に収納される板状体に応じて、その特性を決定すれば良い。

容器１にガラス板４を収納する時は、ガラス板４同士が直接接触することを避けるために、ガラス板４、４間に薄い紙である合紙１８（図３参照）を挟んだ状態でガラス板４が積層される。なお、合紙の代わりに樹脂等のシートを用いてもよい。

次に、ガラス板用の収納取出装置について説明する。

図３は、本例のガラス板用収納取出装置５０の概略平面図である。同図に示す収納取出装置５０は、ガラス板製造ライン（図示せず）の下流側に設置されたコンベア５２に隣接して設置され、搬送装置（搬送手段）５４及び後述する容器交換装置９０を主体として構成されている。収納取出装置５０は、ガラス板４を再加工する加工工程に投入時には、容器１に収納されたガラス板４の取り出し装置として機能し、ガラス板製造工程からの採板時には、容器１にガラス板４を１枚ずつ収納する収納装置として機能する。

搬送装置５４は、例えば汎用のロボットであり、そのアーム５８の先端部には、複数の吸着パッド（図示せず）が面一に配列された吸着ハンド６０が連結されている。ガラス板４を採板する際、搬送装置５４は、合紙１８が載置されたガラス板４がコンベア５２の下流側の採板位置に搬送されてくると、吸着ハンド６０をその採板位置まで矢印方向に移動させ、吸着ハンド６０によってガラス板４を合紙１８を介して吸着し、この後、容器交換装置９０（図４，５参照）によって予め所定の角度に傾斜されている容器１にガラス板４を合紙１８とともに収納する。

この動作を搬送装置５４が繰り返すことにより、ガラス板４が１枚ずつ容器１に収納されていく。

また、ガラス板４を投入する際、搬送装置５４は、容器１に積載されたガラス板４の位置まで吸着ハンド６０を移動させ、あらかじめ合紙取り機構（図示せず）によって合紙１８を取り除かれたガラス板４を吸着ハンド６０によって吸着し、この後、ガラス板加工工程の受け渡し部に投入する。この動作を搬送装置５４が繰り返すことにより、ガラス板４が１枚ずつガラス板加工工程に投入されていく。

図４は、ガラス板用収納取出装置５０において、ガラス板を収納または取り出す時の容器１の状態を説明する図である。容器交換装置９０の背面板１１０（背面支持部材）および底面板１１２（傾斜時容器支持部材）はＬ型に設けられ、これらの板によって画成される空間（容器載置部）に容器１が載置される。本例のガラス板用収納取出装置５０では、ガラス板４を収納、または取り出す際、図４（ａ）に示すように、位置決め部材１５（図２も参照）を容器１の下方に位置させて、同４（ｂ）に示すように、上張り材５と水平面Ｈとのなす角度が所定角度となるように容器１を、軸６２（図５の軸１１６）を中心に傾斜させる。

なお、容器１を、上述したように傾斜させることは必須ではない。また、収納取出装置５０は、材質、寸法、および構造等も何ら限定されない。すなわち、収納取出装置５０は、使用する容器１に応じて、その特性を決定すれば良い。

次に、本発明の容器交換装置について説明する。

図５は、本発明の容器交換装置９０の構成を表す一実施形態の概略斜視図である。また、図６〜図１２は、図５に示す装置９０の動作を判りやすく説明した図である。以下、これらの図面を参照して説明を行う。

図５に示す容器交換装置９０は、所定枚数のガラス板を収納した実容器９２（図６参照）と、ガラス板が収納されていない空容器９４（図６参照）と、を交換するものである。容器交換装置９０は、基本的に、第１および第２の架台９６，９７と、受渡機構５６（起倒機９８）と、第１および第２の走行台車１００，１０２と、第１および第２の移動制御部（図示せず）と、によって構成されている。

第１の架台９６は、起倒機９８、後述する、第２の走行台車１００が沿って直動するガイド（レール）１０４が配設されるとともに、第２の移動制御部などが設置される、直方体形状の枠体である。第１の架台９６の長さ方向の一方側（図６中、左右方向の左側）は、第１および第２の走行台車１００，１０２に容器を供給、搬出する位置（以下、容器供給搬出位置ともいう）である。

第２の架台９７は、後述する、第１の走行台車１００が沿って直動するガイド（レール）１０５が配設されるとともに、第１の移動制御部などが設置される、直方体形状の枠体である。第２の架台９７は、図５に示すように、第１の架台９６と略平行に設置され、その長さ方向（図６中、左右方向）の両側が、第１の架台９６の長さ方向の両端から所定の長さ突出している。また、第２の架台９７の下面は、後述する第２の走行台車１０２用のガイド１０４および第２の走行台車の滑動機構１２９よりも高くなっている。

起倒機９８は、受渡機構５６（図３参照）と容器傾斜機構（図４参照）の機能とを兼ね備えるものであり、図６に示すように、第１の架台９６の長さ方向の容器を供給、搬出する位置と反対側（図６中、左右方向の右側）に配置されている。起倒機９８の背面板１１０（背面支持部材）および底面板１１２（傾斜時容器支持部材）（図６参照）はＬ型に設けられ、これらの板によって画成される空間（容器載置部）に容器が載置される。起倒機９８は、第１および第２の走行台車１００，１０２によって、容器が起倒機９８の上方の所定の位置に搬送される時、背面板１１０の上面の第１および第２の走行台車１００，１０２の容器支持部１０６、１２２の上面に対する角度（以下、背面板１１０の角度ともいう）が０〜−１０度となる位置に停止して待機する。また、起倒機９８は、昇降機構１１４により、第１の架台９６の幅方向（つまり、第１および第２の走行台車１００，１０２の移動方向とほぼ直交し、かつ、第１および第２の走行台車１００，１０２の容器支持部１０６，１２２の上面と平行な方向）に延びる軸１１６を中心として、背面板１１０の傾斜角度を−１０〜８５度の範囲で背面板１１０を回動させることにより、容器を傾斜させて（図４参照）、第１の走行台車１００または第２の走行台車１０２との間で容器の受け渡しを行うとともに、容器をガラス板の収納位置もしくは取り出し位置に設置する。

なお、受渡機構５６の一例として起倒機９８を例示したが、受渡機構５６は、容器傾斜機構の機能を備える起倒機９８に限定されない。すなわち容器を傾斜させる必要がなければ起倒機９８（容器傾斜機構）を設ける必要はなく、受渡機構５６として台座を設け、この台座の上に容器を平置きした状態でガラス板４の収納および取り出しを行う構成としても良い。すなわち、受渡機構５６は、第１または第２の走行台車１００，１０２との間で容器の受け渡しを行うことができるものであれば、その具体的な構成は何ら限定されない。

また、傾斜時容器支持部材は、上記の底面板１１２のように板状部材であっても良いが、容器を傾斜させた時に、容器が落下しない、もしくはずれないように容器と係合して支えることができる機構のものであれば、その具体的な構成は何ら限定されない。

昇降機構１１４の具体的手段は、昇降機能を実現することができれば何ら限定されないが、例えば、パワーシリンダ、油圧シリンダ、エアーシリンダ、スクリュージャッキ等を一例として挙げることができる。以下同様である。

第１の走行台車１００は、その本体１２６の下部に滑動機構１２７が設けられており、第２の架台９７の枠体上に、その長さ方向と平行に形成されたガイド１０５に沿って、第１の移動制御部の制御により、第２の架台９７の長さ方向に直動する。滑動機構１２７は例えばＬＭガイド、リニアガイド、または車輪が例示でき、異なる滑動機構を組み合わせてもよい。第１の走行台車１００は、図５に示すように、起倒機９８の背面板１１０の周囲を囲むように、コの字型に形成された容器支持部１０６を有する。容器支持部１０６の上面に、実容器９２、または空容器９４が載置される。後述するように、走行台車１００は、容器受け渡し時および容器搬送時に生じやすい起倒機９８の背面板１１０の上面と容器の底面との擦れを防止するために、容器支持部１０６の第２の架台９７の長さ方向の両端部に昇降機構を設け、この昇降機構により容器支持部１０６を昇降させて容器９４を容器支持部に載置してもよい。また、昇降機構は本体１２６の中央部に設置し、両端部に直動機構を設けても良い。なお、擦れ防止対策としては、起倒機に昇降機構を設けても良い。

なお、第１の走行台車１００の容器支持部１０６の形状は、コの字型に限定されず、容器を支えることができればどのような形状でも良いが、コの字型にすることで容器底面との接触面積を大きくできる利点がある。また、コの字型にすることで、両側の容器支持部を連結でき、第１の移動制御部により、両側の容器支持部を同期して移動することが可能になる。

第１の移動制御部は、第１の走行台車１００を移動させるものである。第１の移動制御部は、図示していないが、例えば第１の架台９６に設置された第１のサーボモータと、第１のサーボモータを制御する第１の制御部と、第１のサーボモータによって駆動される第１のタイミングベルトとを有する。また、第１の走行台車１００は第１のタイミングベルトに連結されている。

第１の移動制御部の制御により、第１のサーボモータは正逆回転を行い、第1のタイミングベルトが図６中左右に駆動され、第１の走行台車１００は、第１のタイミングベルトの移動に応じて、同図中左右に移動する。

第２の走行台車１０２は、第１の走行台車１００と同様に、その本体１２８の下部に滑動機構１２９（図５参照）が設けられており、第１の架台９６の長さ方向に、かつ、第１の走行台車１００用のガイド１０５の外側にガイド１０５と略平行に夫々形成されたガイド１０４に沿って、第２の移動制御部の制御により、第１の架台９６の長さ方向に移動する。第１の走行台車１００用のガイド１０５と、第２の走行台車１０２用のガイド１０４とは略同じ長さである。第２の走行台車１０２は、図５に示すように、第１の走行台車１００の容器支持部１０６の幅方向より外側に夫々、矩形状の容器支持部１２２を有する。容器支持部１２２の上面に、実容器９２、または空容器９４が載置される。容器支持部１２２は、図５に示すように、夫々第１の架台９６の幅方向の外側向きに容器の幅よりも所定長さ延在している。また、容器支持部１２２は、その本体１２８同士が第２の架台９７の下で連結されているので、第２の移動制御部の制御によって、両側の容器支持部１２２を同期させて移動させることができる。また、夫々の容器支持部１２２の、第１の架台９６の長さ方向の両端部に設けられた、昇降制御部（昇降機構）１１５により、同期して昇降することが可能である。なお、昇降機構は本体１２８の中央部に設置し、両端部に直動機構を設けても良い。

ここで、両側の容器支持部１２２の形状および寸法等は、容器を支えることができれば何ら限定されない。

第２の移動制御部は、第２の走行台車１０２を移動させるものである。第２の移動制御部は、図示していないが、第１の架台９６に設置された第２のサーボモータと、第２のサーボモータを制御する第２の制御部と、第２のサーボモータによって駆動される第２のタイミングベルトとを有する。また、第２の走行台車１０２は第２のタイミングベルトに連結されている。

第２の移動制御部の制御により、第２のサーボモータは正逆回転を行い、第２のタイミングベルトが同図中左右に駆動され、第２の走行台車１０２は、第２のタイミングベルトの移動に応じて、図６中左右に移動する。

本実施形態において、容器を交換する際、第１および第２の移動制御部は、第１および第２のサーボモータを逆方向に回転させる。すなわち、第１のサーボモータが正回転の時には第２のサーボモータは逆回転であり、例えば第１の走行台車１００は右側から左側へ、第２の走行台車１０２は左側から右側へというように、両者は逆方向に移動する。その逆も同様である。装置を簡素化およびコンパクトにするために、第1の走行台車と第２の走行台車が同期して移動することが好ましい。

第１および第２の移動制御部は、本発明の移動機構を構成するものであって、第１の走行台車１００と第２の走行台車１０２とを、逆方向に移動させることができれば、その具体的な構成は何ら限定されない。

次に、図６〜図１２を参照しながら、実容器９２の搬出時を例に挙げて、容器交換装置９０の動作とともに、本発明の容器交換方法を説明する。なお、図６〜図１２では、装置９０の動作を判りやすく説明する目的から、装置構成を省略して示している。また、ガラス板４を収納する場合と取り出す場合とは、供給または搬出する容器が実容器であるか空容器であるかの違いはあるが動作は同様であるので、本実施の形態においては、空パレットを容器交換装置９０に供給し、ガラス板が積載された実容器９２を容器交換装置９０から搬出する時、すなわち、ガラス板を採板して容器に収納する場合について説明する。

（ステップ１）
以下の説明では、初期状態として、起倒機９８の容器載置部に、既に容器９２が載置されているものとする。図６に示すように、起倒機９８は、昇降制御部１１４により、その軸１１６を中心として、図中右回りに回動されて上方に押し上げられ、背面板１１０の角度が０〜８５度の範囲でロボットハンドの届く距離により定める所定の角度（以下、本実施例の傾斜角度という）に傾斜された状態とされている。

本実施形態のように、ガラス板４を空容器９４に収納する時には、前述のガラス板用の収納取出装置５０によって、ガラス板４が起倒機９８上に載置された容器９４内に１枚ずつ収納される。なお、ガラス板４を実容器９２から供給する時には、収納取出装置５０によって、容器９２内に収納されたガラス板４が１枚ずつ取り出される。

第１の走行台車１００は、容器支持部１０６が、起倒機９８の背面板１１０が下方に引き下げられ、その背面板１１０の角度が略０度になった時に、第１の走行台車１００の容器支持部１０６上面の高さが背面板１１０の上面の高さとほぼ同じ高さとなるようにして、図６中右側の起倒機９８と容器を受け渡す位置（以下、容器受渡位置ともいう）に待機している。

一方、第２の走行台車１０２は、容器支持部１２２の上面に空容器９４が載置されて、容器供給搬出位置で待機している。

図５に示すように、この容器交換装置９０に供給される容器、もしくは、容器交換装置９０から搬出される容器は、前述の通りフォークリフトにより搬送される。本実施形態の場合、容器の供給時には、空容器９４が第２の走行台車１０２の容器支持部１２２の所定位置に載置される。一方、容器の搬出時には、第１の走行台車１００上に載置されて容器供給搬出位置まで移動された実容器９２が運び出される。

（ステップ２）
図７に矢印で示すように、第２の走行台車１０２の両側の容器支持部１２２が、昇降制御部１１５により所定高さ上昇される。具体的には、第２の走行台車１０２の両側の容器支持部１２２は、その下面位置が、後述する、第１の走行台車１００上に載置された実容器９２の上面位置よりも高い位置まで上昇される。

（ステップ３）
図８右側に矢印で示すように、実容器９２が載置された起倒機９８が、その軸１１６を中心として、図中左回りに回動されて下方に引き下げられ、背面板１１０の角度が略０度の位置（水平の位置）まで移動する。これにより、実容器９２は、起倒機９８の背面板１１０および第１の走行台車１００によって支えられる。さらに起倒機９８が、背面板１１０の角度がマイナスになるように回動すると、第１の走行台車１００の容器支持部１０６の上面位置より背面板１１０上面が下がり、実容器９２は第１の走行台車１００によって支えられて、実容器９２が受け渡される。

なお、第１の走行台車１００に昇降機構を設けた場合は、第１の走行台車１００は、容器受渡位置で、起倒機９８の背面板１１０が下方に引き下げられ、その背面板１１０の角度が略０度になった時に、第１の走行台車１００の容器支持部１０６上面の高さが、背面板１１０の上面の高さと略同じか、またはそれより下方の高さとなるようにして待機する。次いで起倒機９８が下降移動して背面板１１０の角度が略０度となる位置で停止した後、第１の走行台車１００の容器支持部１０６の上面が起倒機９８の背面板１１０の上面よりも高くなるように容器支持部１０６を上昇させて、容器を受け渡ししてもよい。これにより、容器受け渡し時および第１の走行台車１００の移動時に、実容器９２の下面と起倒機９８の背面板１１０の上面とが擦れることを確実に防止できる。また、起倒機９８と第１の走行台車１００の昇降機構とを組み合わせて容器の受け渡しを行うようにしても良い。

（ステップ４）
図９に示すように、第１および第２のサーボモータが夫々逆方向に回転され、これに応じて、第１および第２のサーボモータに対応する夫々のタイミングベルトが夫々逆方向に駆動される。その結果、同図に左右の矢印で示すように、第１の走行台車１００は、右側から左側の第２の走行台車１０２が待機していた位置（容器供給搬出位置）まで移動し、第２の走行台車１０２は、第１の走行台車１００の逆方向へ、左側から右側の第１の走行台車１００が待機していた位置（容器受渡位置）まで移動する。

（ステップ５）
図１０の右側に矢印で示すように、第２の走行台車１０２の両側の容器支持部１１０が、昇降制御部１１５によって第２の走行台車１０２の容器支持部１１０の上面が起倒機９８の背面板１１０の上面と略同じ高さか、または下方の位置まで下降される。略同じ高さに下降されると、空容器９４は、起倒機９８の背面板１１０および第２の走行台車１００によって支えられる。

また、同時に、第１の走行台車１００が昇降機構を備え、容器の受け渡し時に上昇動作した場合は、容器支持部１０６は、昇降機構によって上昇分が下降される（図示せず）。

この時点で、第１の走行台車１００の位置と第２の走行台車１０２の位置が入れ換えられる。すなわち、第１および第２の走行台車に載置された容器９２，９４の位置が入れ換えられる。

（ステップ６）
図１１右側に矢印で示すように、起倒機９８が、昇降制御部１１４により、その軸１１６を中心として、図中右回りに回動されて上方に押し上げられ、本実施例の傾斜角度に傾斜される。起倒機９８の背面板１１０が上昇されて第２の走行台車１０２の容器支持部１２２の上面よりも高くなると、空容器９４は、起倒機９８の背面板１１０によって支えられ、空容器９４が走行台車１０２から起倒機９８のＬ型の容器保持部に載置される。この状態で、採板されたガラス板４が、空容器９４内に１枚ずつ順次積層され、所定枚数のガラス板４が収納される。なお、上記の起倒機９８の動作前に、第２の走行台車１０２の容器支持部１２２の上面を起倒機９８の背面板１１０の上面より下方となるよう移動した場合は、第２の走行台車１０２の容器支持部１１０の上面が起倒機９８の背面板１１０の上面より低くなった時点で、空容器９４は、起倒機９８の背面板１１０によって支えられ、Ｌ型の容器保持部に載置される。

一方、空容器９４に１枚ずつガラス板を収納している間に、第１の走行台車１００の容器支持部１０６の上に載置された実容器９２は、前述の通り、フォークリフトによって搬出される。

第１の走行台車１００に昇降機能を設けた場合、第１の架台９６の容器供給搬出位置において、例えば、その上に載置される容器の底面内の四隅に対応する位置に１つずつ、合計で４つの、容器１を仮置きする台座を設けて、第１の走行台車１００から台座に実容器９２を仮置き（受渡し）し、次いで台座上からフォークリフトによって実容器９２を搬出し、また台座上にフォークリフトによって空容器９４を仮置きし、次いで第２の走行台車１０２が走行台車１０２の容器支持部１２２を上昇させて空容器９４を容器支持部１２２に載置させても良い。

（ステップ７）
図１２に左右の矢印で示すように、第１および第２のサーボモータが夫々逆方向に、ステップ４の時とは反対方向に回転され、同様に、夫々のタイミングベルトが逆方向に駆動される。その結果、第１の走行台車１００は、同図に左右の矢印で示すように、左側から右側の第２の走行台車１０２が待機していた位置（容器受渡位置）まで移動し、第２の走行台車１０２は、その逆方向へ右側から左側の第１の走行台車１００が待機していた位置（容器供給搬出位置）まで移動する（戻される）。すなわち、第１および第２の走行台車１００，１０２は、容器供給搬出位置と容器受渡位置とを平面視において同一経路で往復する。

これにより、ステップ１の状態となり、これ以後、上記ステップ１〜７までの動作が繰り返される。

本発明の容器交換装置９０では、第２の走行台車１０２の両側の容器支持部１２２を上昇し、第１および第２の走行台車１００，１０２を、逆方向に、容器１を容器供給搬出位置と容器受渡位置との間を平面視において同一経路で、かつ、異なる高さで交差するように移動することにより、容器を入れ換える。この交換方式であれば、２つの容器分の長さと概略１つ分の容器の横幅があれば、２つの容器を入れ換えることができる。従って、従来の円形テーブル方式と比べて、容器を交換するために必要なスペースを大幅に小さくすることができる。
また、本発明の容器交換装置９０の交換方式では、従来の回転テーブル方式のように、回転テーブル上の容器夫々に起倒機を必要とせず、ガラス板を採板または取り出す位置の１箇所に１つで良いので、起倒機を減らして、設備を簡素化でき、コストダウンを実現することができる。

上記実施形態の場合のように、昇降機構により、容器の下方側から昇降させる場合、第１および第２の走行台車１００、１０２の位置を入れ換える時に、昇降機構と第２の走行台車１０２に載置された容器とが衝突しないためには、外側に容器支持部１２２がある第２の走行台車１０２に昇降機構を設けて、容器支持部１２２を第1の走行台車１１０の容器支持部１０６に載置された容器１よりも高い位置にする必要がある。

これに対し、例えば第１の走行台車１００を容器の上方側から支持する場合、第１の走行台車１００を昇降させても良い。
従って、第１および第２の走行台車１００，１０２のどちらであっても、一方の走行台車の容器支持部の底面を、他方の走行台車に載置された容器の上面よりも上昇することができる。すなわち、一方の走行台車の容器支持部の底面を、他方の走行台車に載置された容器の上面よりも上昇するための昇降機構は、第１および第２の走行台車１００，１０２のうちの少なくとも一方に設けられていれば良い。なお、昇降機構は、設置の観点からは、下方側から昇降する構成とする方が望ましい。

なお、本発明は、実容器と空容器とを交換するものに限定されず、実容器と実容器、もしくは、空容器と空容器とを交換する目的にも使用できる。実施形態のように、実容器と空容器とを交換する場合、軽い空容器の方を上昇させる方が望ましいが、これは昇降機構のパワや各部材の剛性の問題なので、それらの条件を満足していれば、重い実容器の方を上昇させる構成とすることも可能である。つまり、ガラス板を容器から取り出すために容器を交換する時、実容器を空容器の上方で交差させて移動させても良い。

また、容器が矩形状の場合、容器の載置方向は、その長辺を容器支持部の幅方向に向けても、短辺を容器支持部の幅方向に向けても良い。しかし、第１および第２の走行台車の移動距離の観点から、容器の長辺を容器支持部の幅方向に向けて、容器を走行台車に載置する方が望ましい。これにより、第１および第２の走行台車の移動距離が短くなり、容器交換の作業効率を向上させることができる。

また、実施形態では、板状体として、ガラス板を例示したが、本発明が対象とする板状体の材質、寸法および重量等は、何ら限定されるものではなく、樹脂板、金属板等の各種板状体についても適用できる。一例を挙げると、本発明は、特に、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型ＦＰＤで使用される大型ガラス板を運ぶ容器の交換に好適である。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の容器交換装置および容器交換方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

平型容器の側断面図である。 図１に示した平型容器の台座の平面図である。 ガラス板用収納取出装置の概略平面図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ起倒機の正面図および側面図である。 本発明の容器交換装置の構成を表す一実施形態の概略斜視図である。 容器交換装置の動作を表す概略図である。 図６に続く容器交換装置の動作を表す概略図である。 図７に続く容器交換装置の動作を表す概略図である。 図８に続く容器交換装置の動作を表す概略図である。 図９に続く容器交換装置の動作を表す概略図である。 図１０に続く容器交換装置の動作を表す概略図である。 図１１に続く容器交換装置の動作を表す概略図である。

符号の説明

１ 容器
３ 台座
４ ガラス板
５ 上張り材
６ 保護材
１１ フォークリフト用穴
１５ 側板
１７ 保護材
１８ 合紙
２０ ガラス端面滑動用部材
３０ 枠体
５０ ガラス板用収納取出装置
５２ コンベア
５４ 搬送装置
５６ 受渡機構
５８ アーム
６０ 吸着ハンド
６２，１１６ 軸
９０ 容器交換装置
９２，９４ 容器
９６，９７ 架台
９８ 起倒機
１００，１０２ 走行台車
１０４，１０５ ガイド（レール）
１０６，１２２ 容器支持部
１１０ 背面板
１１２ 底面板
１１４，１１５ 昇降制御部
１２６，１２８ 本体
１２７，１２９ 滑動機構

Claims (5)

1. 板状体が収納される第１の容器と第２の容器とを移動して入れ換える容器交換装置であって、
   前記第１および第２の容器が夫々載置される第１および第２の走行台車と、前記第１または第２の走行台車とで前記容器の受け渡しを行う受渡機構と、前記容器が前記容器交換装置に供給または前記容器交換装置から搬出される位置と、前記受渡機構が配置された位置との間を平面視において同一経路で前記第１および第２の走行台車を往復移動させる移動機構とを備え、
   前記第１および第２の走行台車のうちの少なくとも一方の走行台車が、前記容器を昇降させる昇降機構を備え、
   前記昇降機構が、該昇降機構を備えた走行台車の容器が載置された容器支持部の下面位置を、他方の走行台車の容器支持部に載置された容器の上面位置よりも高い位置まで上昇させ、
   前記移動機構が、前記第１および第２の走行台車を、逆方向に、かつ、夫々の容器位置が異なる高さで交差するように移動させて、前記第１の容器と前記第２の容器とを入れ換えることを特徴とする容器交換装置。
2. 前記受渡機構には、前記容器を前記板状体の収納角度もしくは取り出し角度に傾斜させる起倒機が設けられており、
   前記起倒機は、前記容器を支持する背面支持部材および傾斜時容器支持部材と、前記背面支持部材および傾斜時容器支持部材を、前記第１および第２の走行台車の移動方向と略直交し、かつ、前記第１および第２の走行台車の容器支持部の上面と平行な方向に延びる軸を中心として回動させる機構と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の容器交換装置。
3. 前記起倒機が、前記背面支持部材および前記傾斜時容器支持部材を回動させることにより、前記容器を、前記第１の走行台車または前記第２の走行台車と前記受渡機構とで受け渡しすることを特徴とする請求項２に記載の容器交換装置。
4. 前記第１および第２の走行台車の両方が前記容器を昇降させる昇降機構を備え、
   前記第１および第２の走行台車の昇降機構が前記容器を昇降させることにより、前記容器を、前記第１の走行台車または前記第２の走行台車と前記受渡機構とで受け渡しすることを特徴とする請求項１または２に記載の容器交換装置。
5. 板状体が収納される第１の容器と第２の容器とを移動して入れ換える容器交換方法であって、
   前記第１および第２の容器が夫々載置される第１および第２の走行台車と、前記第１または第２の走行台車とで前記容器の受け渡しを行う受渡機構と、前記容器が前記第１または第２の走行台車に供給または前記第１または第２の走行台車から搬出される位置と、前記受渡機構が配置された位置との間を平面視において同一経路で前記第１および第２の走行台車を往復移動させる移動機構とを備え、
   前記第１および第２の走行台車のうちの少なくとも一方の走行台車が、前記容器を昇降させる昇降機構を備える容器交換装置において、
   前記昇降機構が、該昇降機構を備えた走行台車の容器が載置された容器支持部の下面位置を、他方の走行台車の容器支持部に載置された容器の上面位置よりも高い位置まで上昇させ、
   前記移動機構が、前記第１および第２の走行台車を、逆方向に、かつ、夫々の容器位置が異なる高さで交差するように移動させて、前記第１の容器と前記第２の容器とを入れ換えることを特徴とする容器交換方法。

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