TWI487607B - 板狀工件的移送設備與移送方法 - Google Patents

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Hirokazu Okumura
Yasuhiro Sawamura
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Nippon Electric Glass Co
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Description

板狀工件的移送設備與移送方法
本發明是有關於一種板狀工件的移送設備以及移送方法，例如是有關於一種用於移送液晶顯示器(display)或電漿(plasma)顯示器、或者有機電致發光(electroluminescence，EL)、場發射顯示器(field emission display，FED)、表面傳導電子發射顯示器(surface conduction electron-emitter display，SED)等平板顯示器(flat panel display，FPD)用的玻璃基板的設備以及移送方法。
對於此種移送設備，先前應用有多軸垂直多關節機器人(robot)或多軸水平多關節機器人等的通用的多自由度機器臂(robot arm)。玻璃板由於易碎，故手柄工作業難以操作，而且，對於大於等於1000mm×1000mm的大型玻璃板，作業者極難進行搬運。進而，存在下述傾向，即：由於對上述用途的玻璃板要求高清潔度(clean)，故須避免作業者操作中使有機物等發塵。關於此點，若為上述多自由度機器臂，則相對於工件移送姿勢的自由度較高，故可設定使用者(作業者)所希望的動作軌跡。而且，由於有機物等的發塵可能性亦較低，故而與作業者相比，上述多自由度機器臂較佳用於玻璃板的移送。
尤其，在上述用途的玻璃板(玻璃基板)中，存在供各種顯示元件安裝之面，故而對於成為該安裝面的玻璃基板的一個面而言，必須比其他面更小心地進行操作。亦即，關於玻璃基板的移送，較佳為儘可能不觸及安裝面來進行該移送。
此處，例如在下述專利文獻1中，作為構成一個面上形成有薄膜的基板的傳遞裝置的傳遞機，揭示有一種多關節機器人，該多關節機器人安裝有收納凹部，其開放於基板的搬送單元的搬送終端或側面的至少一方；以及回旋台，其於固定台上可繞垂直軸轉動；且，在該回旋台上可升降地安裝臂部基座(arm base)，在該臂部基座上，介隔多關節臂而安裝有用於吸附基板的與薄膜形成側相反之面(下表面)的吸附頭(head)。並且，藉由使傳遞機的回旋台例如繞垂直軸回旋90°，而將由收納凹部所吸附的基板移送至傳遞位置。而且，在多關節臂的前端部，可繞水平軸轉動地連結有吸附頭的吸附頭基座(head base)，藉由使水平姿勢的吸附頭反轉180°，而使吸附保持在吸附頭上的基板上下反轉。
而且，在下述專利文獻2中，作為於衝床上移載工件的衝壓間搬送機器人，揭示有一種衝壓間搬送機器人，由平移基座、擺動基座、第1臂、第2臂及肘節部構成，上述平移基座以與工件的搬送方向平行的方式配置著，上述擺動基座使平移基座平移，上述第1臂安裝在擺動基座上，且在垂直平面內繞著與搬送方向成直角的擺動軸而擺動，上述第2臂相對於第1臂進退自如地安裝在第1臂的前端，上述肘節安裝在第2臂的前端。並且揭示有如下情形：夾著工件的搬送路徑而面對面(face to face)地配置兩台衝壓間搬送機器人，由兩台衝壓間搬送機器人以兩端支撐方式支持用於吸附保持該工件的工件握持用手柄，使兩台衝壓搬送用機器人協調動作，藉此進行工件的衝壓間搬送。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2001-180822號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-337918號公報
然而，最近，為了實現以液晶顯示器為代表的平板顯示器(flat panel display，FPD)製品的更進一步普及，強烈要求藉由量產化進一步實現成本降低(cost down)，因此，在本領域中亦要求玻璃基板移送時間進一步縮短化。
而且，當機器臂的動作區域變大時，安全柵(safety fence)等的設置面積亦必須設定得較寬，佔據面積(footprint)(裝置佔有面積)的增大化將無法避免。於是，非但無法指望作業效率改善，反而很可能會招致作業效率或生產率降低。而且，由於該設備大多設置在清潔環境下，因此會使維持清潔環境所需管理成本的削減受到阻礙。因此，關於移送設備的佔據面積，亦要求更進一步的省空間化。
關於此點，在上述專利文獻1的傳遞裝置中，藉由使吸附保持著基板的多關節臂繞其垂直軸回旋移動，而將基板自其收納位置移送至傳遞位置為止，因此移送路徑變長。而且，若考慮傳遞位置處的停止動作，則機器臂的高速移動亦難以實現。因此，只要採用此種移送路徑，則移送時間的縮短化將難以實現。而且，由於傳遞機(機器臂)的動作空間必需設置得較寬，因而在佔據面積方面亦為不利。進而，基板的反轉動作是繞著與上述回旋移送不同的軸而進行，因而各自需要專用的驅動機構。因此，作為臂整體的輕量化將難以實現。
而且，上述專利文獻2的搬送裝置中，將2條臂配置在工件的左右側方，利用該2條臂以兩端支撐方式支持著用於吸附保持工件的工件握持用手柄來搬送工件。因此，必需使兩條臂同步動作，從而有可能會妨礙搬送動作的高速化。而且，由於在上述搬送裝置中，原本並未裝入用於進行顧及工件表背面的反轉動作的機構，故而難以將其直接應用於玻璃板的移送設備。
當然，以上所述的課題均不限於玻璃板，對於其他呈板狀的工件，尤其對於具有大型平面的板狀工件亦適用。
鑒於以上狀況，本說明書中，將實現板狀工件的移送時間以及移送時所需空間的降低化來作為應藉由本發明而解決的技術課題。
上述課題的解決藉由本發明的玻璃板的移送設備而達成。亦即，該移送設備是一種用於在板狀工件的獲取位置上獲取板狀工件，並將該獲取的板狀工件移送至其載置位置為止的設備，此移送設備具備多關節機器人，藉由該多關節機器人來保持被供給至獲取位置上的板狀工件的供給側的下表面，並將與下表面為相反側的上表面載置於載置位置的載置面上，上述多關節機器人具備具有多關節的一系列可動臂，並在該一系列可動臂的前端設有用於保持獲取板狀工件的一個面的保持部，此板狀工件的移送設備的特徵在於：獲取位置與載置位置為相向配置，並且在相向空間的側方配置多關節機器人，多關節機器人藉由一系列可動臂的回旋‧屈伸運動來進行令板狀工件自獲取位置通過相向空間上而移送至載置位置為止的動作，且利用該移送動作的一部分來兼以進行用於將板狀工件的上表面載置於載置面上的反轉動作。
如此，將多關節機器人配置在自板狀工件的獲取位置與載置位置的相向空間朝側方偏離的位置上，且通過該相向空間上而移送板狀工件，藉此，無需使工件繞機器人本體而回旋移動，或者無需使機器人本體的位置在工件的移送時錯開。因此，可實現移送時間的降低，並且可使板狀工件的移送時應確保的周邊區域的面積小於先前。藉此，可降低移送設備的佔有面積(佔據面積)，實現作業效率的改善，並且亦有助於削減維持清潔環境所需的管理成本。而且，上述移送動作的一部分兼以進行用於載置板狀工件的反轉動作，因此不再需要用於與移送動作分開而僅進行反轉動作的機構。而且，亦無需僅用於反轉動作的驅動源(馬達等)，僅需用於移送動作的驅動馬達即可。藉由以上所述，可使一系列可動臂輕量化，且可提高可動臂剛性而提高該可動臂的移動速度。
此處，板狀工件的移送動作亦可藉由一系列可動臂繞水平軸的回旋‧屈伸運動而進行。其原因在於，獲取位置與載置位置為相向配置，以及根據上述移送形態，板狀工件的移送以及姿勢轉換(反轉)僅利用繞水平軸的旋轉運動即可。藉由以此方式來構成，便可將移送設備所需的實質性的設備佔有面積(footprint)抑制為最小限度而進一步提高作業效率。
而且，只要採用上述構成，則無需使用通用的6軸型等的多自由度機器臂，例如亦可具備具有均為水平且彼此平行的小於或等於5軸的接頭(joint)的多關節機器人。較佳為具備一種具有均為水平且彼此平行的3軸的多關節機器人。而且，只要減少連桿或關節(軸)的數量，則不會受到動作速度較慢的一個關節的制約，使一系列可動臂整體的動作速度不會受到限制。而且，可藉由減少關節數，而使可動臂剛性亦比先前提高，因此既可確保較高的位置精度亦可高速移送板狀工件。
另一方面，移送動作例如亦可包括使保持部潛入被供給至獲取位置的板狀工件的下方來保持板狀工件的下表面，然後將板狀工件向上方頂起的動作。只要使一系列可動臂如此般進行動作，便能自搬送側的下表面側來壓住板狀工件，開始板狀工件的移送。因此，即使在移送剛開始之後立即提高移送速度，亦無板狀工件自保持部脫落(脫離)的可能性。
而且，移送動作例如亦可包括：使板狀工件移動至與載置面正對的位置為止，然後維持正對姿勢而使板狀工件朝向載置面移動的動作。此為積載板狀工件時有效的載置動作。根據該動作，即使在載置面上不斷積載著板狀工件，且實際的載置面的位置略微偏離於其積載厚度方向的情況下，亦可將板狀工件高精度地載置於已積載的板狀工件上。只要是具有至少3軸的一系列可動臂(多關節機器人)，則該載置動作或既述的獲取動作便都可實施。
而且，關於工件的移送路徑，多關節機器人移送板狀工件的移送動作亦可設定成多關節機器人的各關節處所設的驅動馬達的輸出總和達到最小。其原因在於，因採用伴隨反轉而進行移送的形態之關係，故無法簡單地將板狀工件自獲取位置直線移送至載置位置為止。而且，亦考慮到以下情況：移送路徑達到最小的軌跡會因以何物為基準而不同，即使假設已判明路徑長度達到最小的軌跡，但若在進行路徑設定時不將實際作用於板狀工件的空氣阻力考慮在內，則會因與馬達負載容量的平衡而無法獲得符合設定的移送速度。基於以上理由，本發明中著眼於各關節的驅動馬達的輸出，實現了該輸出總和達到最小的動作。藉此，可有效率且短時間地移送板狀工件。而且，只要以馬達輸出作為基準來設定移送動作(路徑)，則無需使用輸出如此大的馬達。因此，可使用相對較小容量的馬達，從而實現臂整體的輕量化，藉此可實現符合設定的高速移送動作。
作為上述移送動作的具體例，例如可列舉包括下述動作的移送動作，即：使一系列可動臂朝向頂起板狀工件的下表面的方向而回旋，以使板狀工件反轉移動至上表面與載置面正對的位置為止的動作；以及，維持與載置面的正對姿勢，使板狀工件朝向載置面而直線移動的動作。
或者，作為其他移送路徑，亦可將多關節機器人移送板狀工件的移送動作設定成在移送動作時因板狀工件受到空氣阻力而損失的運動能量的總和成為最小。該其他移送路徑的設定是尤其考慮到使板狀工件所受的空氣阻力為最小時將最有利於移送速度提高的觀點，並基於移送時板狀工件所受的空氣阻力與路徑長度的關係而設定最佳移送路徑。因此，藉由如上所述般來設定移送動作(移送路徑)，便可將板狀工件的移送速度提高至最大限度從而縮短移送時所需的時間。
而且，作為上述移送動作的具體例，例如可列舉包括下述動作的移送動作，即：將板狀工件自其底端側抬起，使板狀工件的前端朝向下方而直立的動作；以及，自該直立狀態起藉由一系列可動臂的彎曲而使板狀工件下降，並且以其底端側為中心使板狀工件旋轉，藉此使板狀工件一面反轉一面滑入載置面的動作。此處，所謂「底端」，是指板狀工件中靠近一系列可動臂的本體的一側的端部，所謂「前端」，是指板狀工件中遠離一系列可動臂本體的一側的端部。
上述構成的多關節機器人亦可配置在基座上，且多關節機器人可相對基座而朝向與板狀工件的移送方向正交的方向來水平移動。被移送至載置位置為止的板狀工件是以相對積載面而準確定位的狀態來進行載置，但尤其於作為重視移送速度的移送動作的情況下，較佳為設為上述構成。即使在板狀工件的停止位置產生稍許偏離的情況下，亦可藉由使多關節機器人本體沿水平方向移動而修正上述偏離，從而將板狀工件載置於準確位置上。
以上說明的板狀工件的移送設備例如可由以下所示的形態來提供。亦即，可提供一種板狀工件的梱包設備，其包括：上述移送設備；搬送單元，將板狀工件搬送至獲取位置；以及1個或多個梱包用托盤，具有載置位置，且用於在積層該板狀工件的狀態下對該板狀工件進行梱包，且，在搬送單元上設置與梱包用托盤相同數量的獲取位置，在各個獲取位置與梱包用托盤之間的相向空間的側方配置多關節機器人，並且利用多關節機器人的移送動作來將藉由搬送單元而搬送至獲取位置的板狀工件選擇性地積載於各梱包用托盤上。藉由如此般使用多個移送設備，便可實現移送效率(梱包效率)的提高。而且，在利用同一搬送單元來搬送不同種類的板狀工件時，可準確且有效率地積載各個工件。
另一方面，上述課題的解決亦可藉由一種板狀工件的移送方法來達成，該移送方法是在板狀工件的獲取位置獲取板狀工件，並將該獲取的板狀工件移送至其載置位置為止的方法，使用多關節機器人來保持被供給至獲取位置的板狀工件的供給側的下表面，將與下表面為相反側的上表面載置於載置位置的載置面上，上述多關節機器人具備具有多關節的一系列可動臂，並在一系列可動臂的前端設有用於保持獲取板狀工件的一個面的保持部，此板狀工件的移送方法的特徵在於：獲取位置與載置位置為相向配置，並且在相向空間的側方配置多關節機器人，且，藉由多關節機器人的一系列可動臂的回旋‧屈伸運動而使板狀工件自獲取位置通過相向空間上而移送至載置位置為止，且，利用移送動作的一部分來兼以進行用於將板狀工件的上表面載置於載置面上的反轉動作。
【發明的效果】
如上所述，根據本發明的板狀工件的移送設備以及移送方法，可實現板狀工件的移送時間以及移送時所需空間的降低化。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下，參照附圖來說明本發明的實施形態。
圖1表示本發明一實施形態的玻璃基板的梱包設備1的平面圖。該圖的梱包設備1是用於使用移送設備10來獲取一種藉由搬送單元2而搬送至獲取位置4的液晶顯示器用的玻璃基板3，並將所獲取的玻璃基板3不斷積載至搬送單元2的側方所設置的梱包用托盤5上的設備，梱包設備1具備多個移送設備10、搬送單元2、以及用於在玻璃基板3已積層的狀態下對玻璃基板3進行梱包的1個或多個梱包用托盤5。
詳細而言，搬送單元2具有能以水平姿勢來搬送玻璃基板3的搬送路徑6。該搬送路徑6包括例如滾子輸送機(roller conveyer)等適當的驅動單元。在搬送路徑6上，存在1個或多個由移送設備10來獲取玻璃基板3的獲取位置4。在獲取位置4處，以於搬送單元2的側方開放的狀態而形成有可使後述的多關節機器人11的工件保持部23沿上下方向通過的形狀的凹部7，可從下方藉由工件保持部23來保持獲取在獲取位置4處停止之狀態下的玻璃基板3。而且，對準(alignment)單元8配設於獲取位置4處的搬送路徑6上，且沿著在獲取位置4處停止的玻璃基板3的搬送正交方向排列。
玻璃基板3的梱包用托盤5配置在搬送單元2中的與獲取位置4相向的位置上。準確而言，將梱包用托盤5相對於搬送單元2(獲取位置4)的配置位置(相向間隔或其方向)設定為，使獲取位置4處的玻璃基板3的左右端面與梱包用托盤5的載置面26上所載置的(載置位置處的)玻璃基板3的左右端面平行。在該些獲取位置4與載置位置(梱包用托盤5)之間所形成的相向空間9的側方，配置著移送設備10的多關節機器人11。該實施形態中，每隔搬送路徑6的規定間隔而設有凹部7(獲取位置4)，並分別配置有與該凹部7相同數量的梱包用托盤5以及多關節機器人11。
圖2表示移送設備10的側面圖。如該圖所示，移送設備10具備多關節機器人11，且配設在接地的基座12上。此處，多關節機器人11具有一系列可動臂13；以及對一系列可動臂13的動作進行控制的控制盤14(參照圖1)。一系列可動臂13具有所謂的多關節機器臂構造，各關節軸均相互平行且沿著搬送單元2搬送玻璃基板3的搬送方向的方向而配置著。換言之，將一系列可動臂13的構造或者多關節機器人11相對於獲取位置4或載置位置(梱包用托盤5)的設置姿勢設定成，保持由工件保持部23所保持的玻璃基板3的法線相對於任一接頭(joint)軸(關節軸)均始終正交的姿勢。
此處，對一系列可動臂13進行詳細敍述，該一系列可動臂13呈3軸關節構造，位置最靠近基座12側的第1連桿(link)15相對於基座12而豎立設置，並且第2連桿17的一端經由第1接頭16而連結於第1連桿15的另一端。在第2連桿17的另一端上經由第2接頭18而連結著第3連桿19的一端，並且在第3連桿19的另一端，經由第3接頭20而連結著工件保持部23的肘節21。在各接頭16、18、20的附近分別一體地配設有對應的驅動馬達(僅圖示了第1接頭16用的驅動馬達22)，該些驅動馬達亦與各連桿15、17、19一併構成一系列可動臂13。另外，亦可在各接頭16、18、20中裝入減速機，或者亦可將帶有減速機的馬達用作上述驅動馬達。而且，作為此時所用的減速機，為實現可動臂剛性的進一步提高，較佳為可抑制背隙(backlash)產生的減速機(例如，三共製作所股份有限公司製造的作為零背隙精密減速機的RollefDrive(註冊商標)等)。而且，各連桿15、17、19均可繞各接頭16、18、20而各自獨立地正反旋轉，並且不會因旋轉角度而導致連桿彼此之間或者與周邊的物體產生干擾。
工件保持部23具有可沿上下方向通過搬送路徑6上所設的凹部7的形狀，該圖2的示例中，具有並列配置著如同所謂叉(fork)狀的多個突起部的形態。在工件保持部23的一面側配設有多個吸附墊(pad)24，可藉由連接於一系列可動臂13的真空泵等的減壓單元25來吸附保持著附著於吸附墊24的物體。
梱包用托盤5於該圖示例中具有以規定角度(例如72°)傾斜的載置面26，在該載置面26上可積載多個玻璃基板3。此處，雖省略圖示，但在梱包用托盤5的上方配設有於積載時將襯紙27供給至載置面26的襯紙供給單元。並且，每當藉由多關節機器人11將玻璃基板3載置於梱包用托盤5的載置面26上時，將襯紙27供給至載置面26上(當已載置有大於等於1片玻璃基板3時，則將襯紙27供給至最上方的玻璃基板3的下表面3a上)，藉此便可經由襯紙27而將多片玻璃基板3積載於載置面26上。另外，為確保玻璃基板3的載置位置精度，例如亦可如圖2所示，在基座12與一系列可動臂13本體之間，設有可沿著各接頭16、18、20的軸方向而滑動的滑動機構28。
以下，主要根據圖3至圖7來說明使用上述構成的移送設備10的玻璃基板3的移送作業的一例。另外，以下的移送動作表示下述情況下的動作例，即，將一系列可動臂13移送玻璃基板3的移送動作設定成，使一系列可動臂13的各接頭16、18、20上所設的驅動馬達的輸出總和成為最小，換言之，使負載對各馬達的時間積的總和達到最小。
首先，藉由適當的位置感測器(省略圖示)來偵測到利用搬送單元2而於搬送路徑6上搬送的玻璃基板3已到達圖1所示的獲取位置4後，使滾子輸送機等的驅動單元停止。藉此，玻璃基板3停止並放置(set)於獲取位置4上。另外，此時，藉由設置在獲取位置4上的適當的對準單元8，來調整例如玻璃基板3的左右方向位置(與搬送方向正交的虛擬軸上的位置)。在此階段，一系列可動臂13的工件保持部23，如圖3所示，配置在被放置於獲取位置4上的玻璃基板3的正下方。而且，第2接頭18位於第1接頭16或第3接頭20的下方。
接著，在圖3所示的位置處，由工件保持部23上所設的多個吸附墊24來吸附保持玻璃基板3的下表面3a，並自該狀態起，以第2接頭18為中心，使第3連桿19在圖3中繞逆時針方向回旋，藉此，如圖4所示，自搬送路徑6上將玻璃基板3頂起，開始玻璃基板3的移送。此時，肘節21保持固定於第3連桿19上的狀態，第2連桿17是與第3連桿19的回旋動作相應地逐步相對第1連桿15而繞順時針方向進行旋轉運動。另外，該圖4的示例中，吸附保持著玻璃基板3使之略微向上方抬起，並使一系列可動臂13彎曲，藉此使玻璃基板3平行移動至近前(靠近梱包用托盤5)，由此狀態起開始上述回旋動作。其原因是為了避免與獲取位置4上的其他物體產生干擾。而且，如上所述，藉由使第3連桿19繞著位於多關節機器人11下方的狀態的第2接頭18回旋，便可減小玻璃基板3的旋轉移動距離，從而到達適於後述積載的位置(與載置面26正對的位置)。
當藉由如上所述般使一系列可動臂13回旋，而繞水平軸旋轉移送保持在該前端(工件保持部23)的玻璃基板3，並到達圖5所示的位置，即，到達玻璃基板3的載置側的上表面3b與梱包用托盤5的載置面26正對的位置時，則按以下的方式變更玻璃基板3的移送動作。即，一方面維持玻璃基板3的上表面3b與載置面26的正對姿勢，一方面使一系列可動臂13不斷伸長，使玻璃基板3朝向載置面26滑動(直線移動)。藉此，將玻璃基板3在準確定位的狀態下載置於梱包用托盤5的載置面26上。而且，此時，亦可藉由圖2所示的滑動機構28而使一系列可動臂13朝向與移送方向正交的方向略微移動，從而對玻璃基板3的載置位置進行微調。另外，圖5所示的狀態下，襯紙27被供給至先前積載的玻璃基板3的下表面3a上，但只要可將襯紙27供給至所積載的玻璃基板3、3間，則其供給時機(timing)可為任意。
當如此般使玻璃基板3的移送動作以及積載動作完成時，為了再次進行玻璃基板3的移送‧積載動作，而使工件保持部23朝獲取位置4的下方移動。此處，如圖6所示，首先，使肘節21繞第3接頭20而沿順時針方向旋轉，使工件保持部23不斷接近水平，並且使第3連桿19以第2接頭18為中心而沿順時針方向旋轉，使工件保持部23不斷接近該獲取位置4。接著，當到達該獲取位置4的附近時，如圖7所示，使工件保持部23潛入放置於獲取位置4上的玻璃基板3的下方，以配置於玻璃基板3的正下方，即，配置於圖3所示的位置上。具體而言，在使一系列可動臂13彎曲的狀態下，使第3連桿19以第2接頭18為中心而沿順時針方向旋轉，並且使肘節21繞第3接頭20而沿逆時針方向旋轉，使工件保持部23的前端下降而傾斜，並自此狀態開始使一系列可動臂13不斷伸長，藉此來實施上述潛入動作。如此般重複進行圖3至圖7的一系列動作，藉此將多片玻璃基板3積載於梱包用托盤5的載置面26上。
而且，該實施形態中，多個獲取位置4設置在搬送路徑6上，並且與該些獲取位置4相同數量的梱包用托盤5以及多關節機器人11以相同的位置關係而配置著。因此，可在利用一個多關節機器人11來進行放置於一個獲取位置4上的玻璃基板3的移送‧積載動作的期間，利用其他多關節機器人11來移送‧積載被搬送並放置於相應的其他獲取位置4的玻璃基板3，從而可大幅提高玻璃基板3的移送‧積載效率。當然，只要為此種梱包設備1，則即使在同一搬送路徑6上搬送不同種類的玻璃基板3的情況下，亦可藉由構成對應於每一種玻璃基板3之移送設備10，而實現每種玻璃基板3的移送‧積載作業。
以上，對使用本發明的移送設備10的玻璃基板3的移送動作的一例(第1動作例)進行了說明，當然亦可採用除此以外的移送動作。以下，對使用移送設備10的移送動作的其他例(第2動作例)進行說明。另外，在以下的動作例中，以將水平狀態下搬送至獲取位置4上的玻璃基板3朝向具備同樣為水平狀態的載置面26的載置台29移送的情況為例進行說明。所使用的移送設備10與第1動作例相同。
此處的移送動作表示下述情況的動作例，即，將一系列可動臂13移送玻璃基板3的移送動作設定成，使移送動作時玻璃基板3因受到空氣阻力而損失的運動能量的總和達到最小。此移送動作是考慮到使玻璃基板3所受的空氣阻力達到最小時將最有利於移送速度提高的觀點，並基於移送時玻璃基板3所受的空氣阻力與路徑長度的關係而設定最佳移送路徑。
首先，與第1動作例相同，如圖8所示，將工件保持部23配置在被放置於獲取位置4上的玻璃基板3的正下方。此時，第2接頭18位於第1接頭16以及第3接頭20的上方。接著，在此位置上，利用工件保持部23上所設的多個吸附墊24來吸附保持玻璃基板3的下表面3a，並如圖9所示，從將玻璃基板3略微向上方抬起而使玻璃基板3平行移動至載置台29側的狀態起，開始實質性的移送動作。即，如圖10所示，使第2連桿17繞第1接頭16而沿逆時針方向回旋(且，該圖10的示例中第3連桿19相應於第2連桿17的回旋動作亦沿逆時針方向回旋)，並且進而如圖11所示，使肘節21繞第3接頭20而朝順時針方向旋轉，將玻璃基板3一方面以其載置位置側朝上的方式而傾斜且一方面不斷抬起。
如上所述般使玻璃基板3一方面傾斜且一方面朝向載置台29不斷移動，使玻璃基板3移動至如圖12所示般第2連桿17與第3連桿19排列於一條直線上且一系列可動臂13朝垂直上方伸展的位置為止。同時，在將玻璃基板3豎立，且一系列可動臂13朝垂直上方伸展的狀態下，使肘節21旋轉而位於使玻璃基板3的前端側端部朝向下方直立的位置。
接著，自該狀態開始，繼續使肘節21朝順時針方向旋轉，並且使第2連桿17朝順時針方向回旋，使第3連桿19朝逆時針方向回旋(分別參照圖12)。藉由如此般使一系列可動臂13以彎曲的形式作動，而一方面緩慢放倒玻璃基板3，且一方面使第3接頭20朝下方移動而使玻璃基板3不斷下降。
進而，該實施形態中，上述玻璃基板3的下降動作中，如圖13所示，使朝順時針方向回旋的第2連桿17反轉而朝逆時針方向回旋，藉此來移送玻璃基板3以使其滑入載置面26上。亦即，伴隨一方面使玻璃基板3接近水平姿勢，一方面使該肘節21側端部下降的動作，令該玻璃基板3自獲取位置4通過相向空間9上而不斷朝向載置位置移送。藉此，如圖14所示，令玻璃基板3於反轉的狀態下移送至與載置面26正對的位置為止。
接著，自圖14所示的位置，亦即，自玻璃基板3採取大致水平姿勢而與載置面26正對的位置開始，一方面維持玻璃基板3的載置側的上表面3b(圖14中朝下)與載置面26的正對姿勢，一方面使玻璃基板3朝向載置面26滑動(直線移動)。藉此，將玻璃基板3在準確定位的狀態下載置於載置台29的載置面26上。另外，圖14所示的狀態下，襯紙27藉由適當的襯紙供給單元(此處均省略圖示)而供給至載置面26上。
當如此般使玻璃基板3的移送動作以及載置動作完成時，為了再次進行玻璃基板3的移送‧載置動作，而使工件保持部23朝獲取位置4的下方移動。此處，如圖15所示，首先，使第2連桿17以及第3連桿19均朝順時針方向旋轉而大致垂直朝上豎立，並且使肘節21朝逆時針方向旋轉而使工件保持部23自水平姿勢接近直立姿勢。接著，維持該工件保持部23的直立姿勢而使第3連桿19進一步朝順時針方向旋轉，並自第3接頭20位於第2接頭18下方的時刻開始，使肘節21以第3接頭20為中心朝逆時針方向旋轉。藉此，與第1動作例同樣地，自圖16所示的位置開始，使工件保持部23潛入至放置於獲取位置4上的玻璃基板3的下方從而配置於玻璃基板3的正下方。如此般重複進行圖8至圖16的一系列動作，藉此重複執行玻璃基板3自獲取位置4朝載置台29(載置面26)的移送‧載置動作。另外，玻璃基板3並非必須積載於載置面26上，例如當載置台29構成適當的搬送單元的一部分時，亦可逐片地將玻璃基板3朝向下個作業步驟搬送。
以上，說明了移送設備10移送玻璃基板3的移送動作例，但本發明當然並不限定於上述動作例。只要獲取位置4與載置位置相向配置，並且在兩者間的相向空間9的側方配置有移送用的多關節機器人11，該多關節機器人11藉由一系列可動臂13的回旋‧屈伸運動，而將玻璃基板3自獲取位置4通過相向空間9上而移送至載置位置為止，且利用該移送動作的一部分來兼以進行用於將玻璃基板3的上表面3b載置於載置面26上的反轉動作，則移送設備10可採用的構成為任意的。
而且，以上的說明中，主要以將玻璃基板3積載於梱包用托盤5上的步驟為例進行了說明，但在作業步驟間的移送作業，或者在將作為工件的玻璃基板3自一個搬送步驟移載至另一個搬送步驟的情況等，玻璃基板3自製造至出貨期間的任意步驟中，或者在出貨後的卸貨步驟等中，亦可適用本發明。
而且，以上的說明中，例示了液晶顯示器用的玻璃基板3來作為成為移送對象的工件，但本發明並不限於液晶顯示器用，一般可將電漿顯示器、有機EL顯示器、FED、SED等的各種平板顯示器用的玻璃板(例如板厚大於等於0.4mm且小於等於1.2mm的玻璃板)，或者用作形成各種電子顯示功能元件或薄膜的基材的玻璃板作為移送對象。另外，只要是呈板狀的工件，則本發明當然亦可將以玻璃為素材以外者作為移送對象。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．玻璃基板的梱包設備
2．．．搬送單元
3．．．玻璃基板
3a．．．(搬送側的)下表面
3b．．．(載置側的)上表面
4．．．獲取位置
5．．．梱包用托盤
6．．．搬送路徑
7．．．凹部
8．．．對準單元
9．．．相向空間
10．．．玻璃基板的移送設備
11．．．多關節機器人
12．．．基座
13．．．一系列可動臂
14．．．控制盤
15．．．第1連桿
16．．．第1接頭
17．．．第2連桿
18．．．第2接頭
19．．．第3連桿
20．．．第3接頭
21．．．肘節
22．．．驅動馬達
23．．．工件保持部
24．．．吸附墊
25．．．減壓單元
26．．．載置面
27．．．襯紙
28．．．滑動機構
29．．．載置台
圖1是本發明一實施形態的玻璃基板的梱包設備的平面圖。
圖2是本發明的移送設備的側面圖。
圖3是用於說明玻璃基板的第1動作例的移送動作的圖，其是移送即將開始之前的移送設備的側面圖。
圖4是用於說明玻璃基板的第1動作例的移送動作的圖，其是移送動作過程中的移送設備的側面圖。
圖5是用於說明玻璃基板的第1動作例的移送動作的圖，其是移送動作過程中的移送設備的側面圖。
圖6是用於說明玻璃基板的第1動作例的移送動作的圖，其是轉移至下個移送動作之前的移送設備的側面圖。
圖7是用於說明玻璃基板的第1動作例的移送動作的圖，其是轉移至下個移送動作之前的移送設備的側面圖。
圖8是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是移送即將開始之前的移送設備的側面圖。
圖9是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是移送剛開始之後的移送設備的側面圖。
圖10是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是移送動作過程中的移送設備的側面圖。
圖11是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是移送動作過程中的移送設備的側面圖。
圖12是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是移送動作過程中的移送設備的側面圖。
圖13是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是移送動作過程中的移送設備的側面圖。
圖14是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是移送動作過程中的移送設備的側面圖。
圖15是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是轉移至下個移送動作之前的移送設備的側面圖。
圖16是用於說明玻璃基板的第2動作例的移送動作的圖，其是轉移至下個移送動作之前的移送設備的側面圖。
2．．．搬送單元
3．．．玻璃基板
3a．．．(搬送側的)下表面
3b．．．(載置側的)上表面
4．．．獲取位置
5．．．梱包用托盤
10．．．玻璃基板的移送設備
11．．．多關節機器人
12．．．基座
13．．．一系列可動臂
15．．．第1連桿
16．．．第1接頭
17．．．第2連桿
18．．．第2接頭
19．．．第3連桿
20．．．第3接頭
21．．．肘節
22．．．驅動馬達
23．．．工件保持部
24．．．吸附墊
25．．．減壓單元
26．．．載置面
27．．．襯紙
28．．．滑動機構

Claims (11)

  1. 一種板狀工件的移送設備，其是用於在板狀工件的獲取位置上獲取板狀工件，並將該獲取的板狀工件移送至其載置位置為止的設備，此移送設備具備多關節機器人，藉由該多關節機器人來保持被供給至上述獲取位置上的上述板狀工件的供給側的下表面，並將與該下表面為相反側的上表面載置於上述載置位置的載置面上，上述多關節機器人具備具有多關節的一系列可動臂，並在該一系列可動臂的前端設有用於保持獲取上述板狀工件的一個面的保持部，此板狀工件的移送設備的特徵在於：上述獲取位置與上述載置位置為相向配置，並且在該相向空間的側方配置上述多關節機器人，上述多關節機器人藉由上述一系列可動臂的回旋‧屈伸運動來進行令上述板狀工件自上述獲取位置通過上述相向空間上而移送至上述載置位置為止的動作，且利用該移送動作的一部分來兼以進行用於將上述板狀工件的上述上表面載置於上述載置面上的反轉動作，其中上述移送動作包括：使上述一系列可動臂朝向頂起上述板狀工件的上述下表面的方向而回旋，以使上述板狀工件反轉移動至上述上表面與上述載置面正對的位置為止的動作；以及，維持與上述載置面的正對姿勢，使上述板狀工件朝向上述載置面而直線移動的動作。
  2. 一種板狀工件的移送設備，其是用於在板狀工件的獲取位置上獲取板狀工件，並將該獲取的板狀工件移送至 其載置位置為止的設備，此移送設備具備多關節機器人，藉由該多關節機器人來保持被供給至上述獲取位置上的上述板狀工件的供給側的下表面，並將與該下表面為相反側的上表面載置於上述載置位置的載置面上，上述多關節機器人具備具有多關節的一系列可動臂，並在該一系列可動臂的前端設有用於保持獲取上述板狀工件的一個面的保持部，此板狀工件的移送設備的特徵在於：上述獲取位置與上述載置位置為相向配置，並且在該相向空間的側方配置上述多關節機器人，上述多關節機器人藉由上述一系列可動臂的回旋‧屈伸運動來進行令上述板狀工件自上述獲取位置通過上述相向空間上而移送至上述載置位置為止的動作，且利用該移送動作的一部分來兼以進行用於將上述板狀工件的上述上表面載置於上述載置面上的反轉動作，其中上述移送動作包括：將上述板狀工件自其底端側抬起，使上述板狀工件的前端朝向下方而直立的動作；以及，自該直立狀態起藉由上述一系列可動臂的彎曲而使上述板狀工件下降，並且以其底端側為中心使上述板狀工件旋轉，藉此使上述板狀工件一方面反轉且一方面滑入上述載置面的動作。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之板狀工件的移送設備，其中上述移送動作是藉由上述一系列可動臂的繞水平軸的回旋‧屈伸運動來進行。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之板狀工件的 移送設備，其中上述多關節機器人具有均為水平且相互平行的3軸。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之板狀工件的移送設備，其中上述移送動作包括使上述保持部潛入被供給至上述獲取位置的上述板狀工件的下方來保持上述板狀工件的上述下表面，隨後將上述板狀工件向上方頂起的動作。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之板狀工件的移送設備，其中將上述多關節機器人移送上述板狀工件的上述移送動作設定成上述多關節機器人的各關節處所設的驅動馬達的輸出總和成為最小。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之板狀工件的移送設備，其中將上述多關節機器人移送上述板狀工件的上述移送動作設定成在上述移送動作時因上述板狀工件受到空氣阻力而損失的運動能量的總和成為最小。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之板狀工件的移送設備，其中上述多關節機器人配置在基座上，上述多關節機器人可相對於該基座而朝向與上述板狀工件的移送方向正交的方向來作水平移動。
  9. 一種板狀工件的捆包設備，其包括：如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的移送設備；搬送單元，將上述板狀工件搬送至上述獲取位置；以及1個或多個梱包用托盤，具有上述載置位置，用於在積層上述板狀工件的狀態下對上述板狀工件進行梱包， 在上述搬送單元上設置與上述梱包用托盤相同數量的上述獲取位置，在各個上述獲取位置與上述梱包用托盤之間的相向空間的側方配置上述多關節機器人，並且利用上述多關節機器人的上述移送動作來將藉由上述搬送單元而搬送至上述獲取位置的上述板狀工件選擇性地積載於各梱包用托盤上。
  10. 一種板狀工件的移送方法，其是在板狀工件的獲取位置上獲取板狀工件，並將該獲取的板狀工件移送至其載置位置為止的方法，其使用多關節機器人來保持被供給至上述獲取位置上的上述板狀工件的供給側的下表面，將與該下表面為相反側的上表面載置於上述載置位置的載置面上，上述多關節機器人具備具有多關節的一系列可動臂，並在該一系列可動臂的前端設有用於保持獲取上述板狀工件的一個面的保持部，此板狀工件的移送方法的特徵在於：上述獲取位置與上述載置位置為相向配置，並且在該相向空間的側方配置上述多關節機器人，且藉由上述多關節機器人的上述一系列可動臂的回旋‧屈伸運動而使上述板狀工件自上述獲取位置通過上述相向空間上而移送至上述載置位置為止，且，利用該移送動作的一部分來兼以進行用於將上述板狀工件的上述上表面載置於上述載置面上的反轉動作，其中上述移送動作包括：使上述一系列可動臂朝向頂起上述板狀工件的上述下表面的方向而回旋，以使上述板 狀工件反轉移動至上述上表面與上述載置面正對的位置為止的動作；以及，維持與上述載置面的正對姿勢，使上述板狀工件朝向上述載置面而直線移動的動作。
  11. 一種板狀工件的移送方法，其是在板狀工件的獲取位置上獲取板狀工件，並將該獲取的板狀工件移送至其載置位置為止的方法，其使用多關節機器人來保持被供給至上述獲取位置上的上述板狀工件的供給側的下表面，將與該下表面為相反側的上表面載置於上述載置位置的載置面上，上述多關節機器人具備具有多關節的一系列可動臂，並在該一系列可動臂的前端設有用於保持獲取上述板狀工件的一個面的保持部，此板狀工件的移送方法的特徵在於：上述獲取位置與上述載置位置為相向配置，並且在該相向空間的側方配置上述多關節機器人，且藉由上述多關節機器人的上述一系列可動臂的回旋‧屈伸運動而使上述板狀工件自上述獲取位置通過上述相向空間上而移送至上述載置位置為止，且，利用該移送動作的一部分來兼以進行用於將上述板狀工件的上述上表面載置於上述載置面上的反轉動作，其中上述移送動作包括：將上述板狀工件自其底端側抬起，使上述板狀工件的前端朝向下方而直立的動作；以及，自該直立狀態起藉由上述一系列可動臂的彎曲而使上述板狀工件下降，並且以其底端側為中心使上述板狀工件旋轉，藉此使上述板狀工件一方面反轉且一方面滑入上述 載置面的動作。
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