(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板を把持するとともに移動して載置台上に設けられた保持溝内に載置するための薄板の保持移載装置であって、
薄板の把持位置と載置台上で薄板が載置される設置位置との間で移動自在に設けられた移動体と、この移動体に昇降自在に設けられて、薄板の側方を把持する把持爪および薄板が上記載置台上に載置された際にその浮き上がりを検出する位置検出装置とを備え、
前記位置検出装置が、載置台の載置面に平行な方向に配置した支軸部材を途中に備えるとともにこの支軸部材回りに回動自在な検出アームが設けられ、前記支軸部材から検出アームの一方の端部までの距離に対し、支軸部材から検出アームの他方の端部までの距離が長く設定され、検出アームの一方が、前記保持溝に薄板を載置した際に薄板の上面に当接する当接部とされ、検出アームの他方が、当接部の薄板への当接時の基準高さから浮き上がりによって移動する移動部とされ、移動部の回動を検出して薄板の位置ずれの有無を検出するための検出器が設けられて成ることを特徴とする薄板の保持移載装置。
【請求項２】
把持爪により薄板を保持溝に載置した際に、検出アームの当接部が把持爪に伴って薄板に当接するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の薄板の保持移載装置。
【請求項３】
検出アームの当接部が、各把持爪の近傍にまたは薄板の対角線上に位置するように配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の薄板の保持移載装置。
【請求項４】
検出アームの回動方向を検出するための検出器を具備するとともに、当該検出アームの回動方向から薄板のずれ方向を検出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄板の保持移載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、大きなガラス板などを研磨のために下定盤に載置した際に、ガラス板が下定盤に設けた保持溝内に位置決めされているかどうかを検出するための位置検出装置を有する薄板の保持移載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガラス板は肉薄に加工して、例えば液晶パネル基板やカラーフィルタ、あるいはＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）など、多様な分野で用いられている。
【０００３】
上記のような用途に用いられるガラス板は、所定の大きさに加工（例えば矩形）された後は、予め塵芥除去のために水洗浄された下定盤に、作業者によって載置される。この下定盤には、ガラス板を下定盤上の所定位置に保持するための、ガラス板の厚みより浅い保持溝が形成されており、作業者は、この保持溝内にガラス板がしっくり嵌まるよう載置する。その後、保持溝から上方に突出した部分の表面を、下定盤と上定盤の運動（回転、移動）により研磨加工する。
【０００４】
なお、研磨加工されたガラス板は、最終的に水洗浄された後、再び作業者によって持ち上げられて、人的あるいは機械的（搬送機）に、次の作業を行う所定の場所まで運ばれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、ガラス板は、所定の大きさに形成された後は、作業者によって下定盤の保持溝内に収められるが、下定盤は予め塵芥除去のために水洗浄されており、その際の水が保持溝内に残留していることがある。そうすると、この残留している水によってガラス板が浮いて位置ずれし、ガラス板の隅部が保持溝からはみ出した状態で保持溝に保持されてしまうことがある。
【０００６】
特に薄肉のガラス板は、保持溝内にしっくり嵌まっているかどうかを判断しにくく、ガラス板の隅部が保持溝からはみ出した状態で研磨加工が行われると、ガラス板が破損してしまうことがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決し得る薄板の位置検出装置を有する薄板の保持移載装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る薄板の保持移載装置は、薄板を把持するとともに移動して載置台上に設けられた保持溝内に載置するための薄板の保持移載装置であって、薄板の把持位置と載置台上で薄板が載置される設置位置との間で移動自在に設けられた移動体と、この移動体に昇降自在に設けられて、薄板の側方を把持する把持爪および薄板が上記載置台上に載置された際にその浮き上がりを検出する位置検出装置とを備え、前記位置検出装置が、載置台の載置面に平行な方向に配置した支軸部材を途中に備えるとともにこの支軸部材回りに回動自在な検出アームが設けられ、前記支軸部材から検出アームの一方の端部までの距離に対し、支軸部材から検出アームの他方の端部までの距離が長く設定され、検出アームの一方が、前記保持溝に薄板を載置した際に薄板の上面に当接する当接部とされ、検出アームの他方が、当接部の薄板への当接時の基準高さから浮き上がりによって移動する移動部とされ、移動部の回動を検出して薄板の位置ずれの有無を検出するための検出器が設けられて成るものである。
【０００９】
また、請求項２に係る薄板の保持移載装置は、請求項１に記載の保持移載装置における把持爪により薄板を保持溝に載置した際に、検出アームの当接部が把持爪に伴って薄板に当接するように構成したものである。
【００１０】
また、請求項３に係る薄板の保持移載装置は、請求項１または２に記載の保持移載装置における検出アームの当接部が、各把持爪の近傍にまたは薄板の対角線上に位置するように配置されたものである。
【００１１】
さらに、請求項４に係る薄板の保持移載装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の保持移載装置における検出アームの回動方向を検出するための検出器を具備するとともに、当該検出アームの回動方向から薄板のずれ方向を検出するようにしたものである。
【００１２】
上記構成において、薄板を保持溝に載置した際に、これが基準高さから浮き上がっていた場合、検出アームの当接部が薄板の隅部の表面に当接し、検出アームの回動中心である支軸部材から検出アームの一方の端部（当接部）までの距離に対し、支軸部材から検出アームの他方の端部（移動部）までの距離が長く設定されていることにより、移動部の端部が浮き上がり量に比して拡大されて移動して、検出器が薄板の基準高さからの浮き上がりの有無を正確に検出する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。本発明の実施の形態に係るガラス板（薄板）１の位置検出装置２を有するガラス板１の保持移載装置（後述する）は、ガラス板１の保持搬送設備３に設けられるものである。
【００１４】
この保持搬送設備３は、図１の平面図に示すように、矩形に形成されたガラス板１を把持位置Ａまで搬送するためのコンベヤ４と、このコンベヤ４によって把持位置Ａまで搬送されたガラス板１を保持して研磨台装置５の下定盤６に移載するための保持移載装置７とを備え、前記位置検出装置２は、図６および図７に示すように、前記保持移載装置７に設けられている。
【００１５】
なお、前記コンベヤ４は、駆動部９を有して、例えばリミットスイッチなどの検出器（図示せず）の駆動により、ガラス板１を自動的に把持位置Ａまで搬送して停止するよう構成されている。
次に、前記研磨台装置５の説明をすると、これは、図１〜図５に示すように、下定盤６（載置台の一例）上の載置面に載置パッド１１が敷設され、この載置パッド１１に平面視円形の保持枠（テンプレートともいう）１２が敷設され、この保持枠１２の中央部分が切欠かれることによって、ガラス板１を載置して保持するための保持溝１３が形成されている。また、前記載置パッド１１には、後述の把持爪１４が入って、対向する把持爪１４同士の接近離間を許容する案内溝１１ａが形成され、保持枠１２には、前記保持溝１３に連続して、把持爪１４が入る把持用小溝１５が複数箇所（図では４箇所）に形成されている。
【００１６】
また、この研磨台装置５には、保持溝１３に保持された、ガラス板１の上面を研磨するための研磨具１６を備えた研磨装置１７が、下定盤６に立設された立設部１８にガイド１９を介して昇降自在に設けられている。
【００１７】
次に、保持移載装置７の説明をする。これは、図１〜図３に示すように、前記下定盤６に取付け枠２０を介して水平方向に一対のガイド２１が取付けられ、これらガイド２１に、鉛直方向に立ち上がった移動体２２が被案内部材２３を介して水平方向に移動自在に設けられ、移動体２２をガイド２１に沿って移動させるための水平移動装置２４が設けられ、移動体２２の上部に、鉛直方向に配置した一対のガイド２５が設けられ、これらガイド２５に、被案内部材２６が昇降自在に取付けられ、これら被案内部材２６に枠体２９を介して保持板２７が取付けられ、この保持板２７（被案内部材２６）をガイド２５に沿って昇降させるための昇降装置２８が設けられている。
【００１８】
前記水平移動装置２４は、ガイド２１同士を連結する連結部材３０に固定された水平移動用モータ３１と、この水平移動用モータ３１の出力軸に連結されたボールねじ３２と、移動体２２に取付けられてボールねじ３２に螺合するナット部材３３とから構成されている。
【００１９】
前記昇降装置２８は、移動体２２の上部の取付け板３５に取付けられた鉛直移動用モータ３６と、この鉛直移動用モータ３６の駆動に伴って回転するボールねじ３７と、このボールねじ３７と被案内部材２６とを連結する図示しないナット部材とから構成されている。
【００２０】
また、保持移載装置７には、ガラス板１が把持位置Ａから下定盤６の所定位置、すなわち、保持枠１２の保持溝１３の位置である設置位置Ｂまで移動されたかどうかを検出する図示しない位置検出器が設けられている。
【００２１】
次に、前記把持爪１４の説明をすると、これは、コンベヤ４によって把持位置Ａまで搬送されたガラス板１の四隅を把持するためのもので、これは、昇降装置（リニアスライダ）４０を介して前記保持板２７に取付けられ、昇降装置４０は、図示しない接近離間機構を介して保持板２７に取付けられ、各把持爪１４は、保持板２７に取付けられる取付け部４１と、この取付け部４１から折曲された把持部４２とから形成されている。
【００２２】
上記構成において、コンベヤ４によって把持位置Ａまでガラス板１が搬送されると、コンベヤ４の上方で待機していた保持板２７および各把持爪１４が、昇降装置２８の駆動によりガラス板１に向けて所定の高さまで下降し、続いて昇降装置４０の駆動により各把持爪１４がさらに下降してその把持部４２がガラス板１の側方でガラス板１よりも下位に位置し、接近離間機構の駆動により、対向する両側の把持爪１４同士が近付いてガラス板１の隅部近傍の側部を把持する。
【００２３】
そして、把持爪１４でガラス板１の隅部近傍の側部を把持した状態で再び昇降装置４０を駆動させることにより、今度は、ガラス板１をコンベヤ４から浮上させ、水平移動装置２４の駆動により、移動体２２とともに保持板２７および把持爪１４が水平方向に移動し、これに伴って、把持爪１４に把持されたガラス板１が、位置検出器が検出する設置位置Ｂまで水平方向に移動する。
【００２４】
そして、ガラス板１が設置位置Ｂまで移動したら、昇降装置２８を駆動して取付け体４３とともにガラス板１を下降させ、続いて昇降装置４０を駆動してガラス板１をさらに下降させると、各把持爪１４の把持部４２が把持用小溝１５に上方から入る。このようにすることにより、ガラス板１が保持溝１３に載置された状態となる。
【００２５】
その後、接近離間機構を駆動して対向する把持爪１４同士を離間させ、昇降装置２８，４０を駆動して各把持爪１４を上昇させる。このとき、把持爪１４同士は、離間しているので、各把持爪１４が、ガラス板１の側方に回避して上昇する。そして、水平移動装置２４の駆動により、移動体２２とともに保持板２７および把持爪１４をもとの待機場所に戻す。
【００２６】
一方で、保持溝１３に載置されたガラス板１については、ガイド１９に沿って研磨具１６を下降させ、研磨装置１７を駆動させて研磨具１６を回転させることにより、表面が研磨される。
【００２７】
研磨作業が終了したら、再び移動体２２とともに保持板２７および把持爪１４を設置位置Ｂまで水平方向に移動し、把持爪１４を下降させてこれを把持用小溝１５に上方から挿入し、接近離間機構を駆動して対向する把持爪１４同士を接近させてガラス板１の隅部近傍の側部を把持し、例えば一側の２個の把持爪１４の各昇降装置４０を駆動し、続いて他側の２個の把持爪１４の各昇降装置４０を駆動するよう、昇降装置４０を駆動するタイミングをずらしてガラス板１を保持溝１３から持ち上げ、作業者によりあるいは、機械的に、次の作業を行う所定の場所まで運ぶ。
【００２８】
次に、図５〜図７に基づいて、前記位置検出装置２の説明をする。この位置検出装置２は、前記取付け体４３に固定された軸受け部材５０と、この軸受け部材５０に挿通支持されるとともに研磨台装置５の下定盤６の表面に平行な方向に配置した支軸部材５１が設けられ、この支軸部材５１を途中に備えて、この支軸部材５１回りに回動自在な検出アーム５２とを有している。
【００２９】
この検出アーム５２は、把持爪１４の近傍に配置されるとともに、一枚の板部材から加工され、前記支軸部材５１から検出アーム５２の一方の端部までの距離Ｌ１に対し、支軸部材５１から検出アーム５２の他方の端部（上端部）までの距離Ｌ２が長く設定され、検出アーム５２の一方は、前記保持溝１３にガラス板１を載置した際にガラス板１の上面に当接する円弧状の当接子５３ａを有した当接部材５３とされ、検出アーム５２の他方が、当接部材５３のガラス板１への当接時の基準高さ、すなわち載置パッド１１の上面高さから浮き上がりによって移動する移動部５４とされている。
【００３０】
そして、前記当接部材５３は、当接子５３ａがガラス板１の上面に当接するよう、支軸部材５１から保持溝１３内の上方に向けて延長されている。
また、前記当接部材５３の反対側に延長して付勢部６３が形成され、前記軸受け部材５０と付勢部６３との間に、検出アーム５２を当接部材５３がガラス板１の隅部の表面に当接する方向に付勢する引張りばね６４がピン６５を介して取付けられている。
【００３１】
前記移動部５４は、支軸部材５１から上方に延長され、その端部中央には、検出光５５を透過させるための切欠き状の凹部５６が形成され、移動部５４の移動を検出してガラス板１の位置ずれによる浮き上がりの有無を検出するための光検出器５７が、軸受け部材５０の上部に下側開放の取付けフレーム５８を介して取付けられ、この光検出器５７は、取付けフレーム５８の一方の垂下部５９に取付けられた発光部６１と、取付けフレーム５８の他方の垂下部６０に取付けられた受光部６２とから構成され、前記移動部５４の上端部は、両垂下部５９，６０の間の隙間５８ａを移動可能に構成されている。
【００３２】
次に、上記構成に基づいて、ガラス板１が、研磨加工を施すために研磨台装置５の保持溝１３に位置決めされたかどうかを検出する際の検出方法を説明する。
ガラス板１に対して研磨加工を施すためにガラス板１を保持溝１３に載置する場合には、下定盤６は予め水洗浄されているため、上記のようにしてガラス板１を把持爪１４で把持してガラス板１を保持溝１３に載置した際、洗浄水が保持溝１３に残留していることがある。
【００３３】
すなわち、ガラス板１を保持溝１３に載置した際、保持溝１３にしっくり収まっていれば、把持爪１４の下降に伴って検出アーム５２の当接部材５３がガラス板１の隅部に上方から当接し、ガラス板１の厚み分だけ検出アーム５２が回動（図７において反時計方向）して鉛直になり、光検出器５７と凹部５６とが一直線上に位置合わせされる。
【００３４】
従って、発光部６１から発信されている検出光５５は、凹部５６を通過して受光部６２で受光され、これによってガラス板１が保持溝１３にしっくり収まっている正常な状態であると判断され、この状態で研磨加工を施しても、ガラス板１が損傷することはない。
【００３５】
なお、保持溝１３にガラス板１が設置されていない状態では、当接部材５３の当接子５３ａは、引張りばね６４の弾性力により図７における時計方向に回動して鉛直に対して傾き、載置パッド１１の上面に当接しており、移動部５４の凹部５６の他側（図７において左側）板面によって検出光５５が遮蔽され、受光部６２が受光しない状態となる。
【００３６】
ところで、図５の仮想線で示すように、洗浄水によってガラス板１が浮き上がり、例えば左右方向に位置ずれしてガラス板１の隅部が保持溝１３から一方にはみ出した状態になっていた場合、ガラス板１の隅部近傍の側部上面に当接部材５３が上方から当接すると、ガラス板１が浮き上がった分だけ一側の当接部材５３が上方に押圧され、引張りばね６４の弾性に抗して各検出アーム５２が支軸部材５１回りに回動する。
【００３７】
そして、支軸部材５１から検出アーム５２の一方の端部までの距離Ｌ１に対し、支軸部材５１から検出アーム５２の他方の端部までの距離Ｌ２が長く設定されているので、ガラス板１の浮き上がり量が拡大され、移動部５４に形成した凹部５６が移動して移動部５４の凹部５６の一側（図７において右側）板面によって検出光５５が遮蔽され、受光部６２が受光しない状態となる。
【００３８】
これによって、ガラス板１が保持溝１３からはみ出して浮き上がった状態になっていることが検出できる。そして、この検出結果によって、作業者は、ガラス板１が保持溝１３にしっくり嵌まるように、ガラス板１をずらすように設置し直して、受光部６２が検出光５５を検出している状態として、研磨加工を行うようにする。なお、研磨加工が終了した後の動作は上述した通りであるので省略する。
【００３９】
また、ガラス板１を保持溝１３に設置した際に、図４の一点鎖線に示すように、前後方向に位置ずれしていた場合も、両側の当接部材５３の各一方が上方に押圧された状態となるため、上記と同様にしてガラス板１の浮き上がりを検出することができる。
【００４０】
上記のように、本発明の実施の形態によれば、ガラス板１を保持溝１３に載置した際に、洗浄水によってガラス板１が浮き上がって位置ずれし、ガラス板１の隅部が保持溝１３からはみ出した状態になっていた場合、これを検出する位置検出装置２を設け、この位置検出装置２に、支軸部材５１から一方の端部までの距離Ｌ１に対し、支軸部材５１から他方の端部までの距離Ｌ２を長く設定した検出アーム５２を備えたので、ガラス板１の端部の基準高さから浮き上がり量を拡大して確実に知ることができ、従って、薄肉のガラス板１であってもガラス板１の隅部が保持溝１３から浮き上がっていることを正確に検出することができ、この検出結果に応じてガラス板１の位置ずれを修正することにより、研磨加工を行った場合に、ガラス板１が破損してしまうといった不都合を回避することができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、当接部材５３は、把持爪１４の近傍に配置して、ガラス板１の隅部近傍の側部の上面に当接するよう構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、当接部材５３の当接子５３ａを小さく形成して接触部分の面積を小さく設定するとともに、図４に示す保持溝１３内の隅部である点Ｐ１，Ｐ２の位置である対角線上に当接部材５３（当接子５３ａ）が位置するよう構成してもよい。
【００４２】
この場合、例えば、点Ｐ１側の位置にある当接子５３ａがガラス板１の上面に接触し、点Ｐ２側の位置にある当接子５３ａが載置パッド１１（下定盤６上の載置面）の上面に当接していたら、点Ｐ１側の検出アーム５２の移動部５４、点Ｐ２側の検出アーム５２の移動部５４は、互いに反対方向に回動し、何れの光検出器５７における受光部６２も検出光５５を検出せず、従って、ガラス板１のずれを確実に検出することができる。
【００４３】
なお、ガラス板１がどちらの方向にずれているかを検出するために、検出アーム５２の回動方向を検出するための検出器を別に設けることも考えられ、この場合、ガラス板１の左右方向のずれおよび前後方向のずれ、あるいは左右方向かつ前後方向のずれの何れも検出することができ、適応性が向上する。
【００４４】
例えば、ガラス板１が左側あるいは後方にずれていた場合、点Ｐ１の位置の当接部材５３は浮き上がって回動するが、点Ｐ２の位置の当接部材５３は、ガラス板１が保持溝１３内に嵌まっているため鉛直な状態であり、それぞれの検出アーム５２の移動部５４の位置の検出を組み合わせて、ガラス板１のずれ方向を正確に検出することができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、移動部５４の端部中央に検出光５５を透過させるための凹部５６を形成し、移動部５４の移動を検出してガラス板１の位置ずれによる浮き上がりの有無を検出するための光検出器５７の発光部６１および受光部６２を取付け片５８に取付けた構成としたが、これに限定されるものではなく、凹部５６を取付け片５８側に形成するとともに発光部６１あるいは受光部６２の一方を取付け片５８側に取付け、発光部６１あるいは受光部６２の他方を移動部５４の端部に取付けるよう構成することもでき、この場合も、移動部５４の移動により、検出光５５が遮蔽されて、ガラス板１の隅部が保持溝１３からずれて浮き上がった状態にあることを正確に検出することができる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、検出光５５が通過する凹部５６を移動部５４に形成し、発光部６１と受光部６２を別の垂下部５９，６０に取付けるよう構成し、ガラス板１の位置ずれを検出するようにしたが、これに限定されるものではなく、移動部５４に凹部５６を形成する代わりに、この凹部５６に相当する部分を反射率の高い光反射部とし、それ以外の部分を、黒色の艶消し加工をするなどして非反射部とし、発光部６１と受光部６２を一方の垂下部５９，６０にかつ近傍に取付け、発光部６１からの検出光５５が受光部６２に反射するかどうかで移動部５４の位置を検出し、ガラス板１が位置ずれしているかどうかを検出するよう構成してもよい。
【００４７】
なお、上記実施の形態では、ガラス板１の隅部が保持溝１３からはみ出した状態かどうかを検出する装置および方法としての例を示したが、これに限定されるものではなく、ガラス板１以外に、例えば肉薄で大型の合成樹脂製板材、あるいは金属製板材などにも同様な構成および方法でもって適用できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、薄板を把持するとともに移動して載置台上に設けられた保持溝内に載置するための薄板の保持移載装置であって、薄板の把持位置と載置台上で薄板が載置される設置位置との間で移動自在に設けられた移動体と、この移動体に昇降自在に設けられて、薄板の側方を把持する把持爪および薄板が上記載置台上に載置された際にその浮き上がりを検出する位置検出装置とを備え、前記位置検出装置が、載置台の載置面に平行な方向に配置した支軸部材を途中に備えるとともにこの支軸部材回りに回動自在な検出アームが設けられ、前記支軸部材から検出アームの一方の端部までの距離に対し、支軸部材から検出アームの他方の端部までの距離が長く設定され、検出アームの一方が、前記保持溝に薄板を載置した際に薄板の上面に当接する当接部とされ、検出アームの他方が、当接部の薄板への当接時の基準高さから浮き上がりによって移動する移動部とされ、移動部の回動を検出して薄板の位置ずれの有無を検出するための検出器が設けられたので、当接部が薄板に当接した際に、薄板の浮き上がり量が移動部によって拡大され、従って、検出器によって正確に薄板の保持溝からの浮き上がり（位置ずれ）の検出をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るガラス板の保持搬送設備の全体構成を示す平面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく側面図である。
【図４】同じく保持枠の保持溝にガラス板を載置した状態の平面図である。
【図５】同じくガラス板が保持溝にずれて載置された状態の拡大断面図である。
【図６】同じく位置検出装置の全体構成を示す一部破断側面図である。
【図７】同じく正面図である。
【符号の説明】
１      ガラス板
２      位置検出装置
３      保持搬送設備
５      研磨台装置
６      下定盤
７      保持移載装置
１１    載置パッド
１２    保持枠
１３    保持溝
１４    把持爪
１７    研磨装置
５１    支軸部材
５２    検出アーム
５３    当接部材
５４    移動部
５５    検出光
６１    発光部
６２    受光部
Ａ      把持位置
【図１】
0003604275.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003604275.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003604275.tif 000008