(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前工程から搬送されてくるガラス物品の位置を検出するための位置検出手段と、
前工程から搬送されてくるガラス物品を把持して持ち上げる把持手段と、
前記位置検出手段により検出されたガラス物品へ把持手段を位置決め移動させ、かつ、少なくとも、その位置から該把持手段でガラス物品を把持して持ち上げるまでの間、該把持手段を前工程から搬送されてくるガラス物品と同調移動させるように動作制御される３次元位置決め駆動手段とを備えたガラス物品の移載装置であって、
前記前工程からのガラス物品を複数列で搬送することが可能な単一の搬送手段を備えると共に、前記位置検出手段は、該搬送手段により複数列で各列における間隔がランダムに搬送される各ガラス物品の位置検出が可能となるように構成され、且つ、該搬送手段により搬送され且つ前記位置検出手段により検出されたガラス物品を、前記把持手段が持ち上げて次工程への他の単一の搬送手段に１列に移載していくように構成されていることを特徴とするガラス物品の移載装置。
【請求項２】
前記３次元位置決め駆動手段は、前記前工程からのガラス物品を複数列で搬送することが可能な単一の搬送手段の搬送方向と直交する水平方向に直線上に前記把持手段を位置決め移動させるＸ方向位置決め駆動手段と、該搬送手段の搬送方向へ直線上に前記把持手段を同調移動させるＹ方向位置決め駆動手段と、上下方向に直線上に前記把持手段を昇降移動させるＺ方向駆動手段とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の移載装置。
【請求項３】
前記位置検出手段は、接触式の検出手段で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の移載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブラウン管用パネルやファンネル等のガラス物品の移載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラウン管用パネルやファンネル等は、所定量の溶融ガラス塊を成形機の金型内に供給し、プランジャの押圧によって所定形状に成形され、形態が安定すると金型内から自動的に取り出されて耐熱材料製のメッシュベルトに複数列に載置され、トンネル状の徐冷炉に搬送されて徐冷されることにより成形後の歪みが除去されている。上記成形は連続的に行なわれているため、徐冷後、耐熱材料製のメッシュベルトから別のコンベアベルトに移載して後工程へ搬送する必要がある。
【０００３】
従来、上記移載作業は作業者の手作業により行なわれており、メッシュベルト上に複数列で載置されているパネル或いはファンネルは、各列においては間隔が一定でなくランダムに載置された状態で搬送されてくるため、作業者がメッシュベルト上のパネル或いはファンネルの搬送状態を確認しながら搬送されてくる順に一つ一つ手作業により取り上げて移載していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記移載作業において、メッシュベルト上のパネル或いはファンネルの取り上げに際しては、メッシュベルトが常時低速移動しているためにメッシュベルトとの間で擦り傷等が発生しないように細心の注意を払って作業を行なう必要があること、また、近年においてブラウン管は、そのサイズが大型化する傾向にあることから、従来の手作業による方式では作業者の労力負担が非常に大きいため、省力化、自動化による作業効率の向上が強く望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の目的とするところは、ガラス物品の移載作業を自動化し、特に搬送中のガラス物品に何ら損傷を与えることなく、かつランダムに搬送されてきても的確に対処して移載させ得るガラス物品の移載装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、前工程から搬送されてくるガラス物品の位置を検出するための位置検出手段と、前工程から搬送されてくるガラス物品を把持して持ち上げる把持手段と、前記位置検出手段により検出されたガラス物品へ把持手段を位置決め移動させ、かつ、少なくとも、その位置から該把持手段でガラス物品を把持して持ち上げるまでの間、該把持手段を前工程から搬送されてくるガラス物品と同調移動させるように動作制御される３次元位置決め駆動手段とを備えたガラス物品の移載装置であって、前記前工程からのガラス物品を複数列で搬送することが可能な単一の搬送手段を備えると共に、前記位置検出手段は、該搬送手段により複数列で各列における間隔がランダムに搬送される各ガラス物品の位置検出が可能となるように構成され、且つ、該搬送手段により搬送され且つ前記位置検出手段により検出されたガラス物品を、前記把持手段が持ち上げて次工程への他の単一の搬送手段に１列に移載していくように構成されたものである。
【０００７】
【作用】
前工程から複数列で搬送されてくるガラス物品の位置を、位置検出手段で検出させ、当該ガラス物品へ３次元位置決め駆動手段により、把持手段を位置決め移動させているため、前工程から搬送されてくるガラス物品の各列における間隔がランダムであっても何ら差し支えなく的確に対処できる。また、把持手段を上記検出されたガラス物品が存在している位置から３次元位置決め駆動手段により、少なくとも、その位置から該把持手段でガラス物品を把持して持ち上げるまでの間、該把持手段を前工程から搬送されてくるガラス物品と同調移動させて次工程へ移載させるようにしたから、前工程からの搬送手段を一時停止させる必要はなく、また、前工程から搬送手段で搬送されているガラス物品をストッパ等で無理に停止させる必要もなく、さらに、把持手段の把持動作中にもガラス物品と前工程からの搬送手段との間でのスリップによる擦り傷等の発生も防止できる。そして、この移載装置によれば、一の搬送手段により前工程から多数のガラス物品を複数列で各列における間隔をランダムに搬送した後に他の搬送手段に移載して次工程へそれらのガラス物品を１列に整列させて搬送しなければならない場合に、その一連の複雑な動作を何ら支障なく自動的に行なわせることが可能となる。また、搬送手段としては計２つを備えるだけで、上述の一連の動作を行なわせることができ、且つその２つの搬送手段の搬送速度をそれぞれ一定に維持しておいても、上述の一連の動作を良好に行なわせることができ、これにより、設備の簡素化及び設備費の削減が図られる。更に、２つの搬送手段の搬送速度を、個別に適切な速度とすることができ、これにより、上述の前工程でのガラス物品の搬出と、次工程でのガラス物品の搬入とを、時間の無駄を生じることなく効率良く行なうことができる。この場合において、前記３次元位置決め駆動手段は、前記前工程からのガラス物品を複数列で搬送することが可能な単一の搬送手段の搬送方向と直交する水平方向に直線上に前記把持手段を位置決め移動させるＸ方向位置決め駆動手段と、該搬送手段の搬送方向へ直線上に前記把持手段を同調移動させるＹ方向位置決め駆動手段と、上下方向に直線上に前記把持手段を昇降移動させるＺ方向駆動手段とから構成されていることが好ましい。このようにすれば、３次元位置決め駆動手段が、把持手段をＸ、Ｙ、Ｚ方向の３方向全てに対して直線移動させることになるため、把持手段を移動させるための構成が簡素となり、これに伴って故障が生じ難いという利点を享受できる。また、前記位置検出手段は、接触式の検出手段で構成されていることが好ましい。このようにすれば、位置検出手段が、接触式のものであるため、非接触式のものと比較して、複数列でランダムに搬送されるガラス物品の位置検出を、誤検出を生じることなく正確に行なうことができる。特に、ガラス物品が透明である場合には、非接触式（光電式）のものと比較して、有利となる。
【０００８】
【実施例】
図１の（Ａ）は本発明の第１実施例の概略側面図、図１の（Ｂ）は第１実施例におけるガラス物品の移載動作の説明図、図１の（Ｃ）は第１実施例における把持手段の断面図、図２は第１実施例の概略正面図、図３の（Ａ）は第１実施例における本発明装置全体の概略側面図、（Ｂ）はその概略平面図、図４の（Ａ）は第１実施例における位置検出手段の側面図、（Ｂ）は位置検出手段の正面図、図５は第２実施例における位置検出手段の平面図、図６は第２実施例の概略平面図、図７は第２実施例におけるガラス物品の移載動作の説明図である。
【０００９】
各図において、（１）はガラス物品、（２）は前工程からの搬送手段、（３）は次工程への搬送手段、（４）は位置検出手段、（５）は把持手段、（６）（７）（８）は３次元位置決め駆動手段を示している。
【００１０】
ガラス物品（１）は、第１実施例ではブラウン管用パネルの場合を例示しており、前工程からの搬送手段（２）には、パネル面を下向きにして載置搬送され、これによって、開口部周縁のシールエッジ部が損傷や変形することを防止している。なお、パネル面は、後工程で研磨仕上げされる。
【００１１】
前工程からの搬送手段（２）は、例えば、ガラス物品（１）の成形機から徐冷炉（１０）へガラス物品（１）を搬送するメッシュベルトなどのコンベアであって、図３の（Ｂ）に例示するように、ガラス物品（１）を複数列で搬送するものである。
【００１２】
次工程への搬送手段（３）は、例えば、ガラス物品（１）のパネル面を研磨する工程へガラス物品（１）を搬送するコンベアであって、図３の（Ａ）（Ｂ）に例示するように、ガラス物品（１）を１列で搬送するものである。
【００１３】
位置検出手段（４）は、前工程からの搬送手段（２）の終端近く、例えば、徐冷炉（１０）の出口等に設置され、この搬送手段（２）によって、前工程から搬送されてくるガラス物品（１）の位置を検出し、このガラス物品へ３次元位置決め駆動手段（６）（７）（８）を介して把持手段（５）を位置決め移動させるものである。第１実施例では、位置検出手段（４）は、接触式の検出手段で構成されており、具体的な構造は、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、下端に接触ローラ（４ａ）を装着した検出レバー（４ｂ）の途中を取付基板（４ｃ）に揺動可能に枢着し、この検出レバー（４ｂ）の上端に近接対応させて物品の有無検出用近接スイッチ（４ｄ）を取付基板（４ｃ）に設置し、さらに、物品の位置検出用の反射型の光電スイッチ（４ｅ）が物品の搬送方向の若干下流側位置で取付基板（４ｃ）に設置してある。これらのスイッチは、一方だけでもよい。また、スイッチの形式は、上記の形式に制約されない。なお、上記取付基板（４ｃ）は、図面では省略したが、ガラス物品（１）の各種寸法サイズに応じて検出位置を上下方向及び物品搬送方向に直交する左右方向に移動調整可能に支持されている。
【００１４】
把持手段（５）は、第１実施例では、図１の（Ｃ）に示すように、ガラス物品（１）よりも大きい平板（５ａ）の下面にゴム板（５ｂ）を添設し、中央部に吸気孔（５ｃ）を設け、この吸気孔（５ｃ）をホースを介して真空ポンプ等の吸気発生源（図示省略）に接続してなるもので、ホースの途中には吸排切換弁（図示省略）が設置され、この弁が切り替え制御されることによって、ガラス物品（１）の吸着把持と解放が行なわれる。上記平板（５ａ）は、図１の（Ａ）に示すように、支持板（５ｄ）に昇降可能に吊り下げ支持される。
【００１５】
３次元位置決め駆動手段（６）（７）（８）は、把持手段（５）を前工程からのガラス物品（１）の搬送手段（２）の搬送方向と直交する水平方向に位置決め移動させるＸ方向位置決め駆動手段（６）と、上記搬送手段（２）の搬送方向へ把持手段（５）を同調移動させるＹ方向位置決め駆動手段（７）と、把持手段（５）を上下方向に昇降移動させるＺ方向駆動手段（８）とからなる。
【００１６】
Ｘ方向位置決め駆動手段（６）は、図１の（Ａ）及び図２に示すように、門型フレーム（９）の横桁（９ａ）に摺動可能に吊り下げ支持された移動フレーム（６ａ）と、この移動フレーム（６ａ）に一体的に取り付けられた移動ラック（６ｂ）と、上記横桁（９ａ）上に設置されたＸ方向用サーボモータ（６ｃ）と、Ｘ方向用サーボモータ（６ｃ）に連結されたウオーム減速機（６ｄ）と、ウオーム減速機（６ｄ）の出力軸に固着され、上記移動ラック（６ｂ）に噛合せしめられたピニオン（６ｅ）とからなる。
【００１７】
Ｙ方向位置決め駆動手段（７）は、図１の（Ａ）及び図２に示すように、移動フレーム（６ａ）に昇降可能に装着された昇降ブロック（７ａ）と、この昇降ブロック（７ａ）に一対の平行リンク（７ｂ）を介してＹ方向即ち前工程からのガラス物品（１）の搬送手段（２）の搬送方向と同一方向に平行移動可能に連結支持された移動基板（７ｃ）と、移動フレーム（６ａ）に一端を枢着され、他端を上記一対の平行リンク（７ｂ）の途中に連結した揺動アーム（７ｄ）と、揺動アーム（７ｄ）の揺動中心軸上で揺動アーム（７ｄ）と一体的に回動するように固着された扇形ギア（７ｅ）と、上記移動フレーム（６ａ）に固設されたＹ方向用サーボモータ（７ｆ）と、Ｙ方向用サーボモータ（７ｆ）にタイミングベルトを介して連結されたウオーム減速機（７ｇ）と、ウオーム減速機（７ｇ）の出力軸に固着され、上記扇形ギア（７ｅ）に噛合せしめられたピニオン（７ｈ）とからなる。このＹ方向位置決め駆動手段（７）は、Ｙ方向用サーボモータ（７ｆ）を駆動することにより、ウオーム減速機（７ｇ）、ピニオン（７ｈ）、扇形ギア（７ｅ）を介して揺動アーム（７ｄ）を回動させ、これにより平行リンク（７ｂ）を、その上端を支点として回動させ、この時、該上端を移動フレーム（６ａ）に対して昇降ブロック（７ａ）を介して昇降可能に装着してあるため、上記平行リンク（７ｂ）の上端の支点が前半では、上方へ移動させ、後半では、下方へ移動させて、これらの合成運動により、平行リンク（７ｂ）の下端に連結した移動基板（７ｃ）をＹ方向に直線軌跡で平行移動させるようにしたものである。それ故に、上記平行リンク（７ｂ）の長さは、揺動アーム（７ｄ）の長さの２倍とされ、かつ、平行リンク（７ｂ）の長さ方向の中間位置で揺動アーム（７ｄ）と連結させている。
【００１８】
上記移動基板（７ｃ）には、図１の（Ａ）に示すように、旋回基板（８ａ）が旋回用シリンダ（８ｂ）により９０°旋回可能に装着され、この旋回基板（８ａ）には、把持手段（５）の支持板（５ｄ）が昇降可能に装着されている。
【００１９】
Ｚ方向駆動手段（８）は、図１の（Ａ）及び図２に示すように、昇降用シリンダ（８ｃ）を具備し、この昇降用シリンダ（８ｃ）は、旋回基板（８ａ）に固着され、そのピストンロッドの先端が、把持手段（５）の支持板（５ｄ）に連結され、この昇降用シリンダ（８ｃ）によって、把持手段（５）がＺ方向に駆動される。
【００２０】
上記したＸ方向位置決め駆動手段（６）、Ｙ方向位置決め駆動手段（７）及びＺ方向駆動手段（８）は、図３の（Ａ）（Ｂ）に示すように、位置検出手段（４）で検出されたガラス物品の順番と位置を制御装置に記憶させておいて、その順番と位置に対応させて順次そのガラス物品へ把持手段（５）を位置決め移動させ、その位置から図１の（Ｂ）に示すように、搬送手段（２）と同調移動して、ガラス物品（１）を吸着把持して持ち上げ、次工程への搬送手段（３）に移載するように一定の順序でシーケンス制御され、これを反復する。
【００２１】
次に、本発明の第２実施例について説明する。第２実施例は、ガラス物品（１）として、ファンネル（１ａ）に適用した場合であって、このファンネル（１ａ）の場合は、漏斗状の広い開口部周縁のシールエッジ端面を下向きにして前工程からの搬送手段（２）に載置される。そして、把持手段（５）による把持位置は、ファンネル（１ａ）のネック部（１ｂ）であって、そのため、把持手段（５）は、シリンダ等で機械的に開閉動作せしめられるチャック機構が採用される。また、ガラス物品（１）の位置検出手段（４）は、ファンネル（１ａ）のネック部（１ｂ）の位置を検出する必要があるため、図５に示すように、２組の透過型の光電スイッチ（４ｆ）（４ｇ）と受光素子（４ｈ）（４ｉ）を使用し、その光軸を、一方はガラス物品（１）の搬送方向に直交する水平方向とし、もう一方は、対角線方向に水平に設置し、これら２組の光電スイッチ（４ｆ）（４ｇ）と受光素子（４ｈ）（４ｉ）によって、ファンネル（１ａ）のネック部（１ｂ）の位置が検出される。この場合の３次元位置決め駆動手段（６）（７）（８）は、図６に示すように、先ず、Ｘ方向位置決め駆動手段（６）は、Ｘ方向フレーム（６ｆ）と、Ｘ方向フレーム（６ｆ）上でＸ方向に移動可能に装着された移動フレーム（６ｇ）と、移動フレーム（６ｇ）上に設置されたＸ方向サーボモータ（６ｈ）と、Ｘ方向フレーム（６ｆ）上にＸ方向に沿って設置されたラック（６ｉ）と、このラック（６ｉ）に対してＸ方向サーボモータ（６ｈ）により減速機を介して回転駆動され、上記ラック（６ｉ）に噛合せしめられて移動フレーム（６ｇ）をＸ方向に位置決め移動させるピニオン（図示省略）とからなる。Ｙ方向位置決め駆動手段（７）は、門型フレーム（９）の一部で構成されたＹ方向フレーム（７ｉ）と、Ｙ方向フレーム（７ｉ）上でＹ方向に移動可能に装着されたＸ方向フレーム（６ｆ）と、Ｘ方向フレーム（６ｆ）上に設置されたＹ方向サーボモータ（７ｊ）と、Ｙ方向フレーム（７ｉ）上にＹ方向に沿って設置されたラック（７ｋ）と、このラック（７ｋ）に対してＹ方向サーボモータ（７ｉ）により減速機を介して回転駆動され、上記ラック（７ｋ）に噛合せしめられてＸ方向フレーム（６ｆ）をＹ方向に位置決め移動させるピニオン（図示省略）とからなる。Ｚ方向駆動手段（８）は、上記移動フレーム（６ｇ）に昇降用シリンダを介して昇降可能に装着された昇降台（８ｄ）を具備し、この昇降台（８ｄ）に把持手段（５）が設置してある。第２実施例は上記構成からなり、前工程からの搬送手段（２）で搬送されてくるファンネル（１ａ）のネック部（１ｂ）の位置を位置検出手段（４）で検出し、このファンネル（１ａ）のネック部（１ｂ）へ３次元位置決め駆動手段（６）（７）（８）により把持手段（５）を位置決め移動させ、その位置から図７に示すように、把持手段（５）を搬送手段（２）と同調移動させ、該把持手段（５）によりファンネル（１ａ）のネック部（１ｂ）を把持して持ち上げ、次工程への搬送手段（３）に移載させるものである。
【００２２】
上記各実施例は、ガラス物品（１）として、ブラウン管用パネルとファンネル（１ａ）とに適用した場合を例示しているが、本発明はこれ以外のガラス物品に適用することができ、その際、当該ガラス物品に適合した把持手段を使用すればよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、前工程からの搬送手段を一時停止させる必要はなく、また、前工程から搬送手段で搬送されているガラス物品をストッパ等で無理に停止させる必要もなく、さらに、把持手段の把持動作中にもガラス物品と前工程からの搬送手段との間でのスリップによる擦り傷等の発生も防止でき、この種ガラス物品の移載作業を自動化し、人手を省略すると共に、ランダムに搬送されてくるガラス物品に対して的確に対処して移載させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施例の概略側面図、（Ｂ）は第１実施例におけるガラス物品の移載動作の説明図、（Ｃ）は第１実施例における把持手段の断面図。
【図２】第１実施例の概略正面図。
【図３】（Ａ）は第１実施例における本発明装置全体の概略側面図、（Ｂ）はその概略平面図。
【図４】（Ａ）は第１実施例における位置検出手段の側面図、（Ｂ）は第１実施例における位置検出手段の正面図。
【図５】第２実施例における位置検出手段の平面図。
【図６】第２実施例の概略平面図。
【図７】第２実施例におけるガラス物品の移載動作の説明図。
【符号の説明】
１    ガラス物品
２    前工程からの搬送手段
３    次工程への搬送手段
４    位置検出手段
５    把持手段
６、７、８、  ３次元位置決め駆動手段
１０  徐冷炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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