(57)【要約】【課題】分離促進されて貼り付き力を低減した状態の積層ワークから薄型のワークを所定押圧力で連続して一枚ずつ切り出し、円滑に搬送する積層ワーク切り出しシステムおよび積層ワーク切り出し方法を提供する。【解決手段】積層ワークの分離を促進する分離水槽２０と、積層ワークの分離を促進しつつ、切り出しコンベアが積層ワークの最上のワークを切り出す切り出し装置３０と、二枚以上のワークの通過を防止する複数枚ワーク送り防止装置４０と、ワークを加振しつつ搬送してワークの割れの入ったコーナー部を欠損させるワーク加振搬送装置５０と、搬送されるワークのコーナー部の欠損を検出する欠損ワーク判別装置６０と、欠損ワークを回収し良品のワークを下流へ流すワーク仕分け装置７０と、良品のワークを収納するワーク収納装置８０と、を備える積層ワーク切り出しシステム、および、このシステムを用いる積層ワーク切り出し方法とした。【選択図】図１
2011258648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ワークが積層された積層ワークから一枚づつワークを分離するという切り出し処理を行う積層ワーク切り出しシステムであって、
複数の積層ワークが浸漬水内に浸漬された状態でストックされており、これら積層ワークに対してワークの分離を促進する第一分離促進手段を含む分離水槽と、
ワークが上下方向に積層された状態の積層ワークが浸漬水内に浸漬されており、これら積層ワークに対してワークの分離を促進する第二分離促進手段を含み、所定の押圧力で接する切り出しコンベアが積層ワークの最上のワークを横方向へ取り出す切り出し装置と、
ワーク一枚分の隙間を有し、切り出し装置が切り出した一枚のワークをこの隙間で通過させ、二枚以上のワークの通過を防止する複数枚ワーク送り防止装置と、
ワークに対して加振しつつ搬送してワークの割れの入ったコーナー部を欠損させるワーク加振搬送装置と、
搬送されるワークのコーナー部の欠損を検出して欠損ワークであるか否かを判別する欠損ワーク判別装置と、
欠損ワーク判別装置で判別された欠損ワークを回収し、良品のワークを下流へ流すワーク仕分け装置と、
良品のワークを収納するワーク収納装置と、
を備えることを特徴とする積層ワーク切り出しシステム。
【請求項２】
前記第一分離促進手段は気泡発生装置または気泡水噴射装置であって、浸漬水内に置かれた積層ワークのワーク側面に気泡発生装置から気泡または気泡水噴射装置から気泡水を噴射し、
前記第二分離促進手段は気泡発生装置または気泡水噴射装置であって、浸漬水内に置かれた積層ワークの上側のワーク側面に気泡発生装置から気泡または気泡水噴射装置から気泡水を噴射することを特徴とする積層ワーク切り出しシステム。
【請求項３】
前記切り出し装置は、さらに積層ワークへの押付け荷重を計測する荷重計と、切り出しコンベアを昇降する切り出しコンベア昇降装置とを有するものであり、また、
切り出しコンベアの昇降量を微調整して荷重計から得られた荷重値を一定に保持するように切り出しコンベア昇降装置を制御駆動する制御駆動装置を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層ワーク切り出しシステム。
【請求項４】
前記切り出しコンベアは、少なくとも１本以上の帯状のエンドレスベルトと、エンドレスベルトを回転させる複数の回転体と、を備え、各々のエンドレスベルト表面に略一定の間隔で弾性体の突部を配置したことを特徴とする請求項３に記載の積層ワーク切り出しシステム。
【請求項５】
前記ワーク仕分け装置は、欠損ワーク判別装置で判別された欠損ワークを搬送路から分岐させて回収することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の積層ワーク切り出しシステム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５に記載の積層ワーク切り出しシステムによる積層ワーク切り出し方法であって、
複数の積層ワークを分離水槽の浸漬水内に浸漬された状態でストックさせ、第一分離促進手段によりこれら積層ワークに対してワークの分離を促進させる一次分離工程と、
ワークが上下方向に積層された状態の積層ワークを切り出し装置の浸漬水内に浸漬させ、第二分離促進手段によりこれら積層ワークに対してワークの分離を促進させた後に、積層ワークの最上のワークを横方向へ取り出すワーク切り出し工程と、
複数枚ワーク送り防止装置により切り出した一枚のワークをこの隙間で通過させ、また、二枚以上のワークの通過を防止する複数枚ワーク分離工程と、
ワーク加振搬送装置によりワークに対して加振しつつ搬送してワークの割れの入ったコーナー部を欠損させるコーナー部欠損工程と、
欠損ワーク判別装置により搬送されるワークのコーナー部の欠損を検出して欠損ワークであるか否かを判別する欠損ワーク判別工程と、
ワーク仕分け装置により欠損ワーク判別工程で判別された欠損ワークを回収し、良品のワークを下流へ流すワーク仕分け工程と、
ワーク収納装置により良品のワークを収納するワーク収納工程と、
を有することを特徴とする積層ワーク切り出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層された多数枚のワークから一枚ずつワークを分離して取り出す（以下、切り出すという）積層ワーク切り出しシステム、および、この積層ワーク切り出しシステムを用いる積層ワーク切り出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池用ウェーハや半導体用ウェーハなどの製造では、インゴットから薄板状のワークへ切断して多数のワークを生成し、そしてこれら多数のワークをそのまま積み重ねた積層ワークとして次工程まで搬送することが多い。そして次の工程では、これらの積層ワークからワークを一枚づつ分離する切り出しを行うこととなる。
【０００３】
このような積層ワークの切り出しに関する従来技術としては、例えば、特許文献１（特開昭６３−１７６２３０号公報、発明の名称「搬送装置」）、特許文献２（特開平２−２５０２８号公報、発明の名称「半導体ウエーハの分離方法および装置」）、特許文献３（特許第３２３０５６６号公報、発明の名称「ウエハの分離搬送装置」）に記載の発明が知られている。
【０００４】
特許文献１には、コンベアベルトの摩擦力でワークを滑らせながら切り出す装置であって、特に偏心させた駆動プーリおよび従プーリに掛け渡されるベルトを上下させ、ベルトをワークへ確実に接触させるという搬送装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、回転するローラを積層ワークの最上部に接触させてワークの切り出しを行う方法および装置であって、特に積層ワークが漬けられた浸漬液に超音波振動を付与し、ワーク間へ液体を浸入させてワーク間に作用する摩擦力を小さくする半導体ウエーハの分離方法および装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、積層ワークの最上面に液体を噴射すると同時に、この液流でワークを搬送方向へ搬送する装置であって、特に最上部のワークの直下のワークが搬送されないように、ストッパーで阻止するウエハの分離搬送装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−１７６２３０号公報
【特許文献２】特開平２−２５０２８号公報
【特許文献３】特許第３２３０５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年では、ワークをより薄くしたいという要請がある。しかしながら、ワークが薄くなるに連れてワークは脆弱な性状になり、特に分離作業が困難になるという問題がある。
【０００９】
特許文献１に記載の搬送装置では、ワークへ作用する摩擦力が非常に不安定になって搬送が円滑に行えない場合があった。また、ワークへ作用する摩擦力が衝撃的に加わることが予想され、薄いワークは破損しやすくなるおそれがあった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の半導体ウエーハの分離方法および装置では、ワーク間に浸入した液体が保持されていれば問題はないが、切り出しローラの押圧力やワークの自重で積層ワーク体の下側では、ワーク間の液体は押出されて元の貼り付き状態となる懸念があった。加えて、積層ワークを順次所定量だけ上昇させて、固定のローラへ接触させる構造であるため、ワークとローラとの間の摩擦力（〜ローラ押圧力）を一定に保つことは難しく、安定した切り出し動作は難しいという問題があった。
【００１１】
また、特許文献３に記載の半導体ウエハの分離装置では、積層ワーク間にほとんど貼り付きがない状態であれば、液流だけで搬送することは可能と思われるが、まずこのワーク間にほとんど貼り付きのない状態を形成する方法が不明であり、かなり用途が限定される。また、２枚目以降のワークが搬送されないようにストッパーを設ける構造では、本発明の対象分野であるウェーハなどの薄型ワークは脆弱なものが多く、強固に貼り付いた状態の２枚のワークがストッパーから力を受けてワークのエッジに負荷が掛り、ワークが損傷する懸念がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、分離促進されて貼り付き力を低減した状態の積層ワークから薄型のワークを所定押圧力で連続して一枚ずつ切り出し、円滑に搬送するようにした積層ワーク切り出しシステムおよび積層ワーク切り出し方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に係る発明は、
複数ワークが積層された積層ワークから一枚づつワークを分離するという切り出し処理を行う積層ワーク切り出しシステムであって、
複数の積層ワークが浸漬水内に浸漬された状態でストックされており、これら積層ワークに対してワークの分離を促進する第一分離促進手段を含む分離水槽と、
ワークが上下方向に積層された状態の積層ワークが浸漬水内に浸漬されており、これら積層ワークに対してワークの分離を促進する第二分離促進手段を含み、所定の押圧力で接する切り出しコンベアが積層ワークの最上のワークを横方向へ取り出す切り出し装置と、
ワーク一枚分の隙間を有し、切り出し装置が切り出した一枚のワークをこの隙間で通過させ、二枚以上のワークの通過を防止する複数枚ワーク送り防止装置と、
ワークに対して加振しつつ搬送してワークの割れの入ったコーナー部を欠損させるワーク加振搬送装置と、
搬送されるワークのコーナー部の欠損を検出して欠損ワークであるか否かを判別する欠損ワーク判別装置と、
欠損ワーク判別装置で判別された欠損ワークを回収し、良品のワークを下流へ流すワーク仕分け装置と、
良品のワークを収納するワーク収納装置と、
を備えることを特徴とする積層ワーク切り出しシステムとした。
【００１４】
切り出し前に第一，第二分離促進手段によりワーク間の分離を促進して少ない力でも切り出しが容易にできるようにし、さらに一定押圧力で切り出すようにしたため薄いワークでも円滑に切り出し可能とした。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る発明は、
前記第一分離促進手段は気泡発生装置または気泡水噴射装置であって、浸漬水内に置かれた積層ワークのワーク側面に気泡発生装置から気泡または気泡水噴射装置から気泡水を噴射し、
前記第二分離促進手段は気泡発生装置または気泡水噴射装置であって、浸漬水内に置かれた積層ワークの上側のワーク側面に気泡発生装置から気泡または気泡水噴射装置から気泡水を噴射することを特徴とする積層ワーク切り出しシステムとした。
【００１６】
滞留しやすい気泡をワーク間に入れることで、ワーク間の滑りを良くし、切り出しを容易にした。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る発明は、
前記切り出し装置は、さらに積層ワークへの押付け荷重を計測する荷重計と、切り出しコンベアを昇降する切り出しコンベア昇降装置とを有するものであり、また、
切り出しコンベアの昇降量を微調整して荷重計から得られた荷重値を一定に保持するように切り出しコンベア昇降装置を制御駆動する制御駆動装置を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層ワーク切り出しシステムとした。
【００１８】
ワークに加わる押圧力が所定値を超えないようにし、ワークが破損するような事態を防止する。
【００１９】
また、本発明の請求項４に係る発明は、
前記切り出しコンベアは、少なくとも１本以上の帯状のエンドレスベルトと、エンドレスベルトを回転させる複数の回転体と、を備え、各々のエンドレスベルト表面に略一定の間隔で弾性体の突部を配置したことを特徴とする請求項３に記載の積層ワーク切り出しシステムとした。
【００２０】
複数の突部に接触するようにしたため、広い面による面接触のように荷重が偏在する事態を防止して確実に密着させて切り出しを行う。さらに、弾性体を採用したことによりワークに加わる荷重が所定値を超えないようにし、ワークが破損するような事態を招かないようにする。
【００２１】
また、本発明の請求項５に係る発明は、
前記ワーク仕分け装置は、欠損ワーク判別装置で判別された欠損ワークを搬送路から分岐させて回収することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の積層ワーク切り出しシステムとした。
【００２２】
欠損ワークを搬送途中で回収するようにしたため、良品のワークのみが後工程で用いられることとなり、例えば欠損ワークに工程を施すことはなくなり、コスト低減や生産性の向上を実現し、不良品発生を防ぐ。
【００２３】
本発明の請求項６に係る発明は、
請求項１〜請求項５に記載の積層ワーク切り出しシステムによる積層ワーク切り出し方法であって、
複数の積層ワークを分離水槽の浸漬水内に浸漬された状態でストックさせ、第一分離促進手段によりこれら積層ワークに対してワークの分離を促進させる一次分離工程と、
ワークが上下方向に積層された状態の積層ワークを切り出し装置の浸漬水内に浸漬させ、第二分離促進手段によりこれら積層ワークに対してワークの分離を促進させた後に、積層ワークの最上のワークを横方向へ取り出すワーク切り出し工程と、
複数枚ワーク送り防止装置により切り出した一枚のワークをこの隙間で通過させ、また、二枚以上のワークの通過を防止する複数枚ワーク分離工程と、
ワーク加振搬送装置によりワークに対して加振しつつ搬送してワークの割れの入ったコーナー部を欠損させるコーナー部欠損工程と、
欠損ワーク判別装置により搬送されるワークのコーナー部の欠損を検出して欠損ワークであるか否かを判別する欠損ワーク判別工程と、
ワーク仕分け装置により欠損ワーク判別工程で判別された欠損ワークを回収し、良品のワークを下流へ流すワーク仕分け工程と、
ワーク収納装置により良品のワークを収納するワーク収納工程と、
を有することを特徴とする積層ワーク切り出し方法とした。
【００２４】
このような方法を採用することにより、切り出し前に第一，第二分離促進手段によりワーク間の分離を促進して少ない力でも切り出しが容易にできるようにし、また、所定の押圧力で切り出すようにして薄いワークでも切り出し可能にした。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、分離促進されて貼り付き力を低減した状態の積層ワークから薄型のワークを所定押圧力で連続して一枚ずつ切り出し、円滑に搬送するようにした積層ワーク切り出しシステムおよび積層ワーク切り出し方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施するための形態の積層ワーク切り出しシステムのブロック図である。
【図２】気泡水供給装置および分離水槽の説明図である。
【図３】切り出し装置、複数枚ワーク送り防止装置、ワーク加振搬送装置、欠損ワーク判別装置、ワーク仕分け装置、ワーク収納装置の側面図である。
【図４】切り出し装置、複数枚ワーク送り防止装置、ワーク加振搬送装置、欠損ワーク判別装置、ワーク仕分け装置、ワーク収納装置の平面図である。
【図５】切り出しコンベアおよび複数枚ワーク送り防止装置の詳細説明図である。
【図６】搬送コンベアの説明である。
【図７】切り出しコンベアの動作説明図である。
【図８】複数枚ワーク送り防止装置の動作説明図である。
【図９】複数枚ワーク送り防止装置の動作説明図である。
【図１０】ワーク加振搬送装置の説明図である。
【図１１】欠損ワーク判別装置の説明図である。
【図１２】ワーク仕分け装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
続いて、本発明を実施するための形態について図を参照しつつ以下に説明する。まず、積層ワーク切り出しシステム１の全体構造について図１，図２，図３，図４を参照しつつ説明する。積層ワーク切り出しシステム１は、図１で示すように、気泡水供給装置１０、分離水槽２０、切り出し装置３０、複数枚ワーク送り防止装置４０、ワーク加振搬送装置５０、欠損ワーク判別装置６０、ワーク仕分け装置７０、ワーク収納装置８０、制御駆動装置９０を備える。そして、搬送路の側方には、図４で示すようにワーク側方ガイド１００が設けられる。この積層ワーク切り出しシステム１は、多数のワークが積層された積層ワーク３から一枚のワーク４を切り出して搬送する、というものである。なお、本明細書では図４で示すように搬送方向の下流側（ワーク収納装置８０側）を前方とし、搬送方向の上流側（切り出し装置３０側）を後方として以下に説明する。
【００２８】
気泡水供給装置１０は、図２に示すように、気泡水生成装置１１、気泡水供給路１２、電磁弁１３を備えている。
気泡水生成装置１１は、水に微細な気泡を混入させた気泡水を生成して供給する。気泡水生成装置１１は、図２で示すように気泡水供給路１２を介して分離水槽２０に気泡水を供給する。また、気泡水生成装置１１は、図２，図４で示すように気泡水供給路１２と電磁弁１３を介して切り出し装置３０に気泡水を供給する。この電磁弁１３は、制御駆動装置９０に接続されており、制御駆動装置９０が電磁弁１３を所定タイミング（後述）で開閉して気泡水供給を行う。
【００２９】
分離水槽２０は、図２に示すように、分離水槽本体２１、載置部２２、気泡水噴射装置２３を備える。
分離水槽本体２１内は浸漬水２４で満たされている。この浸漬水２４は、例えば、ワークに影響を与えるような不純物を含まない水（例えば純水）であるが、これ以外にもワークに影響を与えない液体を採用することができる。
【００３０】
積層ワーク収納カセット２は分離水槽２０に配置するように作成されたものであり、積層ワーク収納カセット２には積層ワーク３が収納された状態であり、浸漬水２４内の載置部２２にこの積層ワーク収納カセット２が載せられている。積層ワーク収納カセット２では積層ワーク３のワーク面が横向きになってワークが立てられた状態の縦置きとして収納される。そしてそれぞれ積層ワーク３が搭載された状態の複数（図では４個）の積層ワーク収納カセット２が浸漬水２４内に浸漬された状態でストックされている。この際、積層ワーク３は全てが浸漬水２４中に沈んでおり、積層ワーク３の最高部は水面２４ａよりも下側にある。
【００３１】
載置部２２の下側には、図２のカセット下面図でも示すように、気泡水噴射装置２３が配置されている。気泡水噴射装置２３は、気泡水供給路１２に接続されており、気泡水噴射孔２３ａから気泡水２３ｂを、積層ワーク３の側面に向けて噴射する。後述するが気泡水２３ｂが隣り合うワークの間に入りこみ、この侵入水と気泡が両ワーク面の間に滞留する。この侵入水と気泡が隣り合うワークを滑りやすくする。気泡水噴射装置２３は、これら積層ワーク３に対してワークの分離を促進する第一分離促進手段に相当する。
【００３２】
切り出し装置３０は、図３，図４で示すように、切り出し水槽３１、積層ワーク昇降装置３２、本体フレーム３３、切り出しコンベア昇降装置３４、荷重計３５、切り出しコンベア３６、気泡水噴射装置３７を備える。
【００３３】
切り出し水槽３１は、出口部３１１（図５参照）、オーバーフロー受け３１２、ストック水槽３１３（図４参照）を備える。切り出し水槽３１内に配置され、切り出しコンベアの下側に配置された積層ワーク３が切り出し対象となる。切り出し水槽３１の側面に出口部３１１が形成されており、この出口部３１１を通じてワーク４が搬送される。また、切り出し水槽３１内に浸漬水３８を入れると出口部３１１の下辺から水がでるため、出口部３１１の下辺が水面３８ａの高さと一致する（図５参照）。この出口部３１１を上回る水はオーバーフローとして出口部３１１から流れるが、オーバーフロー受け３１２により回収される。ストック水槽３１３では切り出し前の積層ワーク３がストックされる。
【００３４】
積層ワーク昇降装置３２は、図３で示すように、さらに積層ワーク昇降用モータ３２１、積層ワーク昇降機構３２２、積層ワーク昇降台３２３を備える。積層ワーク昇降台３２３上には積層ワーク３が水平置きで載置される。この積層ワーク昇降台３２３を昇降する積層ワーク昇降機構３２２が設けられており、この積層ワーク昇降機構３２２を積層ワーク昇降用モータ３２１が駆動し、積層ワーク昇降台３２３とともに積層ワーク３を昇降する。
【００３５】
本体フレーム３３はＬ板状の構造体であり、切り出し水槽３１の上側にオーバハングして設けられる。
【００３６】
切り出しコンベア昇降装置３４は、さらにエアシリンダ３４１、昇降ロッド３４２を備える。エアシリンダ３４１は本体フレーム３３に固定されている。エアシリンダ３４１ではピストンロッドが昇降し、このピストンロッドに連結される昇降ロッド３４２も昇降する。
【００３７】
荷重計３５は昇降ロッド３４２に一端が取り付けられる。そして他端に後述する切り出しコンベア３６が取り付けられる。荷重計３５は切り出しコンベア３６が積層ワーク３の最上のワーク面を押すときに、押圧力に相当する荷重データを出力する。荷重データは制御駆動装置９０へ送られて荷重調整制御に用いられる。
【００３８】
切り出しコンベア３６は、図５で示すように、駆動プーリ３６１、従動プーリ３６２、ガイドローラ３６３、エンドレスベルト３６４、切り出しコンベア駆動モータ３６５を備える。駆動プーリ３６１は図示しない駆動機構を介して切り出しコンベア駆動モータ３６５により回転駆動される。駆動プーリ３６１と従動プーリ３６２とにはエンドレスベルト３６４が掛け渡されており、駆動プーリ３６１の回転駆動ともにエンドレスベルト３６４が移動して従動プーリ３６２も回転する。ガイドローラ３６３は特にワーク面に接触するエンドレスベルト３６４の下側が略水平に移動するようにしている。これら駆動プーリ３６１、従動プーリ３６２、ガイドローラ３６３は回転体である。なお、上記のような構成に限定する趣旨ではなく、少なくともガイドローラ３６３を配置してエンドレスベルト３６４の下側が略水平に移動するようにすれば、本形態の搬送コンベアを構成する。
【００３９】
エンドレスベルト３６４は弾性体により形成されており、エンドレスベルト３６４の表面には、略等間隔で帯状の複数の突部３６４ａが全周にわたり設けられる。また、突部３６４ａは、幅方向には全体的に設けられる。このような突部３６４ａはエンドレスベルト３６４の全面に設けられる。仮に突部３６４ａがないとエンドレスベルトの広い面での接触となって均一な接触状態を確保することが難しく、加えて切り出しコンベア３６が傾いたときには接触が強い箇所や弱い箇所等が発生して面接触状態を均一に保持できずにすべりを生じるおそれがあるが、このような突部３６４ａを設けることで突部３６４ａが変形してワーク面に密着するので接触状態を得やすくなり、エンドレスベルト３６４によるワークへの押圧力が均一になるようにしている。この突部３６４ａの形状は各種可能であり、例えば、帯状・波形状・山形状等が有効である。そしてこのようなエンドレスベルト３６４は図４では２本備える。
【００４０】
切り出しコンベア３６による切り出しではこのエンドレスベルト３６４の突部３６４ａをワーク面に所定の押圧力で押し当てて、ワーク面との間に摩擦力を発生させて一枚のワーク４（図４参照）を水平方向へ搬送する。
なお、エンドレスベルト３６４については２本に限定するものではなく、１本から数本の構成とすることが可能であるが、実際は１本の幅広のエンドレスベルト３６４では均一な当て方が難しく、２本以上が好ましい。本形態では最低数の２本のエンドレスベルト３６４を備える構成としている。
【００４１】
気泡水噴射装置３７は、気泡水供給路１２に接続されており、気泡水噴射孔から気泡水３７ａを、積層ワーク３の側面に向けて噴射する。後述するが気泡水３７ａが隣り合う上下のワークの間に入りこみ、気泡が両ワーク面の間に滞留する。このワーク間への侵入水と気泡が隣り合うワークを滑りやすくする。気泡水噴射装置３７は、これら積層ワーク３に対してワークの分離を促進する第二分離促進手段に相当する。
【００４２】
このような切り出し装置３０では、積層ワーク３における各ワークの厚み変動やワーク間介在物（水膜や微小な異物など）などの影響で切り出しコンベア３６によるベルト押圧力が変動する懸念がある。ベルト押圧力が適正に設定されず、ベルト押圧力が大きくなるとワークへの負荷が増大してワーク欠損の原因になり、また、ベルト押圧力が小さくなると、コンベアとワーク間の摩擦力が低下して、切り出し動作ができなくなるなどの問題が生じる。ワーク厚さ（例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ）は一定と言われているが、稀に厚みの異なるワークもあること、また、積層ワーク３のワーク枚数が多い場合には厚み誤差や積層ワーク昇降台３２３の位置決め誤差などが累積する可能性もあり、実際に、積層ワーク３のワーク枚数が数百枚になると上記のような現象が出るおそれが増大する。
【００４３】
そこで、切り出しコンベア３６のベルト押圧力を荷重計３５で検出して荷重データとして制御駆動装置９０へ出力し、制御駆動装置９０が図示しないエア回路を制御してエアシリンダ３４１に流入するエアの量を制御して押圧力を常に一定の状態に設定するようにしている。これにより、上記したような変動によらずに一定荷重にて切り出しを行えるようにしている。切り出し装置３０はこのようなものである。
【００４４】
複数枚ワーク送り防止装置４０は、上側搬送ローラ４１、下側搬送ローラ４２、滞留ワーク検出センサ４３、ワーク通過検出センサ４４、ローラ駆動モータ４５（図４参照）を備える。
上側搬送ローラ４１は、弾性体による円柱体である。
下側搬送ローラ４２は、弾性体による円柱体である。
上側搬送ローラ４１と下側搬送ローラ４２との間には隙間４６（図５参照）が形成される。この隙間４６は一枚のワーク４の厚みと同程度であり、２枚以上のワーク４は同時に通過できないようになされている。また、上側搬送ローラ４１は隙間４６がある箇所では外周面が搬送方向へ移動するような回転としている。下側搬送ローラ４２は隙間４６がある箇所では外周面が搬送方向とは反対方向へ移動するような回転としている。
【００４５】
滞留ワーク検出センサ４３は、例えば非接触センサであり、隙間４６を通過できないで滞留しているワーク４があるか否かを検出する。この滞留ワーク検出センサ４３は、図３，図４で示すように搬送路の上側であって切り出し装置３０と上側搬送ローラ４１との間に配置される。なお、搬送路の下に配置されて上側の滞留ワークを検出するようにしてもよい。
【００４６】
ワーク通過検出センサ４４は、例えば非接触センサであり、通過するワークがあるか否かを検出する。このワーク通過検出センサ４４は、上側搬送ローラ４１・下側搬送ローラ４２から完全に排出されたワークの前側先頭を検出するような位置に配置される。図３，図４で示すように搬送路の上側に配置されて下側のワークを検出するように設けられている。このような複数枚ワーク送り防止装置４０の詳細については切り出し方法の説明にて詳述する。
【００４７】
ワーク加振搬送装置５０は、複数の搬送コンベアの間で搬送経路途中で段差を付けたというものであり、本形態では二個の搬送コンベアを採用し、下段搬送コンベア５１と、上段搬送コンベア５２とを備える。これら下段搬送コンベア５１と、上段搬送コンベア５２とは、何れも同じ型の搬送コンベアである。下段搬送コンベア５１について説明すると、図６で示すように、駆動プーリ５１１、従動プーリ５１２、ガイドローラ５１３、エンドレスベルト５１４、搬送コンベア駆動モータ（図示せず）を備える。
【００４８】
駆動プーリ５１１は図示しない駆動機構を介して搬送コンベア駆動モータにより回転駆動される。駆動プーリ５１１と従動プーリ５１２とにはエンドレスベルト５１４が掛け渡されており、駆動プーリ５１１の回転駆動とともにエンドレスベルト５１４が移動して従動プーリ５１２も回転する。ガイドローラ５１３は特にワーク面の下側に接触するエンドレスベルト５１４の上側が略水平に移動するようにしている。このエンドレスベルト５１４は切り出しコンベアによる切り出し時のような強い摩擦力は不要であり、突起はなく平面状に形成される。また、上段搬送コンベア５２も同じ構造であり同じ構成を有するものとして重複する説明を省略する。
【００４９】
下段搬送コンベア５１は複数枚ワーク送り防止装置４０の隙間４６を通って搬送されるワーク４がほぼ同じ高さで搬送されるようになされている。そして上段搬送コンベア５２はこの搬送高さよりも上側で搬送されるようになされている。このように下段搬送コンベア５１と上段搬送コンベア５２とで段差を付けて搬送される理由については後述する。
【００５０】
また、ワーク加振搬送装置５０の矩形状のワーク４の搬送路では、ワーク４より若干幅が大きくなるようにしたワーク側方ガイド１００を左右に設けてワークが回動しないようにして、姿勢を保持する。ワーク側方ガイド１００のすぐ横にエンドレスベルト５１４が位置しており、エンドレスベルト５１４の上にワーク４の四隅が載った状態で搬送される。このワーク側方ガイド１００は欠損ワーク判別装置６０、ワーク仕分け装置７０の側方にも形成されており、ワーク４をワーク収納装置８０の収納ストッカ８１へ収納するときにもワーク側方ガイド１００が形成されており、ワーク４の位置決めを確実に行うことができる。
【００５１】
欠損ワーク判別装置６０は、前方右側ワーク検出センサ６１、前方左側ワーク検出センサ６２、後方右側ワーク検出センサ６３、後方左側ワーク検出センサ６４、搬送コンベア６５を備える。
【００５２】
前方右側ワーク検出センサ６１は、下側にあるワーク４の前方右側角の有無をピンポイントで検出する。
前方左側ワーク検出センサ６２は、下側にあるワーク４の前方左側角の有無をピンポイントで検出する。
後方右側ワーク検出センサ６３は、下側にあるワーク４の後方右側角の有無をピンポイントで検出する。
後方左側ワーク検出センサ６４は、下側にあるワーク４の後方左側角の有無をピンポイントで検出する。
搬送コンベア６５は、図６を用いて説明した送り防止装置側搬送コンベア５１と同じ構造であり、各構成については同じ符号を付すとともに重複する説明を省略する。
【００５３】
これらセンサ６１，６２，６３，６４は、図１１で示すように、搬送コンベア６５のある検出ポイントにワーク４が位置するとき、それぞれがそのワークの四隅の上方に位置している。実際は搬送コンベア６５でワークを搬送した状態で検出が行われていく。なお、ワーク側方ガイド１００と、搬送コンベア６５のエンドレスベルト５１４と、の間には隙間１０１が設けられており、エンドレスベルト５１４の上のワーク４の四隅の下は隙間１０１が空けられてコーナー部の有無によりこれらセンサ６１，６２，６３，６４が検知することができるようになっている。これらセンサ６１，６２，６３，６４は制御駆動装置９０に接続されている。検出および検出結果に基づく制御駆動装置９０が行う処理については後述する。
【００５４】
ワーク仕分け装置７０は、図３，図４で示すように、欠損ワーク排出コンベア７１、欠損ワーク回収箱７２、搬送コンベア７３を備える。欠損ワーク搬出コンベア７１は、図６を用いて説明した下段搬送コンベア５１と同じ構造ではあるが、欠損ワーク搬出コンベア７１はさらに傾斜駆動機構が設けられている。図３，図６を参照すると、従動プーリ５１２側（上流側）を回転軸として、図示しない傾斜駆動機構が制御駆動装置９０からの指令を受けて駆動プーリ５１１側（下流側）が下方向に傾斜するようになされている。欠損ワークが搬送されてきたとき、欠損ワーク排出コンベア７１を傾斜させて（図１２（ａ）参照）、 欠損ワーク回収箱７２へ欠損ワークを落下させて排出する。排出後に欠損ワーク排出コンベア７１を元の位置に戻す（図１２（ｂ）参照）。
欠損がない良品のワークである場合は、傾斜せずに欠損ワーク排出コンベア７１からそのまま搬送コンベア７３へ搬送される。なお、この搬送コンベア７３も図６を用いて説明した下段搬送コンベア５１と同じ構造ではある。
【００５５】
ワーク収納装置８０は、図３，図４で示すように、収納ストッカ８１、収納ストッカ昇降装置８２、支持台８３を備える。
収納ストッカ８１は、ワークを一枚ずつ離した状態で収納するようになされたストッカである。
収納ストッカ昇降装置８２は、収納ストッカ８１を昇降させる装置であり、さらに昇降用モータ８２１、置き台昇降機構８２２、収納ストッカ置き台８２３を備える。
支持台８３は、収納ストッカ昇降装置８２を支持する。
【００５６】
収納ストッカ置き台８２３上には収納ストッカ８１が水平置きで載置される。この収納ストッカ置き台８２３は置き台昇降機構８２２による昇降されるようになされており、この置き台昇降機構８２２を昇降用モータ８２１が駆動し、収納ストッカ置き台８２３を昇降する。搬送コンベア７３から搬送されたワーク４が所定高さにある収納ストッカ８１へ直接搬入される。
積層ワーク切り出しシステム１の全構成はこのようなものである。
【００５７】
続いて、本発明の積層ワーク切り出し方法について説明する。インゴットをスライスして生成した複数枚のワークがそのまま積み重ねられて積層ワークとなっている。そして、積層ワーク切り出しシステム１は、このように複数ワークが積層された積層ワークから一枚づつワークを分離して取り出すという切り出し処理を行うというものであり、以下の積層ワーク切り出し方法により行われる。
【００５８】
この積層ワーク切り出し方法では、前記した積層ワーク切り出し装置を用いて、（１）一次分離工程、（２）ストック工程、（３）ワーク切り出し工程、（４）複数枚ワーク分離工程、（５）コーナー部欠損工程、（６）欠損ワーク判別工程、（７）ワーク仕分け工程、（８）ワーク収納工程により行われる。以下各工程について説明する。
【００５９】
（１）一次分離工程
インゴットからスライスした直後という初期の積層ワーク３ではワーク間で貼り付きが強固な積層状態となっており、直ちに切り出しすることは困難である。そこで予めワーク間で貼り付きを弱くする分離促進を行う。まず、ワーク間での貼り付き力について考察する。
【００６０】
面粗度の良い２つのワーク面が重なり合った場合の貼り付きについてはレオロジーの問題として考えられる。断面でみて幅Ｄの２枚のワークの間に厚さＨの水の相があるとする。ワーク面に対して鉛直方向となるように、一方のワークから他方のワークを離すように移動させると、水は体積一定の条件で内側（中央側）へ流れ込み、細くなっていく。水平方向（内側へ向かう）水の速度をＶとすれば、（ある断面をみれば）次式のように表される。
【００６１】
［数１］
Ｖ≒Ｈ’（Ｄ／Ｈ）
【００６２】
これにより（ワーク面の界面では水の水平方向の速度はゼロと考えると）、内向きの流れの速度勾配は次式のようになる。
【００６３】
［数２］
γ’≒Ｖ／Ｈ
【００６４】
また、ηを水の粘度とすると、ワーク面に対して次式で表されるようなずり応力を与える。
【００６５】
［数３］
σ＝ηγ’
【００６６】
一方このようなずり流れは、ワーク面に挟まれた水の内側と外側との圧力差によると考えることができる。大気圧Ｐ０、水の中心部の圧Ｐとすれば、ある断面で見ると、次式が成立する。
【００６７】
［数４］
Ｈ（Ｐ−Ｐ０）＝−Ｄσ
【００６８】
これらを纏めると以下のようになる。
【００６９】
［数５］
Ｐ−Ｐ０＝−｛（Ｄ／Ｈ）２｝η（Ｈ’／Ｈ）
【００７０】
このワーク面を引き剥がす力をＦとすれば、Ｆは（Ｐ０−Ｐ）Ｄ２と見積もれるので、（ここではＤ２のワーク面）Ｆは次式のようになる。
【００７１】
［数６］
Ｆ＝｛（Ｄ／Ｈ）３｝ηＨ’Ｄ
【００７２】
このように力Ｆは離して行く速度Ｈ’と、粘度ηと、（Ｄ／Ｈ）３とＤに依存する式となっている。
因みにワーク板を平行に速度Ｖで滑らせるときの粘性抵抗力Ｇはσ×Ｄ２であって、先の数式に代入すると次式のようになる。
【００７３】
［数７］
Ｇ＝（Ｄ／Ｈ）ηＶＤ
【００７４】
このように力Ｇは先に説明した力Ｆよりかなり小さい。そこで、ワーク面と可能な限り平行方向に切り出すようにして、切り出し易いようにしている。しかしながら、依然Ｇの存在により切り出しに力を要するものとなっている。そこで、切り出し動作が容易となるように、予め隣り合うワーク間での貼り付き状態を緩和（ワーク間の液層厚さＨを大きくする、接触面積〜Ｄを小さくする、浸漬水の粘度ηを小さくするなど）する一次分離を行う。
【００７５】
具体的には、図２で示すように、積層ワーク収納カセット２に収納された積層ワーク３のワーク面が縦向きになるようにして（縦置きして）分離水槽本体２１内の浸漬液２４中に浸漬する。そして、分離水槽本体２１の下部に配置された気泡水噴射装置２３から気泡水２３ｂを噴射して積層ワーク３の側面へ下側から連続して当てる。この気泡水２３ｂに含まれる気泡は例えばマイクロバブルやナノバブルの混合状態と推定される。このように気泡水２３ｂに当てる分離促進処理を数分から数十分行いワーク間に小さな気泡を含んだ液体を侵入させる。ワーク間に液体および微細な気泡が入り込むとワーク間の貼り付き力を小さくする。気泡は圧縮性があるので、ワーク間に再び負荷がかかった場合は水は流れ出ても気泡はワーク間に滞留しやすいため、貼り付き力の低下が維持されると推定される。また、実験的に貼り付き力の低下を確認している。このような分離促進処理を数分から数十分行った後に気泡水の噴射を停止して一次分離工程を終了する。
このような一次分離工程を施すことで進入した気泡はワーク間に取り込まれており、後にワークを起こして切り出しを行うときにワーク間に加圧力が多少加えられても気泡は外側へ逃げずに滞留し、円滑にワークを移動させる効果があると推察される。
【００７６】
（２）ストック工程
一次分離工程終了後、積層ワーク３が収納される積層ワーク収納カセット２を分離水槽２０から取り出し、積層ワーク収納カセット２から取り外された積層ワーク３を切り出し水槽３１のうちのストック水槽３１３内へ搬送して図４で示すようにストックする。これらの一次分離の終わった積層ワーク３は複数本がストック水槽３１３内にストックされる。この際、積層ワーク３のワーク面が上下側に面するような横置きでストックされる。
このようなストックは本形態では周知のロボットハンド（図示せず）により切り出し位置へセットされるが、人手でによりストックすることも可能である。このストック水槽３１３内に積層ワーク３をストックするようにしたため、切り出しコンベア３６へ連続して積層ワーク３を供給できるようになる。
【００７７】
（３）ワーク切り出し工程
切り出し装置３０におけるワークの切り出し工程は、さらに、（ａ）ワークの搬入、（ｂ）ワーク初期位置動作、（ｃ）切り出し位置動作、（ｄ）コンベア下降・押圧力設定、（ｅ）各機器の運転開始、（ｆ）切り出し、（ｇ）ワーク通過検出、（ｈ）滞留ワーク排出処理、（ｉ）ワーク初期位置動作、（ｊ）次ワーク切り出し位置動作、（ｋ）コンベア押圧力設定、（ｌ）各機器の運転再開により行われる。以下、詳細を説明する。
【００７８】
（ａ）ワークの搬入
ワーク切り出し装置３０には、昇降機能を有する積層ワーク昇降台３２３が切り出し水槽３１内に配置されており、周知の自動ローダ装置（図示せず）は、ストック水槽３１３内にある切り出し対象の積層ワーク３を取出し、この積層ワーク３を積層ワーク昇降台３２３上にセットする。この搬入の際、必要により、切り出しコンベア３６を上昇させるとともに積層ワーク昇降台３２３を下降させておき、積層ワーク３の搬入のための十分に広い空間を確保しておく。切り出し水槽３１内にあって予め下方へ退避していた積層ワーク昇降台３２３上に積層ワーク３が自動ローディングされる。
【００７９】
（ｂ）ワーク初期位置動作
積層ワーク３を浸漬液３４中で横置き状態にすると、切り出し時の押圧力やワークの自重が作用するため、下層のワークほどワーク間の液体や気泡が外部に抜けやすくなる。しかしながら、積層ワーク３の上側は浮力などにより進入しやすい状態となっており、再度気泡水を噴射することで貼り付き力を低下させ、切り出しをし易いようにしている。これは、特に一次分離工程でのワーク間分離を補足する意味があり、ワーク間への気泡水の浸入を補って水平置き時の自重などによる液体および気泡の散逸による一次剥離効果の低下を防ぐ役割を果たす。
【００８０】
まず、制御駆動装置９０が積層ワーク昇降装置３２を制御して制御積層ワーク昇降台３２３の位置を調節し、図７（ａ）で示すように、積層ワーク３の最上部が水面３４ａよりも下側にあるように位置させる（図７（ａ）の拡大図参照）。この時も、積層ワーク３はワーク面が水平となるようにセットされる。この積層ワーク３の最上部付近であって切り出し水槽３１内では、ワークの搬送方向前側の最上部付近に気泡水を噴射する気泡水噴射装置３７が配置されている。この気泡水噴射装置３７は、図４にも示すように、ワークの幅方向全体に噴射するようになされている。このような気泡水噴射装置３７から気泡水を最上部ワークと２枚目ワークの間を中心に噴射する。このようなワーク初期位置（水没位置）でのみ気泡水を噴射する。
【００８１】
（ｃ）切り出し位置動作
続いて、気泡水の噴射を止めて、図７（ｂ）で示すように、積層ワーク３を切り出し位置まで上昇させるように制御駆動装置９０が積層ワーク昇降装置３２を制御する。図７（ｂ）の拡大図で示すように、切り出し水槽３１内は浸漬水３８で満たされているが、積層ワーク３の最上部の二枚のワークおよび三枚目のワークの半分が水面３８ａ上に出ているような状態としている。これは仮にワークを２枚切り出しても２枚のワークは切り出し水槽３１の出口部の枠に衝突しないようにするためである。また、万が一３枚切り出しても３枚目は出口部３１１により停止させるためである。
【００８２】
なお、積層ワーク昇降台３２３の位置は予め決定されている。例えば、２０枚の積層ワークなら一枚目を切り出すときの位置、２枚目を切り出すときの位置、・・・、２０枚目を切り出すときの位置は、制御駆動装置９０の図示しない記憶部に登録されており、それぞれの位置が決定されている。なお、通常はワーク厚さはほぼ一定なので、切り出し位置も一定としている。ここでは、まず、最初の一枚目を切り出すときの位置に設定される。
【００８３】
（ｄ）コンベア下降・押圧力設定
その後、制御駆動装置９０は、エアシリンダ３４１に接続されるエア回路（図示せず）を制御して上部へ退避していた切り出しコンベア３６を所定量下降させて切り出しコンベア３６を積層ワーク３の上面に接触させ、さらに荷重計３５からの荷重データに基づいて所定の押圧力になるように微調整して昇降位置を決定する。エアシリンダ３４１に微量のエアを流入させて押し付けて行き押圧力を調整する。この時、エンドレスベルト３６４上の弾性体の突部３６４ａがあるため、この突部３６４ａの押付け変形量を微調整していることになり目標値への設定が比較的容易に行うことができる。
【００８４】
所定押圧力になったときに、制御駆動装置９０はエア回路（図示せず）を制御してエアの供給を停止させてエアシリンダ３４１を停止させる。
【００８５】
（ｅ）各機器の運転開始
制御駆動装置９０は、切り出しコンベア３６、上側搬送ローラ４１、下側搬送ローラ４２、下段搬送コンベア５１、上段搬送コンベア５２、搬送コンベア６５、欠損ワーク排出コンベア７１、搬送コンベア７３を駆動状態となるように制御する。これらはいずれもワーク４を搬送方向へ送るようにエンドレスベルト５１４を等速度で回転させる。
複数枚ワーク送り防止装置４０は、上側搬送ローラ４１、下側搬送ローラ４２を回転させる。上側搬送ローラ４１は常に搬送方向へ回転する。下側搬送ローラ４２は搬送方向とは逆方向へ回転する。  
これ以降は複数枚ワーク送り防止装置４０や切り出し装置３６は適宜必要の都度動作させることになるが、上記の下段搬送コンベア５１、上段搬送コンベア５２、搬送コンベア６５、欠損ワーク排出コンベア７１、搬送コンベア７３は継続して運転状態とする。
【００８６】
（ｆ）切り出し
ワークの切り出し動作を開始する。
制御駆動装置９０は、図５で示すように、切り出しコンベア３６の切り出し装置駆動モータ３６５を制御駆動し、切り出しコンベア３６では駆動プーリ３６１が回動してベルト３６４が搬送方向へ移動開始する。ベルト３６４の突起３６４ａがワークに当接しており、図７（ｃ）で示すようにワーク４を搬送方向へ移動させる。先の分離促進処理により貼り付き力が弱くなっているため、低い押圧力でも切り出すことができるようになっている。押圧力が低いため、薄いワークでも負荷を掛けることなく切り出しができる。この際、通常ならばワークを一枚切り出せば問題ないが、ワークを二枚以上切り出す場合がある。そこで複数枚ワーク送り防止装置４０により二枚以上のワークが同時に送られるような事態を防止する。この点も考慮しつつ説明する。
【００８７】
一枚切り出し時の複数枚ワーク送り防止装置４０の処理
図８（ａ）で示すように、上側搬送ローラ４１と下側搬送ローラ４２との間の隙間４６はほぼワーク一枚分の厚みと同じなので、一枚のワーク４が通過するときは下側搬送ローラ４２が逆回転しているが、下側搬送ローラ４２によりワーク４へ作用する摩擦力は、切り出しコンベア４３による搬送力と比較して小さいため搬送への影響はほとんどなく、上側搬送ローラ４１に当接して搬送される。
【００８８】
二枚切り出し時の複数枚ワーク送り防止装置４０の処理（複数枚ワーク分離工程）
ワーク２枚が重なって上側搬送ローラ４１と下側搬送ローラ４２との間に入った場合は、図８（ｂ）で示すように、上側の本来の搬送対象のワーク４は上側搬送ローラ４１から搬送方向へ力が作用するので、そのまま搬送されることになる。一方で下側の搬送対象ではないワークは下側搬送ローラ４２と接し、下側搬送ローラ４２から搬送方向とは逆方向の押し戻し力が作用するので、下側搬送ローラ４２の上流側で止まり、図８（ｃ）で示すように滞留することになる。なお、複数枚ワーク送り防止装置４０は仮に３枚以上が搬送された時でも上の一枚以外は滞留させる機能を有している。しかしながら、本形態では出口部３１１の高さが３枚目は通過させないようにしているため、そのような事態は生じないようにしており、制御シーケンスは２枚の同時送りに対処するシーケンスのみ準備すれば良くシーケンスの簡略化に寄与している。
【００８９】
（ｇ）ワーク通過検出
一枚目のワーク４は上側搬送ローラ４１と下側搬送ローラ４２との通過直後に、図９で示すように、下段搬送コンベア５１上にあるワーク通過検出センサ４４が、ワーク４の前端がワーク通過検出センサ４４に到達したことを検出して検出信号を出力すると、制御駆動装置９０がワーク４が検出されたと判断する。
制御駆動装置９０は、切り出しコンベア３６、上側搬送ローラ４１、下側搬送ローラ４２の回転を一旦停止する。
【００９０】
この時の滞留ワーク検出センサ４３からの検出信号により制御駆動装置９０が滞留ワークがないことが検出されたならば切り出し動作は正常に行われたと判断する。この場合は、次の切り出しタイミングが来るまで待機し、切り出しタイミングが来たときに次の（ｉ）ワーク初期位置動作を行うこととなる。
【００９１】
一方で、滞留ワーク検出センサ４３からの検出信号により制御駆動装置９０が滞留ワークがあることを検出したならば、制御駆動装置９０が複数枚切り出しがあったと判断し、２枚目切り出しの復旧動作を行う。制御駆動装置９０は、切り出しコンベア３６、上側搬送ローラ４１、下側搬送ローラ４２の回転を一旦停止する。これは滞留ワークがあるときに切り出しコンベア３６および上下ローラの動作を続行すると２枚目ワークも直ちに搬送されることになるからである。下流側の排出工程等が存在するため適当な間隔をあける必要があり、連続搬送の回避は不可欠である。一旦停止により２枚目の搬送をこれで回避し、滞留ワーク排出処理を行う。
【００９２】
（ｈ）滞留ワーク排出処理
次のワーク切り出しタイミングにて、通常の切り出し動作は行わず、滞留ワークを排出する動作を行う。滞留ワークがあるときは、積層ワーク昇降台３２３を次ワークの切り出し位置へ上昇させ、切り出しコンベア３５を前回停止した位置に保持しておく。これは切り出しコンベア３５とワークの接触面積が変化しているため荷重制御できないためである。この時、制御駆動装置９０は、ローラ駆動モータ４５を制御駆動し、図８（ｄ）で示すように、上側搬送ローラ４１と下側搬送ローラ４２ともに搬送方向へ回転させてワークを排出する。なお、下側搬送ローラ４２は通常通り搬送方向と逆方向へ回転させても滞留ワークは搬送できるが、滞留ワークをより確実に搬送するようにしている。その後、制御駆動装置９０は、切り出しコンベア３６、上側搬送ローラ４１、下側搬送ローラ４２の通常の回転を再開する。なお、この切り出しタイミングとは、先に切出したワークに欠損などがあってワーク仕分け装置７０で回収されても、次に搬送されるワークが誤って回収されることなく正常に搬送されることを保証するタイムラグを指す。具体的には後方右側ワーク検出センサ６３や後方左側ワーク検出センサ６４を先のワークの後端が通過した時が次のワークの切り出しタイミングと想定される。
以上のように、切り出し時に“２枚送り”が発生しても装置を停止することなく連続搬送動作を行うことができるので、生産性を維持することができ、省力化を容易に実現することができる。以下、通常の（ｉ）ワーク初期位置動作に戻る。
【００９３】
（ｉ）ワーク初期位置動作
図７（ｃ）で示すようにワークが切り出され、その終了後に、制御駆動装置９０は、図７（ａ）で示すように、積層ワーク昇降装置３２を制御して積層ワーク昇降台３２３を下降させて積層ワーク３の最上面を水面下に位置するようにし、気泡水を最上部ワークと２枚目ワークの間を中心に噴射し、気泡水を最上部のワークと２枚目ワークの間に侵入させる。ワーク初期位置（水没位置）でのみ気泡水を噴射する。
【００９４】
（ｊ）次ワーク切り出し位置動作
次のワーク切り出しタイミングが来たものとする。
制御駆動装置９０は、図７（ｂ）で示すように、ワークを切り出す位置へ積層ワーク昇降台３２３を上昇させる。積層ワークの最上ワークを切り出す位置に設定される。
【００９５】
（ｋ）コンベア押圧力設定
ワーク４が滞留していないため、制御駆動装置９０は、切り出しコンベア３６の昇降位置を調節して所定の押圧力になるようにする。
【００９６】
（ｌ）各機器の運転再開
制御駆動装置９０は、複数枚ワーク送り防止装置４０の上側搬送ローラ４１、下側搬送ローラ４２を回転させる。上側搬送ローラ４１は常に搬送方向へ回転する。下側搬送ローラ４２は逆方向へ回転する。
制御駆動装置９０は、切り出し装置３６の切り出しコンベア駆動モータ３６５を駆動制御して駆動プーリ３６１を回動させてエンドレスベルト３６４を搬送方向へ移動開始させる。エンドレスベルト３６４の突部３６４ａがワークに当接しており、図７（ｃ）で示すように、ワーク４を搬送方向へ移動させる。以下、（ｉ）に戻り同様の動作を繰り返して順次切り出していく。
ワークの切り出し工程はこのようになる。
【００９７】
（５）コーナー部欠損工程
複数枚ワーク送り防止装置４０を通過したワーク４はワーク加振搬送装置５０へ送られる。このワーク加振搬送装置５０ではワーク４のコーナー部を中心に負荷および振動を加えて、すでに割れが入っている箇所でこの割れを進展させて欠損・分離させる機能を有している。
【００９８】
太陽電池用パネルなどの矩形ワークでは、特に四隅のコーナー部に割れや欠損（欠け）が発生することが多く、この部分を搬送途中で検査し欠損ワークを確実に排出することができれば後工程での処理プロセスにおけるトラブル（停止→回収など）を回避することができ、生産性を損ねることがない。仮にＴＶカメラで画像を取り込み、欠損判別処理（画像処理）する方法もあるが非常に高価であることがネックとなっていた。特に問題なのは、ワーク４に発生した割れ・クラック・ひび（欠損に至らないもの）が内在している場合は、ワーク４自身は欠損品として排出する必要があるにもかかわらず、見た目は矩形を保持しており、外部からの非接触検査では検出が難しい場合が多い。ウェットな表面で“割れ”を確実に検出することは上記の画像処理によっても困難と言われている。
【００９９】
そこで、ほとんどが四隅のコーナー部にこれらの割れ・クラック・ひびが発生することに注目し、搬送コンベアに段差を付けて、ワーク通過時にワークのコーナー部を中心に衝撃あるいは負荷を付与して加振し、割れを積極的に進展させてあえて欠損させるようにした。
【０１００】
具体的には、図１０（ａ）で示すように、下段搬送コンベア５１と上段搬送コンベア５２との搬送路の継ぎ目に段差部を設け、ワークを積極的に上下動させるような衝撃を付与する。なお、図４にも示すように下段搬送コンベア５１と上段搬送コンベア５２のエンドレスベルト５１４が四隅のコーナー部に接しており、四隅には確実に力が加わるようになっている。
【０１０１】
下段搬送コンベア５１を搬送されるワーク４は、段差部の存在により、上段搬送コンベア５２と衝突して前方コーナー部に負荷が作用し、図１０（ｂ）で示すようにワーク４の前方が上段搬送コンベア５２に乗り上げる。そして、搬送が進むと、図１０（ｃ）で示すように後方のコーナー部で支える形となって後方コーナー部に負荷が作用し、図１０（ｄ）で示すように、前方から浮き上がって下へ落ちるときに前方コーナ部に負荷が作用する。これらのように加振されてコーナー部に衝撃や負荷が作用するようになっている。そして、下段搬送コンベア５１と上段搬送コンベア５２の２本のエンドレスベルト５１４でこのような加振が行われる。このようにして特に四隅に割れ・クラック・ひびがある場合には割れを進展させて欠損させるようにしたため、割れ・クラック・ひびも検出できるようになった。
【０１０２】
（６）欠損ワーク判別工程
図１１で示すように、ワークのちょうど四隅を検出する位置に４個の前方右側ワーク検出センサ６１、前方左側ワーク検出センサ６２、後方右側ワーク検出センサ６３、後方左側ワーク検出センサ６４を設置しておく。制御駆動装置９０は、４個のセンサがＯＮするタイミングがあるか否かを検出する。この場合、ワークのコーナー部の何れかの箇所に欠損があれば何れかの箇所の検出タイミングがずれるため欠損ワークであると判定でき、ワークのコーナー部の何れの箇所にも欠損がないならば検出タイミングが一致するため良品のワークであると判定できる。このようにワークの良否が瞬時に判断できるという利点がある。
【０１０３】
このような検出方式を採用することにより、センサによりコーナー部の欠損の有無を確実に検出し、４個同時にＯＮにてワーク正常と判断できる。 ワークの四隅のうち、どのコーナー部に欠損があっても、少なくともこの４個のセンサ情報で判別することができるので、ＴＶカメラ画像を処理するような高価な検出装置を使う必要がない。
【０１０４】
そして、原理的には２個のセンサでも検出が可能である。搬送路上に、左右一対の非接触センサ（ワークの有り無し検出機能のみ）を設け、ワークの通過時にワークの両側面エッジ部を検出できるようにする。
【０１０５】
前方片側エッジ欠損ならば、２個のセンサＯＮタイミングの時間ずれを検出して判別することができる。
また、後方片側エッジ欠損も、２個のセンサＯＦＦタイミングの時間ずれを検出して判別することができる。
また、前方両側エッジ欠損は、センサＯＮ時間の長さが通常よりも短くなるため判別ができる。通常の時間長さは予め設定しておく。
また、後方両側エッジ欠損も、センサＯＮ時間の長さが通常よりも短くなるため判別ができる。通常の時間長さは予め設定しておく。
【０１０６】
なお、次のワーク切り出し動作は、後方右側ワーク検出センサ６３、後方左側ワーク検出センサ６４をワーク４の後端が通過したときであり、欠損がなければこのタイミングで切り出しされる。そして、欠損が検出された場合は、欠損ワーク排出後、搬送コンベアが正規の位置に復帰した時点で次のワークを切り出す動作を開始する。
【０１０７】
（７）ワーク仕分け工程
欠損品が検出されたとき、図１２（ａ）で示すように、欠損ワーク判別装置６０の搬送コンベア６５の直後にある欠損ワーク排出コンベア７１の前側を傾斜下降するようにし、欠損ワーク回収箱７２へ欠損ワークを落下させて回収するようにしている。その後、欠損ワーク排出コンベア７１を元の位置に復帰させて搬送可能状態とする。このように、安価な装置構成でワークの割れ・欠けを判別してから排出するまでを自動的に処理することができる。良品のワーク４は図１２（ｂ）で示すようにそのまま欠損ワーク排出コンベア７１、搬送コンベア７３により搬送される。
【０１０８】
（８）ワーク収納工程
搬送されてきた良品のワークを収納ストッカ昇降装置８２上の収納ストッカ８１内へ順次収納する。
収納ストッカ８１への収納法は様々（コンベア方式、アームにより押出しあるいは引き込み方式、ロボット搬送方式）あり、適宜選定すればよい。本形態では搬送コンベアの直後に配置されるワーク収納装置８０が収納ストッカ８１を昇降させて収納位置を調整し、良品のワークを搬送して収納する方式とした。本工程も自動化工程であり、ワークを収納した収納ストッカ８１は次工程へ搬出される。
積層ワーク切り出し方法はこのようなものである。
【０１０９】
以上、本発明の積層ワーク切り出しシステムおよび積層ワーク切り出し方法について説明した。本発明により特に積層ワークから薄型のワークを連続して一枚ずつ切り出し、円滑に搬送するような積層ワーク切り出しシステムおよび積層ワーク切り出し方法とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上のような本発明に係る積層ワーク切り出しシステムおよび積層ワーク切り出し方法は、薄型のワークの切り出しに適している。
【符号の説明】
【０１１１】
１：積層ワーク切り出しシステム
２：積層ワーク収納カセット
３：積層ワーク
１０：気泡水供給装置
１１：気泡水生成装置
１２：気泡水供給路
１３：電磁弁
２０：分離水槽
２１：分離水槽本体
２２：載置部
２３：気泡水噴射装置
２３ａ：気泡水噴射孔
２３ｂ：気泡水
２４：浸漬水
２４ａ：水面
３０：切り出し装置
３１：切り出し水槽
３１１：出口部
３１２：オーバーフロー受け
３１３：ストック水槽
３２：積層ワーク昇降装置
３２１：積層ワーク昇降用モータ
３２２：積層ワーク昇降機構
３２３：積層ワーク昇降台
３３：本体フレーム
３４：切り出しコンベア昇降装置
３４１：エアシリンダ
３４２：昇降ロッド
３５：荷重計
３６：切り出しコンベア
３６１：駆動プーリ
３６２：従動プーリ
３６３：ガイドローラ
３６４：エンドレスベルト
３６４ａ：突部
３６５：切り出しコンベア駆動モータ
３７：気泡水噴射装置
３７ａ：気泡水
３８：浸漬水
３８ａ：水面
４０：複数枚ワーク送り防止装置
４１：上側搬送ローラ
４２：下側搬送ローラ
４３：滞留ワーク検出センサ
４４：ワーク通過検出センサ
４５：ローラ駆動モータ
４６：隙間
５０：ワーク加振搬送装置
５１：下段搬送コンベア
５１１：駆動プーリ
５１２：従動プーリ
５１３：ガイドローラ
５１４：エンドレスベルト
５２：上段搬送コンベア
６０：欠損ワーク判別装置
６１：前方右側ワーク検出センサ
６２：前方左側ワーク検出センサ
６３：後方右側ワーク検出センサ
６４：後方左側ワーク検出センサ
７０：ワーク仕分け装置
７１：欠損ワーク排出コンベア
７２：欠損ワーク回収箱
７３：搬送コンベア
８０：ワーク収納装置
８１：収納ストッカ
８２：収納ストッカ昇降装置
８２１：昇降用モータ
８２２：置き台昇降機構
８２３：収納ストッカ置き台
８３：支持台
９０：制御駆動装置
１００：ワーク側方ガイド
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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