(57)【要約】【課題】ケースに収納されている防塵ガラス基板を打痕キズを発生させることなく、効率よくピックアップすることができるようにする。【解決手段】収納ケース１１に収納されている防塵ガラス基板１５を吸着させて取り出す基板取出装置に、防塵ガラス基板１５を吸着する吸着ヘッド１８と、吸着ヘッド１８を防塵ガラス基板１５に近接する方向へ進退自在に支持するヘッドホルダ１３と、吸着ヘッド１８とヘッドホルダ１３との間に介装して、吸着ヘッド１８とヘッドホルダ１３との相対移動を設定ばね圧で許容するバッファスプリング２０を有するバッファ機構とが備えられている。【選択図】図３
2008133057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納ケースに収納されている基板を吸着させて取り出す基板取出装置において、
前記基板を吸着する吸着ヘッドと、
前記吸着ヘッドを前記基板に近接する方向へ進退自在に支持するヘッドホルダと、
前記吸着ヘッドと前記ヘッドホルダとの間に介装して該吸着ヘッドと該ヘッドホルダとの相対移動を設定圧で許容するバッファ機構と
を備えることを特徴とする基板取出装置。
【請求項２】
前記バッファ機構が、前記吸着ヘッドに固設されていると共に前記ヘッドホルダに進退自在に挿通支持されているスライドロッドと、該吸着ヘッドと該ヘッドホルダとの間に介装されたバッファスプリングとを備えている
ことを特徴とする請求項１記載の基板取出装置。
【請求項３】
前記吸着ヘッドが金属製或いは硬い樹脂製である
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の基板取出装置。
【請求項４】
収納ケースに収納されている基板を吸着ヘッドに吸着させて取り出す基板取出方法において、
前記収納ケースに前記吸着ヘッドを臨ませた後、該吸着ヘッドを前記基板に近接させて接触させ、その後前記吸着ヘッドの背面をバッファ機構を介して前記基板方向へ押圧し、該バッファ機構の許容圧で前記吸着ヘッドを相対移動させると共に前記基板を該吸着ヘッドに対峙させて該基板を吸着させる
ことを特徴とする基板取出方法。
【請求項５】
前記吸着ヘッドに発生する負圧を検出し、該負圧が予め設定したしきい値より低いとき該吸着ヘッドに前記基板が吸着されたと判定する
ことを特徴とする請求項４記載の基板取出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収納ケースに収納されている基板を吸着ヘッドに吸着させて取り出す基板取出装置、及び基板取出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置の代表である投射型液晶表示装置のライトバルブとして、電気光学パネルの代表である液晶パネルを使用する場合、その表面付近に塵埃等の異物が付着すると、それが投射レンズ等により拡大されてスクリーン上に投射され、表示品質を著しく低下させてしまうことになる。これを防止するため、液晶パネルの外表面には透明なガラス基板（以下、「防塵ガラス基板」と称する）が貼付されている。
【０００３】
液晶パネルの外表面を防塵ガラス基板で保護することで、液晶パネル面に対する塵埃等の付着が防止できると共に、防塵ガラス基板の外表面に塵埃等が付着しても、この塵埃等と液晶との間がガラス基板の板厚分だけ離れるため、塵埃等の像がデフォーカスされてスクリーン上への投影が防止される。
【０００４】
ところで、収納ケースに収納されている複数の防塵ガラス基板を１枚ずつピックアップして、液晶パネルの組立ラインに供給するに際しては、例えば特許文献１（特開平１１−２８６３２５号公報）や特許文献２（特開平７−１４２３４３号公報）に開示されているような吸着ヘッドを用い、この吸着ヘッドで収納ケースに収納されている防塵ガラス基板を吸着してピックアップし、組立ラインへ搬送させる態様が多く採用されている。
【特許文献１】特開平１１−２８６３２５号公報
【特許文献２】特開平７−２０９６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、収納ケース内には、防塵ガラス基板を収容保持するガイド溝が一定間隔で形成されている。ガイド溝とこのガイド溝に収納する防塵ガラス基板との間は、防塵ガラス基板をピックアップし易くするために、ある程度のクリアランスが確保されている。
【０００６】
吸着ヘッドにて防塵ガラス基板を吸着する場合、先ず、吸着ヘッドを防塵ガラス基板に押し当てて接触させる必要がある。その際、防塵ガラス基板とガイド溝との間にクリアランスがあるため、例えば防塵ガラス基板が、ガイド溝に対して吸着バッドの近接する側に偏った状態で収容されている場合、吸着バッドを防塵ガラス基板に押し当てると、この防塵ガラス基板は反対側へ移動してガイド溝と接触する。防塵ガラス基板がガイド溝と接触すると、その部分に打痕キズが形成され易くなり、製品不良となる問題がある。
【０００７】
これに対処するに、収納ケースの材質を変更し、更にはガイド溝のサイズを防塵ガラス基板の大きさに合わせて形成することも考えられるが、既存の収納ケースを廃棄することになるため、好ましくない。更に、ガイド溝のサイズを防塵ガラス基板の大きさに合わせて狭く形成すると、防塵ガラス基板の取り出しが困難となり、生産効率が低下する問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、新たな収納ケースを用いることなく、既存の収納ケースに収納されている基板を、この基板に打痕キズを形成させることなく、しかも効率よくピックアップすることのできる基板取出装置、基板取出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明による第１の基板取出装置は、収納ケースに収納されている基板を吸着させて取り出す基板取出装置において、前記基板を吸着する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを前記基板に近接する方向へ進退自在に支持するヘッドホルダと、前記吸着ヘッドと前記ヘッドホルダとの間に介装して該吸着ヘッドと該ヘッドホルダとの相対移動を設定圧で許容するバッファ機構とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成では、吸着ヘッドとヘッドホルダとの間に、吸着ヘッドとヘッドホルダとの相対移動を設定圧で許容するバッファ機構を介装したので、収納ケースに収納されている基板が姿勢の一定しないバラツキを有していても、基板に打痕キズを形成させることなく吸着ヘッドに吸着させることができる。従って、収納ケースは新たなものを用いることなく、既存の収納ケースをそのまま使用することができるので経済的である。更に、基板を収納ケースに比較的広いクリアランスを有した状態で収納させておくことができるため、無理な力を掛けずに、基板を効率よくピックアップすることができる。
【００１１】
第２の基板取出装置は、第１の基板取出装置において、前記バッファ機構が、前記吸着ヘッドに固設されていると共に前記ヘッドホルダに進退自在に挿通支持されているスライドロッドと、該吸着ヘッドと該ヘッドホルダとの間に介装されたバッファスプリングとを備えていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、交換の容易なバッファスプリングのばね圧で、基板に対する当接圧を調整しているので、このバッファスプリングを交換することで、当接圧を最適な値に簡単に調整するとができる。
【００１３】
第３の基板取出装置は、第１、第２の基板取出装置において、前記吸着ヘッドが金属製或いは硬い樹脂製であることを特徴とする。
【００１４】
このような構成では、吸着ヘッドを金属製或いは硬い樹脂製とすることで、基板に吸着ヘッドの吸着痕が残り難くなる。
【００１５】
第１の基板取出方法は、収納ケースに収納されている基板を吸着ヘッドに吸着させて取り出す基板取出方法において、前記収納ケースに前記吸着ヘッドを臨ませた後、該吸着ヘッドを前記基板に近接させて接触させ、その後前記吸着ヘッドの背面をバッファ機構を介して前記基板方向へ押圧し、該バッファ機構の許容圧で前記吸着ヘッドを相対移動させると共に前記基板を該吸着ヘッドに対峙させて該基板を吸着させることを特徴とする。
【００１６】
このような構成では、吸着ヘッドの背面をバッファ機構を介して基板方向へ押圧するようにしたので、収納ケースに収納されている基板が姿勢の一定しないバラツキを有していても、基板に打痕キズを形成させることなく吸着させることができる。従って、収納ケースは新たなものを用いることなく、既存の収納ケースをそのまま使用することができるので経済的である。更に、基板を収納ケースに比較的広いクリアランスを有した状態で収納させておくことができるため、無理な力を掛けずに基板を効率よくピックアップすることができる。
【００１７】
第２の基板取出方法は、第１の基板取出方法において、前記吸着ヘッドに発生する負圧を検出し、該負圧が予め設定したしきい値より低いとき該吸着ヘッドに前記基板が吸着されたと判定することを特徴とする。
【００１８】
このような構成では、吸着ヘッドに発生する負圧を検出して基板の吸着の有無を判定しているため、装置の自動化が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は電気光学パネル組立ラインに配設されている基板供給装置の概略構成図である。
【００２０】
図１の符号１は組立ラインであり、この搬送レーン１ａ上に、液晶パネル等の電気光学パネル１０が一定間隔おきに載置された状態で移送される。
【００２１】
この搬送レーン１ａの一側に、収納ケース１１が配置されている。更に、搬送レーン１ａと収納ケース１１との間に、搬送マシン１２が配設されている。搬送マシン１２は多関節の搬送アーム１２ａを有し、この搬送アーム１２ａの先端にリスト部１２ｂを介してヘッドホルダ１３が取付けられている。この搬送マシン１２は収納ケース１１に収納されている、基板としての防塵ガラス基板１５をピックアップして搬送レーン１ａの方向へ搬送するものである。
【００２２】
又、収納ケース１１は、その内部に縦長の中子ケース１４が複数列（本実施形態では４列）、収容されている。図２に示すように、収納ケース１１には中子ケース用ガイド１１ａが設けられており、この各中子ケース用ガイド１１ａにて中子ケース１４を保持する領域が区画されている。又、中子ケース１４は対向する長辺側に内面に、断面三角形状のガイド部１４ａが一定間隔置きに対向した状態で形成されており、この各ガイド部１４ａ間にて基板収納部１４ｂが形成されている。この基板収納部１４ｂに、防塵ガラス基板１５が収納される。尚、収納ケース１１及び中子ケース１４は既存のものである。又、各図面においては、防塵ガラス基板１５を便宜的にハッチングで示す。
【００２３】
基板収納部１４ｂは防塵ガラス基板１５のサイズよりもやや広いクリアランスを有して形成されており、従って、各防塵ガラス基板１５は基板収納部１４ｂ内で緩い状態で支持されているに過ぎないため、図２に示すように、収納されている姿勢は一定せずバラツキがある。
【００２４】
図３に示すように、搬送マシン１２の搬送アーム１２ａの先端に設けられているヘッドホルダ１３はリスト部１２ｂから下方へ延出されており、その下部にガイド孔１６が穿設されており、このガイド孔１６の内周のスライドブッシュ１７が嵌合されている。
【００２５】
このスライドブッシュ１７に、スライドロッド１９が進退自在に挿通支持されている。このスライドロッド１９の先端が、吸着ヘッド１８の上部に形成されている支持ボス部１８ａの背面に固設され、又、このスライドロッド１９の後端にフランジ１９ａが形成されている。更に、このスライドロッド１９にバッファスプリング２０が外装され、このバッファスプリング２０の両端面が、ヘッドホルダ１３と支持ボス部１８ａに当接されている。
【００２６】
吸着ヘッド１８はバッファスプリング２０の付勢力で、ヘッドホルダ１３から離間する方向へ突出されており、スライドロッド１９の後端に形成されているフランジ１９ａがヘッドホルダ１３の背面に掛止されて初期位置が規制されている。尚、このバッファスプリング２０の予め設定された許容圧（ばね圧）は比較的弱く、吸着ヘッド１８をヘッドホルダ１３の方向へ軽く押すだけで圧縮される。又、スライドブッシュ１７、スライドロッド１９、バッファスプリング２０でバッテリファ機構が構成されている。
【００２７】
この吸着ヘッド１８の支持ボス部１８ａよりも下部が、中子ケース１４に収容されている防塵ガラス基板１５間の距離よりも薄い板厚を有し、更に、図２に示すように、互いに対向するガイド部１４ａ間の距離よりも短い幅を有し、且つ、図４に示すように、少なくとも防塵ガラス基板１５の上端から中程まで臨まされる長さに形成されている。
【００２８】
更に、この吸着ヘッド１８の吸着面１８ｂに、凹部１８ｃが形成されており、この凹部１８ｃに真空ポンプ２１が負圧ライン２２を介して連通されている。尚、吸着ヘッド１８は金属製或いは硬い樹脂製であり、吸着面１８ｂが鏡面仕上げされている。吸着ヘッド１８を金属製或いは硬い樹脂製とすることで、防塵ガラス基板１５に吸着ヘッド１８の吸着痕が残り難くなる。
【００２９】
真空ポンプ２１で凹部１８ｃに発生させる負圧は、防塵ガラス基板１５を吸着してピックアップするに充分な弱い圧力に設定されている。
【００３０】
尚、図示しないが負圧ライン２２の中途には圧力センサが臨まされており、この圧力センサで検出した圧力としきい値ＳＬとを比較し、発生した負圧がしきい値ＳＬ以下となったとき防塵ガラス基板１５が吸着されたと判定する。
【００３１】
次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。組立ライン１の一側に設置されている収納ケース１１内に収容されている中子ケース１４は、そこに収納されている全ての防塵ガラス基板１５がピックアップされる都度に交換される。又、真空ポンプ２１は常時稼働状態にある。
【００３２】
中子ケース１４にセットされている防塵ガラス基板１５をピックアップするに際しては、先ず、図１に示す搬送マシン１２の搬送アーム１２ａを水平方向へ揺動させ、その先端にリスト部１２ｂを介して垂設されているヘッドホルダ１３を、ピックアップ対象となる防塵ガラス基板１５の上方に臨ませる。同時に、リスト部１２ｂを回転させて、図３に示すように、ヘッドホルダ１３に支持されている吸着ヘッド１８を防塵ガラス基板１５とほぼ同じ並びにする。
【００３３】
次いで、搬送アーム１２ａを動作させて、ヘッドホルダ１３を、図３のＹ（垂直）方向へ下降させ、吸着ヘッド１８の前面に形成されている吸着面１８ｂを、防塵ガラス基板１５の表面に対峙させる。次いで、このヘッドホルダ１３を、図４のＸ（水平）方向へゆっくりと移動させて、吸着ヘッド１８の吸着面１８ｂを防塵ガラス基板１５の表面に近接させる。
【００３４】
このとき、ピックアップ対象となる防塵ガラス基板１５が、図２に示すように、斜めの姿勢で収納されている場合、吸着ヘッド１８を防塵ガラス基板１５に近接させると、先ず、吸着ヘッド１８のエッジが防塵ガラス基板１５に接触する。そして、ヘッドホルダ１３を更に水平方向へ移動させると、吸着ヘッド１８のエッジが防塵ガラス基板１５に接触しているため、ヘッドホルダ１３の水平方向への移動に対して、吸着ヘッド１８がバッファスプリング２０の付勢力に抗して、相対的に後退する。同時に、防塵ガラス基板１５が吸着ヘッド１８に押圧されて、その姿勢が徐々に吸着ヘッド１８と平行な方向へ移動して対峙される。
【００３５】
そして、防塵ガラス基板１５が吸着ヘッド１８とほぼ平行になると、この吸着ヘッド１８の吸着面１８ｂに防塵ガラス基板１５が面当接される。すると、この吸着面１８ｂに形成されている凹部１８ｃが防塵ガラス基板１５で閉塞されるため、凹部１８ｃの圧力が、図６に示すように次第に低下する。この圧力は負圧ライン２２に臨まされている圧力センサで監視されており、圧力センサで検出した負圧としきい値ＳＬとを比較する。そして、負圧がしきい値ＳＬ以下となったとき、防塵ガラス基板１５が吸着ヘッド１８の吸着面１８ｂに吸着したと判定し、ヘッドホルダ１３のＹ（水平）方向への移動を停止させる。
【００３６】
防塵ガラス基板１５を吸着ヘッド１８の吸着面１８ｂに吸着させるに際し、バッファスプリング２０にて吸着ヘッド１８の防塵ガラス基板１５の表面に対する当接圧が調整され、しかも吸着面１８ｂに形成されている凹部１８ｃに発生する負圧が防塵ガラス基板１５をピックアップするに充分な弱い圧力に設定されているため、この防塵ガラス基板１５に打痕キズを形成させることがない。
【００３７】
その後、ヘッドホルダ１３をＹ’（垂直）方向へ上昇させて、防塵ガラス基板１５を、収納ケース１１からピックアップし、次いで、Ｘ’（水平）方向へ移動させて、防塵ガラス基板１５を搬送レーン１ａの方向へ搬送する。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、吸着ヘッド１８とヘッドホルダ１３との間にバッファスプリング２０を介装し、このバッファスプリング２０の弱いばね圧により、吸着ヘッド１８の防塵ガラス基板１５の表面に対する当接圧を調整すると共に、吸着面１８ｂに形成されている凹部１８ｃに発生する負圧を比較的弱い圧力にしたので、防塵ガラス基板１５が中子ケース１４に姿勢の一定していないバラツキを有した状態で収納されていても、防塵ガラス基板１５の表面を吸着ヘッド１８の吸着面１８ｂに強い圧力で当接させること無く吸着させることができる。従って、防塵ガラス基板１５の表面に打痕キズを形成させてしまうことが無く、製品不良率を低下させることができる。
【００３９】
又、防塵ガラス基板１５は中子ケース１４に形成した基板収納部１４ｂ内に、比較的広いクリアランスを有して収納されているため、防塵ガラス基板１５を無理な力を掛けずに効率よく取り出しすことができる。
【００４０】
又、バッファスプリングは交換が容易であるため、このバッファスプリングを交換することで、吸着ヘッド１８の防塵ガラス基板１５の表面に対する当接圧を最適な値に簡単に調整することができる。更に、収納ケース１１、及び、中子ケース１４は既存のものをそのまま使用しているため経済的である。
【００４１】
更に、負圧ライン２２の負圧を検出して、防塵ガラス基板１５が吸着ヘッド１８の吸着面に吸着したか否かを判定しているため、この負圧を監視することで搬送マシン１２を容易にシーケンス制御することができ、自動化が容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明による基板取出装置によりピックアップする基板は、電気光学パネル１０に貼り合わせる防塵ガラス基板１５に限らず、他のあらゆる基板に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】電気光学パネル組立ラインに配設されている基板供給装置の概略構成図
【図２】図１のII部拡大図
【図３】図２のIII-III断面に相当する断面図であって、吸着ヘッドをピックアップ対象の防塵ガラス基板上に臨ませた状態を示す要部拡大図
【図４】吸着ヘッドをピックアップ対象の防塵ガラス基板に吸着させた状態を示す図３相当の要部拡大図
【図５】吸着ヘッドにて防塵ガラス基板をピックアップする状態を示す図３相当の要部拡大図
【図６】吸着ヘッドの吸着面に発生する負圧の状態を示す特性図
【符号の説明】
【００４４】
１…組立ライン、１１…収納ケース、１１ａ…中子ケース用ガイド、１２…搬送マシン、１２ａ…搬送アーム、１３…ヘッドホルダ、１４…中子ケース、１４ａ…ガイド部、１４ｂ…基板収納部、１５…防塵ガラス基板、１６…ガイド孔、１７…スライドブッシュ、１８…吸着ヘッド、１８ｂ…吸着面、１８ｃ…凹部、１９…スライドロッド、２０…バッファスプリング、２１…真空ポンプ
【図１】
2008133057.tif 000003
【図２】
2008133057.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008133057.tif 000006
【図５】
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【図６】
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