(57)【要約】  改善された非接触型吊上げツールを用いてガラス基板を搬送する方法。非接触型吊上げツールはガラス基板にかかる圧力差を生じさせるためにベルヌーイ効果を用いる。発明のベルヌーイツールは高められた保持能力すなわち吊上げ能力を有し、ツールがガラス基板面の平面に対して傾けられた場合の、ツールとガラス基板の間の接触の機会を減じる。
2010530339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空力ツールにおいて、
ガスを受け取るためのインレットを有する本体部分、
前記ガスの速度を等化するための、前記インレットと流体連通する、前記本体部分によって画成されるキャビティ、
前記ガスを放出するための、前記キャビティと流体連通する、アウトレットオリフィス、及び
前記アウトレットオリフィスを通して放出される前記ガスを分配するための分配ディスク、
を有し、
前記キャビティの半径が前記分配ディスクの半径以上であることを特徴とする空力ツール。
【請求項２】
前記本体部分がピックアップ面を有し、該ピックアップ面の外縁が丸められていることを特徴とする請求項１に記載の空力ツール。
【請求項３】
前記ピックアップ面が平坦ではないことを特徴とする請求項１に記載の空力ツール。
【請求項４】
前記本体部分を囲んで配置された、ガスを放出するように適合された多孔質円環形領域をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の空力ツール。
【請求項５】
ガラスシートを搬送するためのシステムにおいて、
ロボットであって、
前記ガラスシートに接触せずに前記ガラスシートを支持及び保持するための複数の空力ツールを備え、ここで前記複数の空力ツールのそれぞれは、自体内に配置されるキャビティを画成する本体部分、ガスを受け取るため及び前記ガスを放出するための、それぞれ前記キャビティと流体連通する、インレットオフィスとアウトレットオリフィス、及び前記放出されるガスを分配するための分配ディスクを有するのであるロボット、及び
前記複数の空力ツールから放出される前記ガスの温度を調節するための温度制御システム、
を備え、
前記キャビティの半径が前記分配ディスクの半径以上であることを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記空力ツールが前記本体部分を囲んで配置された多孔質円環形領域をさらに有することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記ガラスシートに対する前記空力ツールの位置を測定するための位置センサをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
ガラスシートを捕捉する方法において、
表裏をなす第１の面及び第２の面並びに前記面に実質的に垂直な端面を有するガラスシートを提供する工程、
空力ツールを、前記空力ツールのピックアップ面が前記ガラスシートの前記第１の面に近接する待機位置にあるように、移動させる工程、及び
前記ピックアップ面を前記待機位置から前記ガラスシートの前記第１の面に向かう方向に移動させながら、同時に、前記ガラスシートに接触せずに前記ガラスシートを捕捉及び保持するために前記空力ツールに供給されるガスの圧力を高める工程、
を有してなる方法。
【請求項９】
前記待機位置が前記ガラスシートの前記第１の面から約３ｍｍ以内にあることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ピックアップ面を前記待機位置から移動させた後に、前記ガラスシートを罫書く工程及び分割する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄い基板シート、特に大寸ガラスシートの保持及び／または搬送のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄い基板、特に円形半導体基板の搬送及び操作のための様々な搬送方法は既知である。しかし、半導体基板は一般に直径が約１５ｃｍ程度であり、それほど撓み易くはない。そのような半導体用途の多くにおいて、ピックアップまたは「エンドエフェクター」ツールはベルヌーイ原理にしたがって動作し、基板にあてがうには１つのベルヌーイツール（例えばチャック）だけで十分である。
【０００３】
一方、テレビジョンに用いるための液晶ディスプレイ装置のような、ディスプレイ装置は大きくなり続け、装置製造用にさらに一層大寸のガラス基板パネルを必要としている。片側表面積が３平方メートルをこえ得る基板パネルがあり、少なくとも約１０平方メートルになる基板パネルもあるが、厚さは０.７ｍｍ以下である。そのような余りにも薄い大寸ガラスパネルのハンドリングは基本的かつ本来的に困難な課題である。しかも、ガラス表面が可能な限り清純な状態に維持されなければならないことが困難を倍加させている。すなわち、基板パネルの表面状態に向けられる顧客の要求は極めて厳格である。
【０００４】
非常に薄いガラスの極大寸シートを特に形成できるガラス作製プロセスの１つは融合ダウンドロープロセスである。簡潔にいえば、溶融ガラスを漸近形成面上に流し、漸近面の底で再結合させ、板引きして、薄いガラスリボンを形成する。リボンは下降するにつれて固化し、最終的に、板引き領域の下端で個々のガラスシートに分割される。理解され得るように、プロセスは連続であり、固体ガラスリボンは板引き領域の下端において漸近形成面の底から流れてくる粘稠ガラスリボンに緊密に連結される。したがって、板引き領域の下端における、例えば切断（分割）プロセス中の、リボンの動きは上方に伝達されてリボンの粘稠領域に達し得る。すなわち、この動きの結果、固化リボン内に固定され、最終的に、分割されたガラスシート内の歪として現れることができる、応力が生じ得る。さらに、ガラスリボンは板引き領域の下端において、ガラスが固体である温度まで冷えてはいるが、それでもまだかなり高温（ほぼ３５０℃）であり、ハンドリングをさらに複雑にする。プロセスの他の過程において、ガラスシートの表面状態は変わり得る。例えば、ガラスシートの表面は、乾燥しているか、湿っているかまたはプラスチックフィルムで被覆されている。半導体基板の搬送／操作用に設計されたシステムでは、そのような様々な条件の下でそのような大寸の薄い基板シートを搬送することはできない。
【０００５】
漸近形成面から下降するガラスリボンはリボンの幅にかけて（流れの方向に対して直交方向に）若干の湾曲または弓反りを帯びることにも注意すべきである。したがって、板引き時にガラスシートを捕捉するために用いられる方法はそのような湾曲に適合できるべきである。
【０００６】
今日、ガラスシート（例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ガラスシート）が製造される場合、ガラス製造工場内の一地点から別の地点にガラスシートを移動させるためにはロボットが用いられることが多い。本明細書で用いられるような、ロボットは全般的に、既定の作業を、通常はコンピュータ制御の下で、自動的に行う（例えば、電気、液圧、気体圧またはこれらの組合せで作用する）機械を指す。ロボットには製造環境において機械的反復作業または精密作業を行うための膨大な用途があり、ロボットは、例えば自動車工場において、大量に用いられている。ロボットは目的の機能を容易にするための専用の先端をもつ関節付アームまたは付属肢を備えることが多い。例えば、アームは、掴み作業、ドリル加工、切断作業、等のためのツールを備えることができる。移動しているガラスシートに用いられるロボットは一般に、ガラスシートの外縁または非品質領域に会合して保持するために、複数の吸引カップを用いるエンドエフェクターを備える。外縁は後に除去され、廃棄されて、シートの内部「品質」領域だけが残る。吸引カップは、品質領域の中央部においてガラスシートに接触するとガラスシートに許容できない欠陥または汚染が生じ得るというだけの理由から、外縁でガラスシートに会合することが必要である。ガラスシートは高温であるから、吸引カップも急速に劣化し、絶えず交換しなければならず、製造コストを高める。さらに、吸引カップのガラスシートとの会合により、望ましくないシート振動がおこる。
【０００７】
顧客が要求するガラスシートは大きくなる一方であるから、ガラスシートの中央部に動きを生じさせずにロボットがガラスシートに会合してガラスシートを移動させることは益々困難になる。ガラスシートの中央部の動きは、ガラスシート中間に長い無支持区間があることから生じる。もちろん、ロボットがガラスシートに過大な動きを生じさせれば、ガラスシートはおそらく割れるか、吸引カップから落下さえし得る。ガラスシートの動きを最小限に抑えるための手法の１つはロボットの速度を制限することである。この手法の欠点は、ガラス製造工場内でガラスシートを一地点から別の地点に移動させるためにロボットが必要とするサイクルタイムが長くなることである。
【０００８】
製造作業において清浄状態を維持するためにあらゆる努力がなされているが、吸引カップの粒子汚染の危険は、吸引カップを柔軟にすることができるとしても、絶え間ない危険であり、したがって粒子が基板表面に損傷を与え得る。すなわち、基板表面との接触がある場合にはいつでも、基板に損傷を与える可能性が存在する。したがって、大寸ガラス基板の非接触ハンドリング方法を開発するためにかなりの努力がなされてきた。
【０００９】
例えば、特許文献１は、ガラスシートの品質領域を支持し、よって吸引カップの使用を増補するための、ベルヌーイチャックの使用を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／００４２３１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、現今の、また予測される将来の、ガラスシートの世代（例えば寸法）の純寸法及び純重量、並びに上述した吸引カップ問題から、この手法の強化が要請されている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施形態にしたがえば、ガスを受け取るためのインレットを有する本体部分、本体部分で画成される、ガスの速度を等化するための、インレットと流体連通するキャビティ、ガスを放出するためのキャビティと流体連通するアウトレットオリフィス及びアウトレットオリフィスを通して放出されたガスを分配するための分配ディスクを有し、キャビティの半径が分配ディスクの半径以上である、空力ツールが開示される。
【００１３】
別の実施形態において、ガラスシートに接触せずにシートを支持及び保持するための複数の空力ツールを有するロボットを備え、複数の空力ツールのそれぞれが、内部に配されたキャビティを画成する本体部分、キャビティと流体連通する、それぞれガスの受取り及び放出のためのインレットオリフィス及びアウトレットオリフィス、放出されるガスを分配するための分配ディスク、及び複数の空力ツールから放出されるガスの温度を調節するための温度制御システムを備え、キャビティの半径が分配ディスクの半径以上である、ガラスシートを搬送するためのシステムが開示される。
【００１４】
また別の実施形態において、ロボット及びロボットに連結された複数の空力ツールを備え、複数の空力ツールのそれぞれが、内部に配されたキャビティを画成する本体部分、それぞれガスの受取り及び放出のための、キャビティと流体連通するインレットオリフィス及びアウトレットオリフィス、放出されるガスを分配するための分配ディスク及びピックアップ面を有し、キャビティの直径が分配ディスクの直径以上である、ガラスシートを搬送するための装置が開示される。
【００１５】
別の実施形態において、表裏をなす第１及び第２の面並びにそれらの面に実質的に垂直な端面を有するガラスシートを提供する工程、空力ツールのピックアップ面がガラスシートの第１の面に近接する待機位置にあるように、空力ツールを移動させる工程及び、ピックアップ面を待機位置からガラスシートの第１の面に向かう方向に移動させながら、同時にガラスシートに接触せずにシートを捕捉及び保持するために空力ツールに供給されるガスの圧力を高める工程を含む、ガラスシートを捕捉する方法が開示される。
【００１６】
上述の全般的説明及び以下の詳細な説明がいずれも、本発明の実施形態を提示し、特許請求されるような本発明の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。添付図面は本発明のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて、本明細書の一部をなす。図面は本発明の例示実施形態を示し、記述とともに、本発明の原理及び動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の一実施形態にしたがうガラスハンドリングシステムを用いる例示ガラス製造システムの略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、走向アンビル機（ＴＡＭ）を示す、図１のガラス製造システムの一部の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、コンベアを示す、図１のガラス製造システムの一部の側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは本発明の一実施形態にしたがう空力ツールの側断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３Ａの空力ツールの一部の断面図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態にしたがう別の空力ツールの断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは本発明の一実施形態にしたがうまた別の空力ツールの断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは図５Ａの空力ツールの一部の断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは本発明の一実施形態にしたがうまた別の空力ツールを用いる図１のガラス製造システムの一部の、部分断面の、側面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、接触法によってガラスシートの重量を少なくともある程度支持するためのツールを示す、図１のガラス製造システムの一部の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、非接触法によってガラスシートの重量を少なくともある程度支持するための別のツールを示す、図１のガラス製造システムの一部の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６Ａの空力ツールの全面フレーム配置での使用を示す、図１のガラス製造システムの一部の前面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図６Ａの空力ツールの部分フレーム配置での使用を示す、図１のガラス製造システムの一部の前面図である。
【図８】図８は、ガス温度制御システムを備える、図１の例示ガラス製造システムの一部の略図である。
【図９】図９は、ガス流量制御システムを備える、図１の例示ガラス製造システムの一部の略図である。
【図１０】図１０は、位置制御システムを備える、図１の例示ガラス製造システムの一部の略図である。
【図１１】図１１は、所望の最終空気圧を空力ツールに印加してから空力ツールをガラスシートに近づける方法によって発生する振動を、ガラスシートの表面から既定の距離に空力ツールを置き、次いで空力ツールをガラスシートの表面に向けて移動させながら圧力を徐々に高める、本発明の一実施形態にしたがう方法によって発生する振動と比較するグラフである。
【図１２】図１２は従来の空力ツールと本発明の一実施形態にしたがう空力ツールの側面図を重畳して示し、以下の図１３及び１４に関する様々な基準面を示す。
【図１３】図１３は、図１２に示される基準面に対する、下端が丸められていない、従来の空力ツールからの空気速度のモデル計算値を示すグラフである。
【図１４】図１４は、図１２に示される基準面に対する、下端が丸められている、本発明の一実施形態にしたがう空力ツールからの空気速度のモデル計算値を示すグラフである。
【図１５】図１５は、従来の空力ツール及び本発明の一実施形態にしたがう空力ツールの中心軸線からの径方向距離の関数として、空力ツールの（図１２に関する）基準面と隣接ガラスシート面の間の空気圧を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的のため、特定の詳細を開示する例示実施形態が本発明の完全な理解を提供するために述べられる。しかし、本開示の恩恵を得ている当業者には、本明細書に開示される特定の詳細に沿わない別の実施形態において本発明を実施し得ることが明らかであろう。さらに、周知のデバイス、方法及び材料の記述は本発明の説明が不明瞭にならないように省略されることがある。最後に、適用可能である場合は必ず、同様の参照数字は同様の要素を指す。
【００１９】
融合ガラスシート形成プロセス（例えばダウンドロープロセス）は、フラットパネルディスプレイのような様々なデバイスに用いることができる高品質薄ガラスシートを形成する。融合プロセスは、フラットパネルデバイスに用いられるガラスシートを作製するために今日用いられている、好ましい手法である。融合プロセスで形成されたガラスシートは、他の方法で作製されたガラスシートと比較して、平坦度及び平滑度が非常に優れた表面を有する。ガラスシートを作製するために融合プロセスを用いるガラス製造システム１００が以下に簡潔に説明されるが、融合プロセスについてのさらに詳細な説明は、米国特許第３３３８６９６号及び第３６８２６０９号の明細書を参照されたい。上記２つの特許明細書の内容は本明細書に参照として含まれる。
【００２０】
図１を参照すれば、完成ガラスシート１０６を作製するために融合プロセス及び本発明のガラスハンドリングシステム１０２を用いる、例示ガラス製造システム１００の略図が示されている。図示されるように、ガラス製造システム１００は、溶融槽１１０，清澄槽１１５，混合槽１２０（例えば撹拌室１２０），給送槽１２５（例えばボウル１２５），融合板引き機（ＦＤＭ）１４０ａ，走向アンビル機（ＴＡＭ）１１２，コンベア１６０及びガラスハンドリングシステム１０２を備える。溶融槽１１０は，矢印１１２で示されるようにガラスバッチ材料が投入され、溶融されて溶融ガラス１２６になる槽である。清澄槽１１５（例えば清澄管１１５）は、溶融槽１１０から溶融ガラス１２６（この時点では図示されていない）を受取り、溶融ガラス１２６から気泡が除去される、高温処理領域を有する。清澄槽１１５は清澄槽−撹拌室連結管１２２によって混合槽１２０（例えば撹拌室１２０）に連結される。混合槽１２０は撹拌室−ボウル連結管１２７によって給送槽１２５に連結される。給送槽１２５は下降管１３０を介して、インレット１３２，形成槽１３５（例えばアイソパイプ１３５）及びプルロールアセンブリ１４０を備える、ＦＤＭ１４０ａ内に溶融ガラス１２６を給送する。図示されるように、下降管１３０からの溶融ガラス１２６は形成槽１３５に続くインレット１３２に流入する。形成槽１３５は溶融ガラス１２６を受け取る開口１３６を有し、溶融ガラス１３６は開口１３６からトラフ１３７に流入し、次いで溢れ出して形成槽１３５の両側面１３８ａ及び１３８ｂを流下してから、ルート１３９において融合する。ルート１３９は形成槽１３５の両側面１３８ａ及び１３８ｂが漸近合同し、溶融ガラス１２６がプルロールアセンブリ１４０によって下方に板引きされてガラスシート１０５になる前に、溶融ガラス１２６の２つの溢流壁が再合同（例えば再融合）する場所である。ＴＡＭ１５０が板引きされたガラスシート１０５を切断して個片ガラスシート１０６にする。この時点において、ガラスシート１０６は高温である−室温よりかなり高い。ガラスハンドリングシステム１０２，特に強化型ロボット１０４が、次いで、切断されたガラスシート１０６を捕捉してガラスシート１０６をＴＡＭ１５０から板引き領域下端（ＢＯＤ）に配されたコンベア１６０に運ぶ。この領域は、ガラスシート１０６がまだ高温であるから、高温ＢＯＤ（ＨＢＯＤ）と称される。次いでコンベア１６０が２つのプロセス工程を通してガラスシート１０６を運び、この間にガラスシート１０６は冷える。冷端と称される、コンベア１６０の終端１６２において、ガラスシート１０６は他のガラスシート１０６とともに梱包され、よって顧客にこれらのガラスシート１０６を送ることができる。ガラスハンドリングシステム１０２及び強化型ロボット１０４の動作及び様々なコンポーネントの詳細な議論は、以下に図２Ａ〜２Ｂに関して与えられる。
【００２１】
図２Ａ及び２Ｂを参照すれば、強化型ロボット１０４が切断されたガラスシート１０６をどのように捕捉してＴＡＭ１５０からコンベア１６０に運ぶかの説明を補助するために用いられる、図１に示されるガラス製造システム１００のそれぞれの部分の側面図が示されている。図示されるように、強化型ロボット１０４は、フレーム２０２及び、ガラスシート１０６に結合してこれを保持し、次いでガラスシート１０６をＴＡＭ１５０からコンベア１６０に運ぶための、フレーム２０２に連結された１つないしさらに多くの空力ツール２０４を備える。一実施形態において、別の空力ツール２０６がガラスシート１０６の外縁または非品質領域に接触して支持する。ガラスシート１０６がＴＡＭ１５０からコンベア１６０に運ばれている間、１つないしさらに多くの空力ツール２０４はガス供給ユニット（図示せず）からガスを受取り、ガラスシート１０６の中央部または品質領域に向けて、１つないしさらに多くの空力ツール２０４がガラスシート１０６の中央品質領域に接触せずにガラスシート１０６の中央部の支持及び保持を行うことを可能にする態様で、ガスを放出する。図１〜２に示される実施形態において、別の空力ツール２０６を、別のツール２０６がガラスシート１０６の外縁または非品質領域に接触して支持するように、用いることができる。１つないしさらに多くの空力ツール２０４がどのようにしてガラスシート１０６の品質領域に接触せずにガラスシート１０６の品質領域を捕捉及び保持できるかに関する説明が以下に与えられる。
【００２２】
空力ツール２０４は、ガス供給ユニットからのガスがガラスシート１０６の一方の面上に、ガラスシート１０６が空力ツール２０４の面すなわちピックアップ面から離れすぎると空力ツール２０４から放出されるガスによってつくられる吸引力（ベルヌーイ吸引力）がガラスシート１０６を空力ツール２０４に向けて引き戻すような、ガス膜を形成する態様でツール２０４を流過するように構成される。また、ガラスシート１０６が空力ツール２０４のピックアップ面に近づきすぎると、空力ツール２０４から放出するガスによってつくられる反発力がガラスシート１０６を空力ツール２０４から押し離す。この吸引力と反発力の間のバランスが、空力ツール２０４がガラスシート１０６に触れる必要なしに与えられた位置において一方の側だけからガラスシート１０６を保持することを可能にする。
【００２３】
従来技術の空力ツール、特にベルヌーイ原理で動作する空力ツールは、非常に大寸のガラスシート、例えば１０平方メートルに近いかまたは１０平方メートルをこえるガラスシートを捕捉して確実に保持するに必要な保持力を提供していない。従来のベルヌーイ空力ツールには、ピックアップ面（ガラスシートに最近接する空力ツール面）の隅が角張り、ツール内に組み込まれるガス分配流路が狭い傾向がある。角隅を有する場合、不注意な接触により角隅がガラスシートに損傷を与え得る。これは、浮き量（ピックアップ面の最近接点と捕捉されている基板の間隔）が非常に小さく（一般に約１００μｍ未満）、アイソパイプから下降している未だに高温のガラスリボンについてはリボンまたはシートが一般に幅方向に湾曲していることを思い出せば、ピックアップ面がピックアップ面の平面に実質的に平行ではない場合に特に当てはまる。これは、例えば、空力ツール２０４がガラスシート１０６に会合するか、または離脱する時におこり得る。ガラスシート面と近接チャック面の間に２°の僅かな角度オフセットを有する従来のツールでは、チャックが安定して、適切な浮き量が得られる前に、従来のベルヌーイチャックの端がシートに接触し得ることがわかった。ガス分配流路が狭い場合、ピックアップ面の外周の急な（例えば鋭い）端が基板にかかる保持力を低下させることがわかった。
【００２４】
図３Ａ〜３Ｂに本発明の一実施形態にしたがう例示空力ツール２０４が示される。空力ツール２０４は、本体部分内部にキャビティ２１０を画成する本体部分２０８及びフィッティング２１３を介してガス供給ユニットから圧縮ガスの供給を受けるための少なくとも１つのインレットポート２１２を備える。圧縮ガスは、清浄な乾燥空気であることが好ましい。すなわち、圧縮ガスはフィルタリングされるべきであり、水分及び／油分を含むべきではない。限定ではなく説明の目的のため、以降、キャビティ２１０に供給される圧縮ガスは空気であるとする。供給されるガスは使用中空力ツール２０４から間断なく流出するから、空気は、安価で、汚染源にならない、作動流体としてはたらく。
【００２５】
本体部分２０８は本質的に円筒形であり、軸線２１６及び軸線２１６と同軸の外面２１８を有することが好ましい。本体部分は２０８は、上面２２０及び底面すなわちピックアップ面２２２も有する。インレットポート２１２はキャビティ２１０と流体連通する。フィッティング２１３はガス供給配管（図示せず）への連結に適するいずれかの通常のフィッティングとすることができる。いくつかの実施形態において、インレットポート２１２は本体部分の軸線２１６と同軸である。図３Ａの円で囲まれた部分を詳細に示す図３Ｂに最善に示されるように、少なくとも１つのアウトレットポート２２８もキャビティ２１０と流体連通する。ピックアップ面２２２は平坦面ではなく、図３Ａに示されるように、中央凹所２３０を有することが好ましい。
【００２６】
本実施形態にしたがえば、空力ツール２０４は凹所２３０内の中央に配置されたフローガイドすなわち分配ディスク２３２をさらに備える。分配ディスク２３２は一般に中心軸が軸線２１６と一致する円形であり、ディスク構造体の一部を本体部分２０８の適切な嵌合構造に押し込むことによって本体部分に取り付けることができる。例えば、分配ディスク２３２はその表面に、本体部分２０８の適する形につくられた開口２３５に押し込まれる、円筒ペデスタル２３３を有することができる。嵌合は、空力ツール２０４の動作中、分配ディスク２３２を本体部分２０８に保持するに十分に緊密であるべきである。
【００２７】
分配ディスク２３２はキャビティ２１０から受け取られる圧縮空気を少なくとも１つのアウトレットポート２２８を通して分配するための溝すなわち分配チャネル２３６をさらに有する。分配チャネル２３６は、図３Ｂに示されるように、組み立てられた空力ツール２０４において本体部分２０８に隣接して、ディスクの「上」面に配されることが好ましい。したがって、少なくとも１つのアウトレットポート２２８はキャビティ２１０を分配チャネル２３６に連結する。キャビティ２１０からの圧縮ガス（例えば空気）はアウトレットポート２２８によって分配チャネル２３６に送り込まれ、その後、空気は分配チャネル２３６を通り、分配チャネル２３６から、分配ディスク２３６とピックアップ面２２２の間の狭い間隙２３８を通って凹所２３０に流れる。アウトレットポート２２８は、軸線２１６と同軸の、本体部分２０８の単一開口とすることができる。しかし、分配チャネル２３６の周に沿う多くの場所から分配チャネルに圧縮ガスを供給できるように本体部分２０８は複数の離散アウトレットポート２２８を有することができる。いくつかの実施形態において、アウトレットポート２２８は軸線２１６と同軸の単一円環形ポートになろう。複数のアウトレットポート２２８が用いられる場合、アウトレットポートは、例えば、軸線２１６を囲んで等しく分布させることができる。例えば、複数のアウトレットポート２２８は、軸線２１６を中心にして等角間隔に、例えば３０°毎に、また軸線２１６から等距離に、配列することができる。しかし、角間隔が等しいか、または複数のガスアウトレットポートが軸線２１６から等距離にあることは必要ではない。
【００２８】
供給されたガスがガラスシート１０６と空力ツール２０４のピックアップ面２２２の間の狭い間隙２４０を流過するにつれて、ガス流速が高まり、動圧ρＵ２が上昇する。ここで、ρはガス密度、Ｕはガス速度である。動圧ρＵ２の上昇は、Ｐ＋ρＵ２＝０を示すベルヌーイの方程式にしたがって、静圧Ｐが低下することを意味する。空力ツールがそれによってガラスシート１０６を保持できる負圧または真空を発生するのは、この静圧Ｐの低下である。
【００２９】
分配チャネル２３６から凹所２３０への空気の実質的な一様流を保証するためには、キャビティ２１０の容積が大きいことが望ましい。すなわち、キャビティ２１０は分配チャネル２３６への空気流のサージングを防止するための蓄圧器としてはたらくべきである。いくつかの実施形態にしたがえば、キャビティ２１０は、キャビティ２１０の軸線が軸線２１６と一致する円筒形であり、よってキャビティ２１０と本体部分２０８は軸線２１６を共有する。さらに、軸線２１６は分配ディスク２３２の中心と一致し、よって本体部分２０８とディスク２３２は軸線２１６を共有する。軸線２１６は以降、本体部分２０８，キャビティ２１０及び分配ディスク２３２のそれぞれに対する中心軸と解されることになる。キャビティ２１０の最大直径Ｄは分配ディスク２３２の最大直径Ｄ’より少なくとも大きくするべきであり、キャビティ２１０の直径は分配ディスク２３２の直径より大きいことが好ましい。
【００３０】
分配ディスク２３２の直径が大きくなるほど、得られる保持力は大きくなることがわかった。分配ディスク２３２の直径Ｄ’は少なくとも約１３ｍｍであることが好ましく、少なくとも約１５ｍｍであることがさらに好ましい。
【００３１】
本体部分２０８の下部が丸められた端を有していれば保持力の増大が得られることもわかった。すなわち、本体部分２０８の周端２４２は、外面２１８がピックアップ面に滑らかにつながって鋭端をもたないように、丸められることが好ましい。例えば、一実施形態において、周端２４２は約０.３ｃｍの曲率半径を有する。丸められた周端２４２は、空力ツールによって捕捉されたガラスシート１０６の面とピックアップ面２２２の間の空気の流れを安定させ、よって流れの速度及び圧力を実質的に一様にするに役立つと考えられる。これは、続いて、空力ツールの保持能力を高める。さらに、丸められた周端２４２は、空力ツールが目標対象物に近づくにつれて傾けられるかまたは斜めにされた場合の、周端２４２の対象物との接触を防止するにも役立つ。例えば、ピックアップ面２２２がガラスシートに対して（またはガラスシートがピックアップ面２２２に対して）概ね非平行であるかまたは傾けられるように空力ツールがガラスシートに近づけられた場合には、空力ツールの周端がガラスシートに接触して損傷を与え得る危険がある。丸められた周端２４２は空力ツールと目標対象物の間の接触のリスクを最小限に抑える。
【００３２】
モデル計算結果は、丸められた周端を導入することによってピックアップ面とガラスシート１０６の間の界面領域２４０を出ていく空気の速度が、同等ではあるが周端が急峻な、すなわち外面２１８とピックアップ面２２２の間の交角が実質的に９０°である、空力ツールと比較して下がることを示した。空気が界面間隙２４０を高速で出ると空気は急峻な周端の近くで乱流になり、ガラスシートに振動をおこさせることがわかった。さらに、急峻な周縁があると界面間隙２４０を出ていく空気の流れに対する抵抗が大きくなり、この結果、空力ツール２０４の保持力（例えば吊上げ力）が減少する。
【００３３】
図４に空力デバイス２０６の断面図が示される。空力ツール２０６の構成は空力ツール２０４と同様とすることができるが、ピックアップ面２２２から既定の距離にガラスシート１０６が保持されるように、ピックアップ面２２２に、またはその上に、配置されたスタンドオフ２４６をさらに有することができる。スタンドオフ２４６はさらに、ガラスシートが水平ではないときのシートの横運動を防止するための、シートに対する横摩擦力も提供する。例えば、スタンドオフ２４６はゴム「脚」とすることができ、脚はピックアップ面２２２から既定の距離に伸び出すようにピックアップ面の適する孔に差し込まれる。スタンドオフ２４６は、ガラスシート１０６の面がスタンドオフとの接触によって損傷を受けることがないように、ガラスシートより柔軟な弾性材料からなることが好ましい。ピックアップ面２２からのスタンドオフのそれぞれの伸出し距離は、ガラスシートがスタンドオフに押し付けられて確実に保持されるように、空力ツール２０４から流れ出ている空気によってガラスシート１０６にかかる力が大気によってガラスシートにかかる力をこえないような距離であることが望ましい。あるいは、ガラスシートの横運動を防止するためにシートの非品質縁端に接触する縁端クランプを用いることができる。
【００３４】
図５Ａ〜５Ｂに示される別の実施形態において、少なくとも１つの空力ツール３０４で空力ツール２０４を置き換えることができる。空力ツール３０４は、内部にキャビティ３１０を画成する本体部分３０８及びガス源（図示せず）から圧縮ガスの供給を受けるための少なくとも１つのインレットポート３１２を有する。本体部分３０８は軸線３１６及び底面すなわちピックアップ面３２２を有することが好ましい。インレットポート３１２はキャビティ３１０と流体連通し、インレットポート３１２には圧縮流体供給配管に連結するためのいずれか適する通常のフィッティング３１３を装着することができる。インレットポート３１２は本体部分の軸線３１６と同軸であることが好ましい。
【００３５】
少なくとも１つのアウトレットポート３２８もキャビティ３１０と流体連通する。圧縮ガスは清浄な乾燥空気であることが好ましく、インレットポート３１２を介してキャビティ３１０内に受け入れられる。すなわち、圧縮ガスはフィルタリングされるべきであり、水分及び／または油分を含むべきではない。圧縮ガスは使用中空力ツール３０４から間断なく流出するから、空気は、安価で、汚染源にならない、作動流体としてはたらく。
【００３６】
本実施形態にしたがえば、ピックアップ面３２２は非平面であり、図５Ａに示されるように、中央凹所３３０を有することが好ましい。空力ツール３０４は凹所３３０内の中央に配置された分配ディスク３３２をさらに有する。分配ディスク３３２は中心軸が軸線３１６に一致する概ね円形であり、本体部分３０８内の適切な嵌合構造にディスク構造体の一部を押し込むことによって本体部分に取り付けることができる。例えば、分配ディスク３３２はその上面に、本体部分３０８の適切な形状につくられた窪みに押し込まれる、円筒形ペデスタル３３４を有することができる。嵌合は本体部分３０８に分配ディスク３３２を保持するに十分に緊密であるべきである。
【００３７】
分配ディスク３３２はさらに、図５Ｂに最善に示されるように、キャビティ２１０からの圧縮空気を分配するための溝すなわち分配チャネル３３６を有する。分配チャネルは、組み立てられた空力ツール３０４において本体部分３０８に隣接して、ディスクの「上」面に配されることが好ましい。したがって、少なくとも１つのアウトレットポート３２８がキャビティ３１０を分配チャネル３３６に連結する。キャビティ３１０からの圧縮空気はアウトレットポート３２８によって分配チャネル３３６に送り込まれ、その後、空気は分配チャネル３３６を通り、分配チャネル３３６から、分配ディスク３３２とピックアップ面３２２の間を通って凹所３３０に流れる。いくつかの実施形態において、アウトレットポート３２８は、軸線２１６と同軸の、本体部分２０８の単一円環形開口とすることができる。しかし、分配チャネル２３６の周に沿う多くの場所から分配チャネルに圧縮空気を供給できるように、本体部分３０８は複数の離散アウトレットポート３２８を有することができる。いくつかの実施形態において、アウトレットポート３２８は軸線３１６と同軸の本体部分３０８の単一円環形開口とすることができる。しかし、本体部分３０８は、分配チャネル３３６が分配チャネルの周に沿う多くの場所から圧縮空気を供給され得るように、複数の離散アウトレットポート３２８を有することができる。アウトレットポートは、例えば、軸線３１６を囲んで等しく分布させることができる。例えば、複数のアウトレットポート３２８は、軸線３１６を中心にして等角間隔に配列することができる。
【００３８】
分配チャネル３３６から凹所３３０への空気の実質的な一様流を保証するためには、キャビティ３１０の容積が大きいことが望ましい。すなわち、キャビティ３１０は分配チャネル３３６への空気流のサージングを防止するための蓄圧器としてはたらくべきである。いくつかの実施形態にしたがえば、キャビティ３１０は、キャビティ３１０の軸線が軸線３１６と一致する円筒形であり、よってキャビティ３１０と本体部分３０８は軸線を共有する。さらに、軸線３１６は分配ディスク３３２の中心と一致し、よって本体部分３０８とディスク３３２は軸線を共有する。軸線３１６は以降、本体部分３０８，キャビティ３１０及び分配ディスク３３２のそれぞれに対する中心軸と解されることになる。キャビティ３１０の最大直径ｄは分配ディスク３３２の最大直径ｄ’より少なくとも大きくするべきであり、キャビティ３１０の直径ｄは分配ディスク３３２の直径ｄ’より大きいことが好ましい。
【００３９】
本実施形態にしたがえば、空力ツール３０４はさらに、本体部分３０８の周縁を囲んで配置された円環形多孔質材料３３８及び多孔質材料３３８の一部を囲んで配置された外囲３４０を有することができる。多孔質材料３３８は、本体部分３０８の周縁の回りに、特に多孔質材料３３８の底面３３９を通して、分配外流空気を供給することができる、いずれか適するから材料からなることができる。例えば、多孔質材料３０８は黒鉛からなることができ、または焼結真鍮のような多孔質焼結金属とすることができる。あるいは、多孔質材料３３８は代わりに、空気が通過して出るための、複数のアウトレットを画成する円環ディスクからなることができる。アウトレットの数は空気の等分配を保証するために数１００に達し得る。
【００４０】
外囲３４０は、圧縮空気の供給を受けるためにフィッティング３４４が取り付けられる少なくとも１つの開口すなわちポート３４２を有し、多孔質材料３３８の底面すなわち面３３９が露出したままである（すなわち外囲３４０で覆われていない）ように適合される。したがって、フィッティング３４４を介して外囲３４０に導入された圧縮空気は多孔質材料３３８の露出面３３９を通って脱け出ることができる。好ましい実施形態において、図５Ａに示されるように、外囲３４０は多孔質材料へのさらに一様な空気供給を保証するためにいくつかのインレットポートを有する。
【００４１】
多孔質材料３３８の露出面３３９から流れ出る圧縮空気は、ガラスシート１０６に多孔質材料の端が接触しないことを保証するに役立つ、ガラスシート１０６に向かう力を与える。多孔質材料の端のガラスシート１０６への接触は、例えば、空力ツールがガラスシートの平面に対して傾けられた場合におこり得る。さらに、多孔質材料３３８の外縁３４６は、空力ツールの端がガラスシートに接触しないことをさらに保証するために、先の実施形態と同様の態様で丸めることができる。先の実施形態におけるように、図５Ｂは図５Ａの円で囲まれた部分の詳細、特にディスク３３２の周囲の構造を示す。
【００４２】
図３Ａ，３Ｂ及び５Ａ，５Ｂに示される構成（すなわちツール２０４，３０４）に加えて、空力ツールがとり得る構成が他にもあることは当然である。例えば、１つないしさらに多くの空力ツールは、Ｎｅｗ Ｗａｙ（登録商標）空気ベアリングとして販売されているフラットパネル空力ツールのような、圧力ポート及び真空ポートのいずれをも有するフラットパネルタイプの空力ツールとすることができる。実際、フラットパネル空力ツールが用いられる場合、フラットパネル空力ツールはツールに近接する領域においてガラスシート１０６を平坦化するために用いることができる。例えば、罫書き品質及び引き続くガラスシートの分割を向上させるため、罫描き線近傍でガラスシートを保持して平坦にするためにフラットパネル空力ツールを用いることができる。そのようなパネルサイズ空力ツールの使用による罫書き／分割作業中のガラスシートの平坦化は、ガラスシートの寸法は大きくなるから、そのようなプロセスの向上に有効であり得る。
【００４３】
したがって、図６Ａは、Ｎｅｗ Ｗａｖｅタイプの複数のフラットパネル空力ツールを示す。そのような空力ツールは一般に、矢印３６４で示されるようにガス供給源から圧縮ガスを受け取るための圧力ポート３６２及び矢印３６８で示されるように真空源によって真空が印加される真空ポート３６６のいずれをも備える、実質的に平坦なピックアップ面を有する。真空ポートは保持力をかけ、圧力ポートはガラスシートの面に向けてガスを放出し、よって反発力をかける。保持力と反発力のバランスをとることにより、空力ツールの面から離れた既定の位置にガラスシートを保持することができる。図６Ａに示されるように、フレーム２０２は、フレーム２０２に取り付けられた複数の空力ツール３６０，ガラスシート１０６の重量を少なくともある程度支持するための支持部材３７０及び、ガラスシート１０６の横運動を束縛するため及び少なくとも１つの空力ツール３６０によるガラスシートの捕捉中に誘導機能を与えるための、タブ３７２を有する。複数の空力ツール３６０には、ガラスシート１０６の浮き量を変えるために、相異なるガス圧及び／または相異なる強さの真空が供給され得ることが有利である。例えば、融合ダウンドロー装置から板引きされたガラスシートは一般に厚めに形成された縁端部を有し、したがって、そのような厚化領域に適合するためにガラスシートの浮き量を調節できることが望ましいであろう。
【００４４】
タブ３７２は変形可能であるかまたは可撓である（例えば弾性がある）ことが好ましく、例えば、天然ゴムまたは合成ゴムでつくることができる。あるいは、タブ３７２は硬質ではあるが、丁番付けにされてバネ荷重がかけられるような、可動とすることができる。
【００４５】
支持部材３７０は、例えば、図６Ｂに示されるようにフレーム２０２に取り付けられた弾性または可撓性の部材３７６によって支持される溝付すなわちチャネル付の部材３７４を有することができる。部材３７６は、例えば、バネを含むことができる。次いで、ガラスシート１０６の重量の少なくともある程度はチャネル付部材３７４との物理的接触によって支持される。あるいは、支持部材３７０は、図６Ｃに示されるように、ガラスシート１０６の縁端によってガラスシート１０６を支持するために圧縮ガスが供給される多孔質材料３７８を有することができる。多孔質材料３７６から流れ出る（矢印３８０で示される）圧縮空気はガラスシート１０６を浮揚させ、ガラスシート１０６への無接触重量支持を与える。
【００４６】
空力ツール３６０は、図７Ａに示されるように、空力ツールがガラスシート１０６の面の実質的に全表面積にわたるという意味において、「全面フレーム」とすることができ、あるいは空力ツール３６０は、図７Ｂに示されるように、空力ツールがガラスシートの外周領域を支持及び剛化するが、ガラスシート１０６の中央部は無支持のままにするような、部分フレームに配置することができる。図７Ｂの配置は、配置の中央部３８２には空力ツールがない、額縁様構成で配置された複数の空力ツール３６０を示す。額縁様配置により、ロボット１０４によって支持されなければならない装置の重量を低減することができる。
【００４７】
ガラスシート１０６のハンドリングに際して、強化型ロボット１０４、特に空力ツール２０４（及び／または２０６，３０４または３０６）を補助するため、空力ツールを出るガスは、ガラスシート１０６における一時的反りの形成を避けるために加熱して、ＴＡＭ１５０からコンベア１６０に移される間に冷えるガラスシート１０６の温度に合わせることができる。これは、融合ダウンドロー機１４０ａによって一般に作製されるように垂直縁端に沿うビードをもつガラスシートのような、厚さが不均一なガラスシート１０６に特に当てはまる。空力ツールを出るガスの温度がガラスシート１０６の温度に合っていない場合には、ガラスシート１０６にかなりの大きさの反りが熱的に誘起され得ることが実験によって示された。以降の議論を簡略化するため、開示される特徴が本明細書に説明される他の空力ツールに用いられ得るという了解の下で、以下の説明は空力ツール２０４及び／または２０６に関して提示されることになる。
【００４８】
一時的反りは空力ツール２０４の有効性を劇的に低下させ得る。ガラスシート１０６の熱誘起反りは追加の空力ツール２０６とガラスシート１０６の間の相互作用も変え得る。さらに、ガラスシート１０６の熱誘起反りは切断されたガラスシート１０６内のクラック伝搬をおこさせ得るであろう応力を生じさせることができる。このクラックは、ガラスシート１０６の縁端の１つに沿うキズから、またはガラスシート１０６の本体内のいずれかのキズから、発することができるであろう。さらに、ガラスシート１０６内の温度勾配による熱誘起応力は切断されたガラスシート１０６にわたるクラック伝搬をおこさせ得る。
【００４９】
この問題に対処するため、ガラスハンドリングシステム１０２は、空力ツール２０６から放出されるガスの温度がガラスシート１０６のその時点での温度に実質的に一致するように、ガラスシート１０６に向けて空力ツール２０６から放出されるガスの温度を調節できる温度制御システム４０２（図８）を備えることができる。ここでも、ガラスシート１０６の温度は強化型ロボット１０４によってＴＡＭ１５０からコンベア１６０に移動されながら間断なく下がっていることに注意すべきである。したがって、温度制御システム４０２は、移動しているガラスシート１０６の温度に合わせるため、空力ツール２０４から放出されるガスの温度を間断なく下げていく必要がある。温度制御システム４０２がどのようにして空力ツール２０４から放出されるガスの温度を調節できるかについての詳細な議論は以下で図８に関して与えられる。
【００５０】
図８を参照すれば、強化型ロボット１０４及び温度制御システム４０２を備えるガラスハンドリングシステム１０２の一実施形態の基本コンポーネントをブロック図が示している。図示されるように、温度制御システム４０２は、温度コントローラ４０４，ガスヒーター４０６及び２つの温度測定素子４０８及び４１０を備える。第１の温度測定素子４０８はガラスシート１０６の温度を測定する。また、第２の温度測定素子４１０は空力ツール２０４から放出されるガスが打ち当たっている領域と実質的に同等の場所においてガラスシート１０６の温度を測定する。あるいは、第２の温度測定素子４１０は空力ツール２０４から放出されるガスの温度を測定することができる。温度コントローラ４０４は温度測定素子４０８及び４１０のいずれからも温度測定値を受取り、次いで、空力ツール２０４から放出されるガスの温度がその時点におけるガラスシート１０６の温度と同じになるか、若干高いかまたは若干低くなるように、例えば実質的に一致するように、ガス供給ユニット４１２から受け取られるガスを加熱するために、ガスヒーター４０６の設定温度を制御する。実際上、空力ツール２０４から放出されるガスの温度は、ガラスシート１０６の残り領域に自然対流によって与えられる冷却と等化させるため、その時点におけるガラスシート１０６の温度より若干低くすることができる。温度制御システム４０２の別の目的は強化型ロボット１０４による捕捉段階中のガラスシート１０６の動きの束縛を補助することであり得る。
【００５１】
一実施形態において、第１の温度測定素子４０８及び第２の温度測定素子４１０は、ガラスシート１０６の、１つないしさらに多くの空力ツール２０４と同じ側に配置される。第１の温度測定素子４０８はガラスシート１０６に接触すべきではなく、空力ツール２０４から放出されるガスの影響を受けない領域に配置されるべきである。また、第２の温度測定素子４１０はガラスシート１０６に接触すべきではなく、空力ツール２０４から放出されるガスの影響を受ける領域に配置されるべきである。もちろん、空力ツール２０４の熱の影響の温度測定（空力ツールを出るガスの温度またはガラス温度の測定）は精密であるべきである。放出ガス温度がフィードバック基準値として用いられるとすれば、温度コントローラ１０４を適切にプログラムするためには放出ガス温度をガラスシート１０６の温度に対して「較正」する必要があろう。
【００５２】
ガスヒーター４０６は、空力ツール２０４を出るガスの温度を、ガラスシート１０６のその時点における温度にほぼ瞬時に合わせるために、変更できるように選ぶことができる。これは、ガスヒーター４０８が、低い熱慣性を有するべきであり、ガラスシート１０６の温度は急速に低下し得るから比較的短い応答時間を有するべきであることを意味する。もちろん、ガスヒーター４０６は粒子またはその他の汚染物を発生すべきではなく、それらをガラスシート１０６の面に運ぶべきではない。
【００５３】
温度コントローラ４０４の補助に用いることができ、必要に応じて備えられる三方向弁４１６の動作の制御の補助に用いることもできる（必要に応じて備えられる）中央コンピュータ４１４も図８に示される。三方向弁４１６は、ガスヒーター４０６から放出されるガスを、空力ツール２０４に入れるかまたは空力ツール２０４をバイパスさせることができるように制御することができる。三方向弁４１６は、ガラスシート１０６が作製されていないときにはＴＡＭ１５０近傍の環境への影響を低減するために、ガスに空力ツール２０４をバイパスさせるかまたは空力ツール２０４へのガスの入りを妨げるように構成されるであろう。三方向弁４１６は、空力ツール２０４がＴＡＭ１５０の下方で板引きされたガラスシートに近づくときも、空力ツール２０４が切断されたガラスシート１０６を離してコンベアに載せるときも、ガスに空力ツール２０４をバイパスさせるかまたは空力ツール２０４へのガスの入りを妨げるように構成することもできる。あるいは、三方向弁４１６は手動で動作させることができる。
【００５４】
図９を参照すれば、強化ロボット１０４及び温度制御システム４０２に加えて流量制御システム５０２を備える、別の実施形態のガラスハンドリングシステム１０２の基本コンポーネントをブロック図が示している。図示されるように、流量制御システム５０２は、空力ツール２０４から、また必要に応じて用いられる空力ツール２０６から、放出されるガスの流量を制御するために合わせて機能する流量コントローラ５０４及び流量センサ５０６を有する。流量制御システム５０２はいくつかの点で有用である。第１に、強化型ロボット１０４がガラスシート１０６を捕捉するとき及び強化型ロボットがガラスシート１０６から離脱するときに流量制御システム５０２を用いることができる。捕捉過程中、流量コントローラ５０４は空力ツール２０４，２０６へのガス流量を徐々に高めて、ガラスシート１０６を空力ツール２０４，２０６に向けて円滑に近づけることができる。離脱時は、流量コントローラ５０４は空力ツール２０４，２０６へのガス流量を徐々に低めて、ガラスシート１０６を空力ツールから円滑に離すことができる。このタイプの流量制御は、空力ツール２０４，２０６へのガスをオン／オフするだけであればガラスシート１０６が空力ツール２０４，２０６に向けて急速に移動して接触損傷及び／または過剰な振動をおこし得るであろうから、好ましい態様であり得る。第２に、ガス流量の制御は空力ツール２０４，２０６に対するガラスシート１０６の位置の微調整に用いることもできるであろう。流量コントローラ５０４の動作を制御するために中央コンピュータ４１４を用いることができる。
【００５５】
図１０を参照すれば、強化型ロボット１０４、温度制御システム４０２及び流量制御システム５０２に加えて位置制御システム６０２を備える、第３の実施形態のガスハンドリングシステム１０２の基本コンポーネントをブロック図が示している。図示されるように、位置制御システム６０２は、既定の命令にしたがって、空力ツール２０４，２０６に対するガラスシート１０６の位置またはガラスシート１０６に対する空力ツールの位置を制御するため、空力ツール２０４，２０６から放出されるガスの流量及び／または温度を制御するために合わせて機能する位置コントローラ６０４及び位置センサ６０６を有する。動作において、位置コントローラ６０４はガラスシート１０６の位置を示す信号を位置センサ６０６から受取り、次いで、既定の命令にしたがって、空力ツール２０４，２０６に対するガラスシート１０６の位置または、ロボット１０４により、ガラスシート１０６に対する空力ツールの位置を制御及び変更するために、１つないしさらに多くの制御信号を流量コントローラ５０２及び／または温度コントローラ４０２に送る。このようにして、位置コントローラ６０４がガラスシート１０６と空力ツール２０４，２０６の間の間隙の大きさを制御することができる。位置コントローラ６０４の動作を制御するために中央コンピュータ４１４を用いることができる。
【００５６】
ガラスシート１０６の位置の本制御方法は、ガラスシート１０６の捕捉及び移動のためのロボット１０４の能力を向上させるために用いることができる。特に、シート位置コントローラ６０４は、移動しているガラスシート１０６に対して垂直方向の荷重の変化を考慮しながら空力ツール２０４及び／または２０６の面２２２に対して固定された位置にガラスシート１０６を保持するため、空力ツール２０４及び／または２０６によってつくられる力を制御するために用いることができる。この荷重には、強化型ロボット１０４がガラスシート１０６を様々な角度で移動させ、傾けるときにかかる重力が含まれる。この荷重には、強化型ロボット１０４がガラスシート１０６を大気中で様々な速度で移動させ、傾けるときに生じる空気力学的抗力も含まれる。
【００５７】
本発明の実施形態にしたがうガラスシート１０６に会合してガラスシート１０６を移動させる方法の基本工程は、ガラスシート１０６に接触せずにガラスシート１０６を支持及び保持する少なくとも１つの空力ツール２０４（または３０４または３６０）を用いて、ガラスシート１０６に会合し、ガラスシート１０６を移動させる、強化型ロボット１０４によって開始される。
【００５８】
空力ツール２０４から放出されるガスの温度がガラスシートの温度に実質的に一致するように、空力ツール２０４からガラスシート１０６に向けて放出されるガスの温度を調節するために温度制御システム４０２を用いることができる。例示温度制御システム４０２に関する詳細な議論は図８に関して上述してある。
【００５９】
空力ツール２０４が有効にガラスシート１０を捕捉し、ガラスシート１０６から離脱できるように、空力ツール２０４から放出されるガスの流量を制御するために流量制御システム５０２を用いることができる。例示流量制御システム５０２に関する詳細な議論は図９に関して上述してある。
【００６０】
空力ツール２０４（例えばロボット１０４）に対するガラスシート１０６の位置を制御するため、あるいはガラスシート１０６の位置に対する空力ツール２０４（例えばロボット１０４）の位置を制御するため、空力ツール２０４から放出されるガスの流量及び／または温度を制御するために位置制御システム６０２を用いることができる。位置制御システム６０２に関する詳細な議論は図１０に関して上述してある。例えば、位置制御システム６０２と流量制御システム５０２は、空力ツール２０４がガラスシート１０６に近づく（またはガラスシート１０６から離れる）につれて空力ツール２０４に送られるガスの圧力が徐々に上昇（または下降）するように、合わせてはたらくことができる。したがって、空力ツール２０４は円滑にガラスシート１０６を捕捉し（またはガラスシート１０６から離脱し）、シートの振動を最小限に抑えることができる。振動を最小限に抑えることは、板引き領域の下端におけるガラスシート分割中に用いられる搬送システムの非常に望ましい属性である。ロボット１０４（及び空力ツール２０４）の会合中及びガラスシートの分割前のガラスシートの振動はガラスの粘稠領域まで上方に伝搬し、ガラスシートの形状に悪影響を与え得る。したがって、最小の振動は貴重な利点である。一実施形態において、ロボット１０４はガラスシート１０６の面から約１ｍｍ〜約５ｍｍの範囲に空力ツール２０４の位置を定める。ロボット１０４は次いで空力ツール２０４をガラスシート１０６に向けて移動させ、同時に、空力ツール２０４に供給されるガスの圧力が位置制御システム６０２によって定められるような所望の作動距離（浮き量）に適する値になるまで供給ガス圧を高めるために、流量制御システム５０２と位置制御システム６０２が、中央コンピュータ４１４によるように、協働する。
【実施例】
【００６１】
実施例１
図１１に示される、一実験において、空力ツール２０４をロボット１０４によってガラスシート１０６の面から５ｍｍをこえる距離の位置につけた。空力ツール２０４への圧力を所望の作動圧力まで高め、次いで空力ツール２０４をガラスシート１０６の面より上の適切な浮き量の位置につけた。すなわち、空力ツールが所望の浮き量の位置に到達する前に、作動圧力は所望の値に達していた。曲線７００はこの場合について変位（振動）を時間の関数としてグラフで示す。空力ツール２０４が先にガラスシートの面から約３ｍｍ以内につけられてから、空力ツール２０４に供給される圧力を所望の作動圧力まで徐々に高め始めたことを除いて、実験を繰り返した。変位対時間の同様のグラフが曲線７０２によって示される。曲線７０２は振動の顕著な減少を示す。
【００６２】
上述から、当業者であれば、強化型ロボット１０４及び空力ツール２０４と空力ツール２０６を用いてガラスシート１０６の捕捉及び移動を行うガラスハンドリングシステム１０２が、単に吸引カップを用いてガラスシート１０６の捕捉及び移動を行っていた従来のロボットに優る顕著な改善であることを容易に理解することができる。この改善は、強化型ロボット１０４はガラスシート１０６の外縁だけでなくガラスシート１０６の中央部も捕捉及び保持することができるが、従来のロボットはガラスシート１０６の外縁しか捕捉及び保持することができないことから、可能である。
【００６３】
実施例２
ガラスシートの振動を生じさせ得るであろう速度誘起乱流への対応能力をより良く理解するため、ＦＬＵＥＮＴソフトウエアを用いて、ベルヌーイ原理を用いる従来の空力ツール及び改良型空力ツールのピックアップ面の間を出る空気の速度をモデル計算した。実験は図１２を援用することでより良く理解することができる。従来の空力ツール８００はＲｅｘｒｏｔｈ ＮＣＴ６０ツールとした。改良型空力ツール８０２は同じツールであるが、下端（ピックアップ面端）８０４がほぼ１/８インチ（０.３１７５ｃｍ）の曲率半径で丸められている。いずれのツールも６バールのインレット圧力で空気が供給されるとした。それぞれのツールの基準面８０８において間隙８０６を出る空気の速度をガラスシート１０６の面８１０からの距離Ｚの関数として、ｍ/秒単位で、それぞれ図１３及び１４にグラフで示す（ｘ軸上の負方向の移動はシートから離れる方向にある）。図１３の曲線８１２，８１４，８１６及び８１８はそれぞれ、従来の空力ツール８００の面８０８から４つの径方向距離Ｓ：１０ｃｍ，２０ｃｍ，３０ｃｍ及び３５ｃｍにおける、ガラス面８１０からの距離の関数として、速度を表す。図１４の曲線８２０，８２２，８２４及び８２６はそれぞれ、改良型空力ツール８０２の面８０８から４つの径方向距離Ｓ：１０ｃｍ，２０ｃｍ，３０ｃｍ及び３５ｃｍにおける、ガラス面８１０からの距離の関数として、速度を表す。図示されるように、改良型ツールに対する速度曲線８２０，８２２，８２４及び８２６は、従来のツールに比較して、（面８０８からの）４つの位置の全てに対して低下した速度を示し、乱流の減少、したがってガラスの振動の減少、及び同じガラスシートに対して隔てて配置されて用いられるツール間の相互作用の減少（したがって複数の改良型ツールを、従来の空力ツールと比較して、間隔を狭めて使用できる能力）が期待できることを示す。
【００６４】
実施例３
上述の実施例２の従来のツール８００及び改良型ツール８０２のそれぞれについて、同じく図１２を参照し、ＦＬＵＥＮＴソフトウエアを用いてガラス面８１０に対する圧力をモデル計算した。図１５にグラフで示されるデータはツールの中心からの（ｍ単位の）径方向距離の関数としてのパスカル単位の圧力であり、ここでｘ軸上のゼロ値はツールの中心軸Ｃを表す。間隙８０６は０.０００５ｍとした。曲線８２８は従来のツール８００に対して径方向距離の関数として圧力を示し、曲線８３０は改良型ツール８０２に対して径方向距離の関数として圧力を示す。面８０８はｘ軸上の０.０３ｍの位置に対応する。データからわかるように、従来のツールでは約０.０２４ｍの径方向位置でかなりの正圧「バンプ」を受けるが、改良型ツール８０２では同じ位置で非常に小さな正圧しか見られず、したがって、改良型ツール（及び丸められた端）はより大きな保持力を与え得るという結論が導かれる。
【００６５】
本発明の上述した実施形態が、特にいずれの「好ましい」実施形態も、実施の可能な例に過ぎず、本発明の原理の明確な理解のために述べられているに過ぎないことは強調されるべきである。例えば、上述の説明の多くは板引き領域の下端におけるガラスシートのハンドリングに関わるが、本発明の実施形態は薄い大寸ガラスシートがハンドリングされなければならない他の状況において用いることができる。本発明の精神及び原理を実質的に逸脱せずに多くの変形及び改変が本発明の上述した実施形態になされ得る。そのような改変及び変形は全て本開示及び本発明の範囲内で本明細書に包含されると目され、添付される特許請求の範囲によって保護される。
【符号の説明】
【００６６】
１０６    ガラスシート
２０４    空力ツール
２０８    本体部分
２１０    キャビティ
２１２    インレットポート
２１３    フィッティング
２１６    軸線
２１８    外面
２２０    上面
２２２    ピックアップ面
２２８    アウトレットポート
２３０    中央凹所
２３２    分配ディスク
２３３    円筒ペデスタル
２３５    開口
２３６    分配チャネル
２４０    界面間隙
２４２    周端
【図１】
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【図２Ａ】
2010530339.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2010530339.tif 000006
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2010530339.tif 000009
【図５Ｂ】
2010530339.tif 000010
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
2010530339.tif 000014
【図７Ｂ】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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