(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に、１台の平面型画像表示装置に対応する、画像表示用の蛍光体が形成された平面型画像表示装置用のガラスプレートを、該一方の面を露出させて台上に載置する工程と、
天井面と、該天井面から内部空間を形成するように延びる周縁部と、該天井部に支持され該内部空間内を延びる突き当て部と、を備えた箱状の吸着具の該周縁部の先端を前記ガラスプレートの前記一方の面の外周部に当接させる工程と、
前記ガラスプレートの前記一方の面の、前記外周部よりも内側の一部の領域であって、前記突き当て部による接触が可能な一部の領域に該突き当て部を当接させながら、前記ガラスプレートと前記吸着具とによって形成された空間を負圧にして、該ガラスプレートを該吸着具によって吸着する工程と、
前記吸着具によって吸着された前記ガラスプレートを、吸着された状態で、前記台から別の台に移動する工程と、
を有し、
前記ガラスプレートは、前記一方の面に、前記蛍光体と、該蛍光体の間に形成されたブラックストライプと、該ブラックストライプの一部と該蛍光体とを覆うアルミメタル層と、を有し、
前記一部の領域は、前記ブラックストライプの前記アルミメタル層によって覆われていない部分である、
平面型画像表示装置のプレートの搬送方法。
【請求項２】
一方の面に、１台の平面型画像表示装置に対応する、画像表示用の発光素子が形成された平面型画像表示装置用のガラスプレートを、該一方の面を露出させて台上に載置する工程と、
天井面と、該天井面から内部空間を形成するように延びる周縁部と、該天井部に支持され該内部空間内を延びる突き当て部と、を備えた箱状の吸着具の該周縁部の先端を前記ガラスプレートの前記一方の面の外周部に当接させる工程と、
前記ガラスプレートの前記一方の面の、前記外周部よりも内側の一部の領域であって、前記突き当て部による接触が可能な一部の領域に該突き当て部を当接させながら、前記ガラスプレートと前記吸着具とによって形成された空間を負圧にして、該ガラスプレートを該吸着具によって吸着する工程と、
前記吸着具によって吸着された前記ガラスプレートを、吸着された状態で、前記台から別の台に移動する工程と、
を有し、
前記ガラスプレートは、前記一方の面に、前記発光素子と、該発光素子に隣接して形成された電気配線とを有し、
前記一部の領域は、前記電気配線である、
平面型画像表示装置のプレートの搬送方法。
【請求項３】
前記吸着具を当接させる工程は、前記吸着具に備えられたカメラで前記ガラスプレートの前記一方の面に設けられたマークを読み取りながら、該ガラスプレートと該吸着具との位置あわせをおこなうことを含む、
請求項１または２に記載のプレートの搬送方法。
【請求項４】
一方の面に、１台の平面型画像表示装置に対応する第１のガラスプレートであって、画像表示用の蛍光体と、該蛍光体の間に形成されたブラックストライプと、該ブラックストライプの一部と該蛍光体とを覆うアルミメタル層と、を有する第１のガラスプレートを、該一方の面を露出させて台上に載置する工程と、
天井面と、該天井面から内部空間を形成するように延びる周縁部と、該天井部に支持され該内部空間内を延びる突き当て部と、を備えた箱状の吸着具の該周縁部の先端を前記第１のガラスプレートの前記一方の面の外周部に当接させる工程と、
前記第１のガラスプレートの前記一方の面の、前記ブラックストライプの前記アルミメタル層によって覆われていない部分に前記突き当て部を当接させながら、該第１のガラスプレートと前記吸着具とによって形成された空間を負圧にして、該第１のガラスプレートを該吸着具によって吸着する工程と、
前記吸着具によって吸着された前記第１のガラスプレートを、吸着された状態で前記第１の台から第２の台に移動し、前記一方の面を反転させて該第２の台に保持する工程と、
一方の面に、前記１台の平面型画像表示装置に対応する第２のガラスプレートであって、画像表示用の発光素子と電気配線とを有する第２のガラスプレートを、該一方の面を露出させて第１の台上に載置する工程と、
前記第２のガラスプレートの前記一方の面の外周部に、前記吸着具の前記周縁部の先端を当接させる工程と、
前記第２のガラスプレートの前記一方の面の前記電気配線に前記突き当て部を当接させながら、該第２のガラスプレートと前記吸着具とによって形成された空間を負圧にして、該第２のガラスプレートを該吸着具によって吸着する工程と、
前記吸着具によって吸着された前記第２のガラスプレートを、吸着された状態で前記第１の台から、前記第２の台と対向して設けられた第３の台に移動し、該第３の台に保持する工程と、
を有する、平面型画像表示装置のプレートの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレートを移動するために真空吸着して把持するための方法に関し、特に吸着のために接触する部分が限られているガラスのような薄いプレートの吸着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の板状体の吸着方法として、図１１に公知例を示す。
【０００３】
例えば平面型表示装置に使用されるガラスプレートを吸着保持するにはガラスプレート上面に形成された触れられない素子部をさけ、触れることのできるガラスプレート周辺部分をバキュームパッド等により吸着把持する。別な例として特開昭６２−２６４１１８の提案を図１２に示す。ベルヌーイチャックという物で圧縮エアーの作用により吸着物とチャックの間にわずかのスキマをもたせて、プレート上面には触れることなくプレートを吸着把持できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示す従来例においては、以下に示す欠点があった。
【０００５】
１．吸着物であるガラスプレートの接触可能な外周周辺部が、狭い場合、バキュームパッドを配置することができない。
【０００６】
２．外周部のみの吸着パッドによるバキューム吸着では、特にガラスプレートが大型化し、重量が重くなる場合吸着が困難である。
【０００７】
３．ガラスプレートが大型化し、また薄肉化した場合には、外周部のみの吸着で理論上吸着力があっても中央部が自重により下方に凸状に変形し、吸着パッドに横方向の力が加わり、吸着が不安定になる。あるいは、下方に凸状になり、自重によりガラスプレートが破壊するおそれがある。
【０００８】
また、図１２に示す従来例においては、以下に示す欠点があった。
【０００９】
１．ベルヌーイチャックはその原理上、圧縮エアーをプレート表面に非常に速い速度で吹き付けなければならない。そのため、表面には、エアーによる力が働きエアーそのもの、および／またはエアーに含まれる異物等により、プレート表面に素子等を形成した場合これらにダメ−ジを与える。
【００１０】
特にガラスプレート表面に蛍光体を配置したような場合、蛍光体はガラス表面への付着力が非常に弱く、圧縮エアーの吹き付けにより飛散するおそれがある。
【００１１】
２．ベルヌーイチャックではチャック本体とプレートは空気層によって把持されているのでチャック本体とプレートは横方向への位置決め性がない。図１２においては、チャック本体よりＬ字状の部材がプレート端面付近にあり、それによりプレートの横方向への移動を防止しているがチャック本体に対する正確な位置決めをすることができない。これはチャックによりプレートをチャック本体を取り付けてあるロボット等により搬送し、ワークを置く場合、プレートの位置決めが正確ではないので、正確な場所へプレートを置くことができないことを意味する。
【００１２】
本発明の目的は、従来の技術では実施不可能か、または困難な大型の薄いプレートを真空吸着により吸着する方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は次のようである。
【００１４】
本発明の平面型画像表示装置のプレートの搬送方法は、一方の面に、１台の平面型画像表示装置に対応する、画像表示用の蛍光体が形成された平面型画像表示装置用のガラスプレートを、一方の面を露出させて台上に載置する工程と、天井面と、天井面から内部空間を形成するように延びる周縁部と、天井部に支持され内部空間内を延びる突き当て部と、を備えた箱状の吸着具の周縁部の先端をガラスプレートの一方の面の外周部に当接させる工程と、ガラスプレートの一方の面の、外周部よりも内側の一部の領域であって、突き当て部による接触が可能な一部の領域に突き当て部を当接させながら、ガラスプレートと吸着具とによって形成された空間を負圧にして、ガラスプレートを吸着具によって吸着する工程と、吸着具によって吸着されたガラスプレートを、吸着された状態で、台から別の台に移動する工程と、を有している。ガラスプレートは、一方の面に、蛍光体と、蛍光体の間に形成されたブラックストライプと、ブラックストライプの一部と蛍光体とを覆うアルミメタル層と、を有し、一部の領域は、ブラックストライプのアルミメタル層によって覆われていない部分である。吸着具を当接させる工程は、吸着具に備えられたカメラでガラスプレートの一方の面に設けられたマークを読み取りながら、ガラスプレートと吸着具との位置あわせをおこなうことを含んでいてもよい。
【００１５】
本発明の他の平面型画像表示装置のプレートの搬送方法は、一方の面に、１台の平面型画像表示装置に対応する、画像表示用の発光素子が形成された平面型画像表示装置用のガラスプレートを、一方の面を露出させて台上に載置する工程と、天井面と、天井面から内部空間を形成するように延びる周縁部と、天井部に支持され内部空間内を延びる突き当て部と、を備えた箱状の吸着具の周縁部の先端をガラスプレートの一方の面の外周部に当接させる工程と、ガラスプレートの一方の面の、外周部よりも内側の一部の領域であって、突き当て部による接触が可能な一部の領域に突き当て部を当接させながら、ガラスプレートと吸着具とによって形成された空間を負圧にして、ガラスプレートを吸着具によって吸着する工程と、吸着具によって吸着されたガラスプレートを、吸着された状態で、台から別の台に移動する工程と、を有している。ガラスプレートは、一方の面に、発光素子と、発光素子に隣接して形成された電気配線とを有し、一部の領域は、電気配線である。吸着具を当接させる工程は、吸着具に備えられたカメラでガラスプレートの一方の面に設けられたマークを読み取りながら、ガラスプレートと吸着具との位置あわせをおこなうことを含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の平面型画像表示装置のプレートの組立方法は、一方の面に、１台の平面型画像表示装置に対応する第１のガラスプレートであって、画像表示用の蛍光体と、蛍光体の間に形成されたブラックストライプと、ブラックストライプの一部と蛍光体とを覆うアルミメタル層と、を有する第１のガラスプレートを、一方の面を露出させて台上に載置する工程と、天井面と、天井面から内部空間を形成するように延びる周縁部と、天井部に支持され内部空間内を延びる突き当て部と、を備えた箱状の吸着具の周縁部の先端を第１のガラスプレートの一方の面の外周部に当接させる工程と、第１のガラスプレートの一方の面の、ブラックストライプのアルミメタル層によって覆われていない部分に突き当て部を当接させながら、第１のガラスプレートと吸着具とによって形成された空間を負圧にして、第１のガラスプレートを吸着具によって吸着する工程と、吸着具によって吸着された第１のガラスプレートを、吸着された状態で第１の台から第２の台に移動し、一方の面を反転させて第２の台に保持する工程と、一方の面に、１台の平面型画像表示装置に対応する第２のガラスプレートであって、画像表示用の発光素子と電気配線とを有する第２のガラスプレートを、一方の面を露出させて第１の台上に載置する工程と、第２のガラスプレートの一方の面の外周部に、吸着具の周縁部の先端を当接させる工程と、第２のガラスプレートの一方の面の電気配線に突き当て部を当接させながら、第２のガラスプレートと吸着具とによって形成された空間を負圧にして、第２のガラスプレートを吸着具によって吸着する工程と、吸着具によって吸着された第２のガラスプレートを、吸着された状態で第１の台から、第２の台と対向して設けられた第３の台に移動し、第１のガラスプレートの一方の面と、第２のガラスプレートの一方の面とが対向するように第３の台に保持する工程と、を有している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明が適用されるプレートはその材料、大きさ、重量等に制限はないが、真空によりプレートを吸着具に密着させた場合に、内外の圧力差によりプレートが破壊あるいは変形するおそれのあるものを対象にしている。もう一つの条件として、そのプレートの外周部以外の領域の少なくとも１ケ所に、ある広さをもつ、接触してもよい部分がることが必要であって、その部分は、広さが広い方がよく、１ケ所の場合はなるべくプレートの中心部分にあることが望ましい。さらに、吸着具に接触してもよいプレートの外周部の巾も広い方が望ましい。なぜならば、プレートと吸着具の接触時の位置合せのときの許容範囲を広げることができるからである。
【００１８】
吸着具の周縁の形状、寸法等は当然プレートの接触してもよい外周部の大きさ、巾等によって決められ、吸着具に備えるつきあて部の形状、数および位置は、プレートの接触してもよい外周部以外の領域の形状および位置により決められる。つきあて部の形状は、例えば突起物状である。
【００１９】
次に実施例を挙げて、さらに詳細に説明する。
【００２０】
【実施例】
本実施例においては、被吸着物（プレート）として平面型表示装置に用いられるガラスプレートを対象にした場合について述べる。
【００２１】
図１，２は平面型表示装置のガラスプレートを模式的に示す斜視図である。ガラスプレート１は一辺の長さ１ｍ、厚さ１０ｍｍである。
【００２２】
図１においてはプレート１上に蛍光体２が形成され、蛍光体の間にブラックストライプ３が形成されている。そして蛍光体とブラックストライプをアルミメタル蒸着層４が覆っている。アルミメタル層４はブラックストライプ３の一部３ａの部分には形成されていない。ブラックストライプは図に示すように長方形で３００μｍの巾をもち、長手方向には１０ｍｍにわたりアルミメタル層４が存在しない。そのような３ａの部分が複数（図では４ヶ）にわたり形成された構成となっている。ここでアルミメタル層４、蛍光体２は、ガラスとの付着力が弱く、触れることができない。３ａの部分にのみ接触が可能である。また、位置合せのためのアライメントマーク５ａ，５ｂが形成されている。
【００２３】
図２においては、ガラスプレート１の表面に電気配線６ａ，６ｂが形成され、発光素子７が６ａ，６ｂの交点に形成されている。発光素子７は機能上接触することはできない。電気配線６ａ，６ｂは、巾が３００μｍで接触しても差し支えない。８ａ，８ｂは位置合せのアライメントマークである。ここでアライメントマーク５ａ，５ｂ，８ａ，８ｂはそれぞれ３ａの部分、または６ａの部分（接触してもよい部分）からの位置が正確にでている。図１，２に示すガラスプレートは、アライメントマークが形成されている外周付近（略３００ｍｍ）は素子等の形成はなく接触してもよい。
【００２４】
このようなガラスプレートを用いて平面型画像表示装置を組み立てるには、ガラスプレートを素子面より離して把持し、ロボット等により、自由に（水平移動だけでなく反転も行って）次の工程の加工装置に移動し、載置することが要求される。
【００２５】
図３は、本発明の吸着具の一例を模式的に示す斜視図である。図中９は吸着具本体で１０のブロックによってロボット装置に取り付けられている。吸着具９の上面には、画像処理用ＣＣＤカメラ１１，１６が対角位置に取り付けられている。１８はバキューム用のエアー配管である。
【００２６】
図４は、図３の断面図で、吸着具９は９ａの空洞（掘りこみ）が形成され、その内部につきあて部が形成されていて、これは当接部材支持柱１９と支持柱１９の先端に形成されている当接部材２０から構成されている。
【００２７】
当接部材２０は、厚さ（巾）が２００μｍで長手方向は８ｍｍである。材質はステンレス（金属）等である。また先端部は吸着具９の下平面と同一平面に位置している。
【００２８】
吸着具９には、画像カメラ用ののぞき穴１５が形成され、穴の下側には気密を保つためのガラス板１４がはめ込まれている。１６はＣＣＤカメラ本体で支持板１３により吸着具９に固定されている。１２はレンズである。１７はバキューム孔でバキュームエアー管１８が連通している。
【００２９】
図５は、本吸着具下面を示す平面図で、当接部材支持柱と当接部材（１９，２０），（２１，２２），（２３，２４），（２５，２６）により構成されているつきあて部が複数（ここでは４ヶ）配設されている。
【００３０】
図６に制御の構成を示す。２８は画像処理装置で１１，１６の画像処理ＣＣＤカメラの画像を基にガラスプレート１にあるアライメントマークの位置と、吸着具の位置を算出する。２９はロボットＮＣコントローラーで、６軸ロボット２７をプログラム制御し、画像処理装置２８の算出値に基づいてロボット２７を移動し、また、Ｉ／Ｏポートを有し、エアーソレノイド３０のＯＮ／ＯＦＦを行っている。３１はバキュームエジェクターである。
【００３１】
次に図７を用いて以上の構成においての動作の説明をする。
２７は６軸多関節ロボットでそのロボットの先端に本発明の吸着具９が装着されている。３２は図１、図２のガラスプレートを搬送するコンベアである。３４は図１、図２に示すガラスプレートを装着し加工を行う装置で、下台３５に図２のガラスプレートを装着し上台３６の下面（３６ａ）に図１のガラスプレートを上下反転してロボット装置２７によって装着する。３３はコンベア下にある照明で図１、図２のガラスプレートの下方より照明し、画像カメラ１１，１６でアライメントマークを読み取るためにある。
【００３２】
図８に動作のフローチャートを示す。
【００３３】
Ｓ１．ロボット２７が被吸着物である図２のガラスプレート（以後ガラスプレートＡとする）（ガラスプレートＡはコンベア３２により送られ、先端に位置している。）の上空点に移動。
【００３４】
Ｓ２．吸着ハンドがガラスプレートＡの上空点１ｍｍの位置まで下降。画像カメラ１１，１６でアライメントマーク８ａ，８ｂが見えるようにする。
【００３５】
Ｓ３．画像カメラ１１，１６でアライメント８ａ，８ｂを読み取る。
【００３６】
Ｓ４．画像処理装置２８により、ハンド９の位置とガラスプレートＡの位置のズレをアライメントマーク８ａ，８ｂより算出する。
【００３７】
その算出結果にしたがいロボット２７がＸ，Ｙ，θ（回転）に微動し吸着ハンド９とガラスプレートＡの位置を目的の値に合せる。
【００３８】
Ｓ５．吸着ハンド９が下降し、ガラスプレートＡとハンドが接触する。接触したときの状態を図９に示す。図のようにガラスプレートＡの外周部に吸着具９が当接し、また素子面の当接可能な部分６ａには当接部材２０が当接している。６ａに対する位置合せは先のＳ４において既に行われている。
【００３９】
この状態で真空吸着を開始する。吸着具９の空洞９ａが負圧となり、ガラスプレート１が吸着される。このとき大気圧によりガラスプレートの中央部が押され上方に凸形状となり得るが当接部材２０によりそれを防いでいる。
【００４０】
このとき、ガラスプレートには最大７６０ｍｍＨｇの負圧をかけ得るが、ガラスプレートを吸着できるだけの負圧があれば、最大負圧にする必要はない。本例においては、ガラスの重量Ｗｋｇｗに対し５倍の吸着力とした。すなわち、
【００４１】
【数１】
0003919330.tif 000002
の式のＶ（ｍｍＨｇ）である。
【００４２】
Ｓ６．ロボットによりハンド上昇し、下台３５へ移動、所定の場所に下降する。
【００４３】
Ｓ７．バキューム負圧をＯＦＦし、ガラスプレートの吸着を止める。
【００４４】
ロボットによりハンド上昇移動し、再びコンベア３２へ戻る。
【００４５】
図１０に図１に示すガラスプレートの吸着移動のフローチャートを示す。
これは図８とほぼ同様であるが、Ｓ１４において、ガラスプレートは上台３６の３６ａへ装着するのでロボット装置２７の先端軸によってハンド９を反転し、上台３６の３６ａへ装着する必要がある。
【００４６】
本発明においては、画像により位置合せを行ったが、ガラスプレート１の外周を治具により位置決め、固定し（外周部と当接可能域３ａの位置が出ている前提）その治具とロボットの位置をあらかじめティーチングしておけば画像による位置合せは不要となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば従来なし得なかった大面積の薄いプレートのバキューム吸着が安全かつ確実に行われ、特に平面型画像表示装置のガラスプレートのバキューム吸着に適用して同装置の組立てに有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用できる平面型表示装置に用いられるガラスプレートの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明が適用できる平面型表示装置に用いられるガラスプレートの他の例を示す斜視図である。
【図３】本発明の吸着具の一例を示す斜視図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】図３の吸着具の裏面を示す平面図である。
【図６】本発明の平面型表示装置用ガラスプレートに適用する場合にバキューム吸着の制御の構成を示す図である。
【図７】図６の制御の構成により行われる動作の説明のための模式的斜視図である。
【図８】図６の斜視図における動作のフローチャートである。
【図９】図６の動作中、Ｓ５の状態のプレートと吸着具との関係を示す断面図である。
【図１０】図１に示すガラスプレートの吸着具による吸着移動のフローチャートである。
【図１１】板状体の吸着方法の従来例を示す斜視図である。
【図１２】板状体のベルヌーイチャックによる吸着を説明する断面図である。
【符号の説明】
１    ガラスプレート
２    蛍光体
３    ブラックストライプ
４    アルミメタル蒸着膜
５ａ，５ｂ    アライメントマーク
６ａ，６ｂ    電気配線
７    発光素子
８ａ，８ｂ      アライメントマーク
９    吸着具本体
９ａ    空洞（掘りこみ）
１０    ブロック
１１    ＣＣＤカメラ（画像カメラ）
１２    レンズ
１３    カメラ装着具
１４    ガラス板
１５    のぞき穴
１６    ＣＣＤカメラ（画像カメラ）
１７    バキューム孔
１８    バキューム配管
１９    当接部材支持ブロック（つきあて部）
２０    当接部材（つきあて部）
２１    当接部材支持ブロック（つきあて部）
２２    当接部材（つきあて部）
２３    当接部材支持ブロック（つきあて部）
２４    当接部材（つきあて部）
２５    当接部材支持ブロック（つきあて部）
２６    当接部材（つきあて部）
２７    ロボット
２８    画像処理装置
２９    ロボットＮＣコントローラー
３０    エアーソレノイド
３１    バキュームエジェクター
３２    コンベア
３３    照明装置
３４    加工装置
３５    下台
３６    上台
３７    バキュームパッド
３８    ベルヌーイチャック
３９    外側支持棒
【図１】
0003919330.tif 000003
【図２】
0003919330.tif 000004
【図３】
0003919330.tif 000005
【図４】
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【図５】
0003919330.tif 000007
【図６】
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【図７】
0003919330.tif 000009
【図８】
0003919330.tif 000010
【図９】
0003919330.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003919330.tif 000014