JP5776940B2

JP5776940B2 - ガラス板の端部検査装置

Info

Publication number: JP5776940B2
Application number: JP2012013025A
Authority: JP
Inventors: 修司本郷; 高橋　忠; 忠高橋; 厚司井上
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2032-01-25
Also published as: JP2013152141A

Description

本発明は、ガラス板の端部検査装置の改良技術に関する。

周知のように、液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板などの各種ガラス板は、その製造工程の終盤において、端部に破損の原因となり得る有害な欠陥が存在するか否かを検査するのが通例である。

この種の検査に用いられるガラス板の端部検査装置としては、カメラなどの撮像手段でガラス板の端部を撮像し、その撮像データに基づいてガラス板の端部の欠陥の有無を検査するものが多く用いられる（例えば、特許文献１〜２）。

また、この種のガラス板の端部検査装置には、ガラス板を所定方向に搬送しながら端部検査を行うものもあるが、この場合、搬送経路の定位置に撮像手段を配置し、ガラス板の端部を通過させるのが一般的である。

特開平６−２５８２３１号公報特開２００５−１５６２５４号公報

ところで、搬送経路上には、ガラス板の端部を撮像するために、ガラス板を支持しない検査用の非支持空間（以下、検査空間という。）が形成される場合がある。また、近年では多様なニーズに対応すべく、種々の大きさのガラス板が製造されており、１つの端部検査装置で異なる大きさのガラス板を検査することが要請されている。そして、この要請に対処するためには、ガラス板の大きさが異なっても、検査空間において、ガラス板の端部を食み出させる必要がある。

しかしながら、相対的に小さいガラス板に合わせて搬送手段の検査空間の大きさを設定すると、図９に示すように、相対的に大きいガラス板Ｇの端部の食み出し部Ｇａの幅方向寸法が大きくなりすぎてしまう。このため、食み出し部Ｇａが、検査空間１０１で垂れ下がり、正確な端部検査を行うことができないという問題が生じる。

また、垂れ下がったガラス板Ｇの食み出し部Ｇａが、検査空間１０１を通過した後に再び搬送手段１００に差し掛かった際に、検査空間１０１を区画する搬送手段１００の側壁と接触して破損するおそれもある。

本発明は、上記実情に鑑み、異なる大きさのガラス板であっても、端部の破損を招くことなく正確な端部検査を行うことができるガラス板の端面検査装置を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板を下方から支持しながら搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向と直交する幅方向におけるガラス板の端部を撮像する撮像手段とを備えたガラス板の端部検査装置において、前記搬送手段が、検査ステージとして、前記撮像手段に対応する位置に検査空間を有する主支持部と、前記検査空間でガラス板を補助的に支持する支持位置と前記支持位置から退避した退避位置の間を移動する補助支持部とを備えていることに特徴づけられる。

このような構成によれば、相対的に小さいガラス板の場合には、補助支持部を退避位置に移動させて、ガラス板を主支持部のみで支持し、相対的に大きいガラス板の場合には、補助支持部を支持位置に移動させ、ガラス板を主支持部と補助支持部で支持することができる。このため、ガラス板の大きさが変更されても、補助支持部によって検査空間におけるガラス板の端部に形成される食み出し部の大きさを適正に保つことが可能となる。したがって、ガラス板の食み出し部が、検査空間において垂れ下がるという不具合を解消することができる。その結果、ガラス板の端部の検査精度の向上を図ると共に、ガラス板の端部が搬送手段と接触して破損するという事態を確実に低減することが可能となる。

上記の構成において、前記撮像手段が、前記補助支持部の前記移動動作に合わせて、前記幅方向に移動するように構成されていることが好ましい。

すなわち、ガラス板の大きさが変更されると、ガラス板の端部の位置も幅方向で変動するため、補助支持部の移動動作に合わせて、撮像手段も幅方向に移動させることが検査精度を安定させる上でも好ましい。

上記の構成において、前記主支持部と前記補助支持部が、流体を噴射してガラス板を浮上支持するように構成されていることが好ましい。なお、浮上支持とは、ガラス板と支持部が完全に離反している場合のみならず、ガラス板と支持部が部分的に接触している場合も含む（以下、同様）。

このようにすれば、ガラス板を移動させる際に、ガラス板と搬送手段の間の抵抗が小さくなり、ガラス板の移動を円滑に行うことが可能となる。また、ガラス板が薄板化されても、ローラ等で搬送するよりもガラス板の姿勢を安定させ易いという利点がある。このため、ガラス板の端面検査の高精度化に寄与し得る。

上記の構成において、前記搬送手段は、前記浮上支持されているガラス板を吸着支持して、前記搬送方向に沿って移動する移動支持部を備えていてもよい。

このようにすれば、浮上支持されたガラス板を移動支持部の移動に伴って、高速で搬送することができる。したがって、ガラス板の端面検査の高速化を図ることができる。

上記の構成において、前記補助支持部が、前記幅方向で複数に分割されていることが好ましい。

このようにすれば、分割された個々の補助支持部を、それぞれ退避位置と支持位置との間で移動させることで、検査空間におけるガラス板の端部の支持面積を細かく変更することができる。したがって、更に多くの大きさのガラス板の端面検査に対応することが可能となる。

上記の構成において、前記主支持部が、前記幅方向で複数に分割されていることが好ましい。

このようにすれば、分割された個々の主支持部の幅方向の間隔を調整させることで、更に多くの大きさのガラス板の端面検査に対応することが可能となる。

上記の構成において、前記搬送手段が、前記検査ステージの上流側と下流側の少なくとも一方に、前記搬送方向を９０度反転させて、前記搬送方向に対するガラス板の任意の１辺の向きを９０度変化させる方向転換部を備えていてもよい。

このようにすれば、搬送手段に対するガラス板の相対的な向きが、方向転換部の前後で９０度変化する。このため、例えば、検査ステージの上流側に方向転換部を設ける場合には、方向転換部の上流側に更に別の検査ステージを設けることで、ガラス板全周の端部検査を実施することが可能となる。

上記の構成において、前記検査ステージが、前記幅方向に並列に複数配列されていてもよい。

このようにすれば、複数枚のガラス板の端部検査を同時に実施することができ、検査効率の向上を図ることが可能となる。

以上のように本発明によれば、主支持部と補助支持部によって、ガラス板の大きさに応じた適正な支持態様が実現されることから、異なる大きさのガラス板であっても、端部の破損を招くことなく正確な端部検査を行うことが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るガラス板の端部検査装置を示す斜視図であって、移動支持部が往動開始位置にある状態を示す図である。本実施形態のガラス板の端部検査装置の移動支持部を示す斜視図であって、移動支持部が復動開始位置にある状態を示す図である。（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態のガラス板の端部検査装置によるガラス板の搬送手順を説明するための図である。本実施形態のガラス板の端部検査装置の補助支持部が、支持位置に位置する状態を示す図である。本実施形態のガラス板の端部検査装置の補助支持部が、退避位置に位置する状態を示す図である。本発明の第２実施形態に係るガラス板の端部検査装置の要部拡大図である。本発明の第３実施形態に係るガラス板の端部検査装置を示す概念図である。本発明の第４実施形態に係るガラス板の端部検査装置を示す概念図である。本発明の課題を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るガラス板の端部検査装置を示す斜視図である。この端部検査装置は、搬送手段１を備えており、この搬送手段１によって、上流側ステージＳ１から供給されるガラス板Ｇを下流側ステージＳ３へ向けて搬送しながら、その両ステージＳ１，Ｓ３の間の検査ステージＳ２でガラス板Ｇの端部を検査するものである。なお、図中において、ガラス板Ｇの端部を検査するための撮像手段は省略している。

ガラス板Ｇの板厚は、例えば、０．７ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下である。このような板厚まで薄板化されると、ガラス板Ｇの垂れ下がりが問題となり易く、本実施形態の利点を最大限発揮し得るためである。また、ガラス板Ｇの大きさは、例えば、１辺が１ｍ〜２ｍ程度である。

搬送手段１は、この実施形態では、主支持部２と、補助支持部３と、移動支持部４とを備えている。

主支持部２は、ガラス板Ｇを下方から気体（例えば、空気など）を噴射して、ガラス板Ｇを主体的に浮上支持すると共に、ガラス板Ｇの搬送方向（図中の矢印方向）と直交する幅方向におけるガラス板Ｇの両端部を撮像するための検査空間５を有する。この実施形態では、主支持部２は、幅方向に複数に分割されており、分割された個々の主支持部２が幅方向に間隔を置いて平行に配列されている。なお、主支持部２は、分割されることなく、ガラス板Ｇの裏面を支持する単一平面を構成するものであってもよい。また、主支持部２は、液体（例えば、水など）、又は気体と液体を噴射するものであってもよい。

補助支持部３は、主支持部２に設けられた検査空間５でガラス板Ｇを下方から気体（例えば、空気など）を噴射して、ガラス板Ｇを補助的に浮上支持する支持位置と、この支持位置から下方に退避した退避位置の間を移動可能とされている。なお、図１では、補助支持部３が、支持位置に位置した状態を図示している。また、補助支持部３は、液体（例えば、水など）、又は気体と液体を噴射するものであってもよい。

移動支持部４は、主支持部２や補助支持部３によって浮上支持されているガラス板Ｇの幅方向中央部を下方から吸着支持して、搬送方向に移動するように構成されている。詳細には、移動支持部４は、搬送方向に延在する長尺体であって、ガラス板Ｇの中央部付近で隣接する２つの主支持部２の間に配置されている。また、移動支持部４は、ガラス板Ｇの搬送方向寸法の２枚分よりも長く、ガラス板Ｇの搬送方向における全長が支持される。さらに、移動支持部４は、図１及び図２に示すように、上流側ステージＳ１と下流側ステージＳ３の間を往復動するようになっている。付言すれば、移動支持部４は、往動開始位置で、図１に示すように上流側ステージＳ１と検査ステージＳ２の間に跨って配置された状態を取り、復動開始位置で、図２に示すように検査ステージＳ２と下流側ステージＳ３の間に跨って配置された状態を取る。

次に、以上のように構成されたガラス板の端部検査装置の動作を説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、上流側ステージＳ１にガラス板Ｇが順次供給され、このガラス板Ｇを移動支持部４が下方から吸着支持する。この状態で、移動支持部４が搬送方向に移動し、ガラス板Ｇを主支持部２で浮上支持する。そして、相対的に大きなガラス板Ｇの場合には、図示のように、検査空間５で補助支持部３を支持位置に待機させておき、ガラス板Ｇの幅方向両端部の一部を補助支持部３で補助的に浮上支持しながら、図示しない撮像手段によってガラス板Ｇの幅方向両端部の検査を行う。

そして、移動支持部４の搬送方向への移動が進行し、同図（ｂ）に示す位置まで移動支持部４が移動すると、移動支持部４による吸着を一旦解除する。このとき、ガラス板Ｇが検査空間５を通過して、検査空間５の下流側に位置する主支持部２のみで支持された状態となる。換言すれば、移動支持部４が、往動開始位置から復動開始位置まで移動する過程で、ガラス板Ｇの両端部の全長に亘る検査が完了する。その後、移動支持部４が、同図（ｃ）に示す位置まで搬送方向とは逆向きに移動すると共に、検査ステージＳ２で浮上支持されたガラス板Ｇを再び吸着支持する。そして、移動支持部４が、同図（ｄ）に示す位置まで再び移動することで、検査ステージＳ２上のガラス板Ｇを下流側ステージＳ３に搬送する。下流側ステージＳ３まで搬送されたガラス板Ｇは、図外の後続の工程へと搬送される。以後、図３（ａ）〜（ｄ）に示す動作を繰り返し、ガラス板Ｇを上流側ステージＳ１→検査ステージＳ２→下流側ステージＳ３へと順次搬送する。なお、このような動作は、移動支持部４で搬送方向の前後で２枚のガラス板Ｇを同時に吸着支持しながら行ってもよい。付言すれば、図３（ａ）の状態で、移動支持部４によって、上流側ステージＳ１と検査ステージＳ２でそれぞれガラス板Ｇを吸着支持し、２枚のガラス板Ｇを同時に搬送するようにしてもよい。

そして、以上のように搬送される過程で、ガラス板Ｇの幅方向両端部はそれぞれ検査空間５を通過し、端部検査が実施される。詳細には、図４に示すように、補助支持部３によってガラス板Ｇの幅方向両端部の一部を浮上支持し、補助支持部３の外側方の検査空間５に食み出したガラス板Ｇの食み出し部Ｇａを撮像手段６によって撮像し、この撮像データに基づいて端部の欠陥の有無等を検査する。

ここで、この実施形態では、移動支持部４の上面が、ガラス板Ｇの浮上支持を考慮し、主支持部２及び補助支持部３のそれぞれの上面よりも僅かに上方に位置している。もちろん、移動支持部４の上面は、主支持部２及び補助支持部３のそれぞれの上面と同一平面上に位置していてもよいし、僅かに下方に位置していてもよい。また、図示例では、撮像手段６がガラス板Ｇの端部上方に配置されているが、これに限定されるものではなく、公知の端部検査手法の光学配置を適宜採用することができる。

一方、ガラス板Ｇが相対的に小さな場合には、図５に示すように、予め補助支持部３を退避位置へ下降させておき、ガラス板Ｇの幅方向両端部の一部を主支持部２の外側方の検査空間５に食み出させ、その食み出し部Ｇａを撮像手段６によって撮像する。この場合、補助支持部３の退避位置への下降動作に合わせて、撮像手段６を幅方向中央側に移動させる。

ここで、ガラス板Ｇの大きさに関わらず、端部検査の際に、ガラス板Ｇの食み出し部Ｇａの搬送方向前後位置は、幅方向端部に配置された主支持部２によってそれぞれ支持される。

以上のようにすれば、小さいガラス板Ｇの場合には、補助支持部３を退避位置に移動させて、ガラス板Ｇを主支持部２で支持することができ、大きいガラス板Ｇの場合には、補助支持部３を支持位置に移動させ、ガラス板Ｇを主支持部２と補助支持部３で支持することができる。このため、ガラス板Ｇの大きさが変更されても、補助支持部３によって検査空間５におけるガラス板Ｇの食み出し部Ｇａの大きさを適正に保つことが可能となる。したがって、ガラス板Ｇの食み出し部Ｇａが、検査空間５において垂れ下がるという不具合を解消することができる。その結果、ガラス板Ｇの端部の検査精度の向上を図ると共に、ガラス板Ｇの端部が搬送手段１と接触して破損するという事態を確実に低減することが可能となる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係るガラス板の端部検査装置の要部拡大図である。この第２実施形態に係る端部検査装置が、第１実施形態に係る端部検査装置と相違するところは、補助支持部３を幅方向で複数に分割した点にある。

詳細には、分割された補助支持部３が、それぞれ独立して、各支持位置と各退避位置との間を昇降可能となっている。なお、撮像手段６は、各補助支持部３の昇降動作に合わせて、幅方向に段階的に移動するようになっている。

このようにすれば、検査空間５におけるガラス板Ｇの端部の支持面積を細かく変更することができるため、大きさの異なる多数種のガラス板Ｇを検査対象とする場合であっても、各ガラス板Ｇの食み出し部Ｇａの幅方向寸法を適正に調整することができる。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態に係るガラス板の端部検査装置の概念図である。この第３実施形態に係る端部検査装置が、第１〜２実施形態に係る端部検査装置と相違する第１の相違点は、検査ステージＳ２の上流側に位置する上流側ステージＳ１と下流側ステージＳ３にそれぞれガラス板Ｇの搬送方向を９０度変化させる方向転換部７、８を設けたところにある。なお、上流側ステージＳ１の第１方向転換部７と、下流側ステージＳ３の第２方向転換部８は、それぞれ構成が共通しているので、以下では第１方向転換部７の構成を説明する。

第１方向転換部７は、この実施形態では、図中の矢印Ａ方向にガラス板Ｇを搬送する第１ローラ群９と、第１ローラ群９の搬送方向と直交する図中の矢印Ｂ方向にガラス板Ｇを搬送する第２ローラ群１０とを備え、各ローラ群９、１０はそれぞれ昇降動作可能となっている。そして、次のように動作する。

まず、第２ローラ群１０を下降させた状態で、上流側から供給されるガラス板Ｇを所定位置まで第１ローラ群９によって図中の矢印Ａ方向に送りを加えながら搬送する。所定位置までガラス板Ｇを搬送した後に、第２ローラ群１０を上昇させると共に、第１ローラ群９を下降させ、ガラス板Ｇを第１ローラ群９から第２ローラ群１０へ引き渡す。第２ローラ群１０へ引き渡されたガラス板Ｇは、移動支持部４によって吸着支持され、第２のローラ群１０により図中の矢印Ｂ方向に送りを加えられながら、移動支持部４の移動によって検査ステージＳ２上に搬送される。なお、その後の移動支持部４によるガラス板Ｇの搬送手順は第１実施形態で説明した通りであるので省略する。

第２の相違点は、第１方向転換部７よりも上流側に更に別の検査ステージＳ０を有するところにある。ここでは、便宜上、Ｓ０を第１検査ステージと、Ｓ２を第２検査ステージという。なお、第２検査ステージＳ２の構成は、第１実施形態と同様とする。

第１検査ステージＳ０は、この実施形態では、ガラス板Ｇを浮上支持する主支持部１１と、ガラス板Ｇを接触支持し且つ搬送方向（矢印Ａ方向）に送りを加えるローラ群１２とを備えている。主支持部１１は、搬送方向と直交する幅方向（矢印Ｂ方向）に複数に分割されており、隣接する主支持部１１間の幅方向間隔が調整可能となっている。また、ローラ群１２は、幅方向の両端部に位置しており、幅方向に移動可能となっている。なお、ローラ群１２の各ローラは、撮像手段１３に対応する位置に配置されておらず、この空間が検査空間とされる。

すなわち、第１検査ステージＳ０は、ガラス板Ｇの大きさに合わせて、主支持部１１の幅方向間隔と、ローラ群１２と主支持部１１との間の幅方向間隔を調整することで、ガラス板Ｇの端部に形成される食み出し部の寸法を調整するようになっている。

そして、この実施形態では、第１検査ステージＳ０でガラス板Ｇの矢印Ｂ方向に対向する２辺の端部検査が実施され、第２検査ステージＳ２でガラス板Ｇの矢印Ａ方向に対向する残りの２辺の端部検査が実施される。なお、第１検査ステージＳ０は、上流側ステージＳ１の上流側に配置されているが、下流側ステージＳ３の下流側に配置してもよい。

＜第４実施形態＞
図８は、本発明の第４実施形態に係るガラス板の端部検査装置の概念図である。この第４実施形態に係る端部検査装置が、第１〜３実施形態に係る端部検査装置と相違するところは、検査ステージＳ２を搬送方向と直交する幅方向に複数（図中では３つ）並列に配列に配置した点にある。

詳細には、上流側から供給される複数枚のガラス板Ｇを、各上流側ステージＳ１で搬送方向を図中の矢印Ｃ１〜Ｃ３のように９０度反転させながら振り分け、各検査ステージＳ２へと供給する。そして、各検査ステージＳ２では、図中の矢印Ｄ１〜Ｄ３方向に各ガラス板Ｇを搬送しながら端部検査を実施する。その後、検査が終了した各ガラス板Ｇは、各検査ステージＳ２の下流側に配置された各下流側ステージＳ３によって搬送方向を図中の矢印Ｅ１〜Ｅ３のように９０度反転させながら１箇所に集められ、下流側へと搬送される。なお、この場合、各検査ステージＳ２では、ガラス板Ｇの対向する２辺の端部検査が実施されるが、残りの対向する２辺の端部検査は、上流側ステージＳ１の上流側又は下流側ステージＳ３の下流側で実施してもよい。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、分割された主支持部２や、１又は分割された補助支持部３を幅方向に移動可能とし、それぞれの幅方向間隔を調整可能としてもよい。このようにすれば、ガラス板Ｇの大きさの変更に対してより緻密に対応することができる。

また、移動支持部４を１つ設ける場合を説明したが、ガラス板Ｇが大きい場合には、移動支持部４を複数設けてもよい。さらに、また、移動支持部４に代えて、ガラス板Ｇに対してローラで送りを加えるようにしてもよい。

１搬送手段
２主支持部
３補助支持部
４移動支持部
５検査空間
６撮像手段
Ｇガラス板
Ｇａ食み出し部
Ｓ１上流側ステージ
Ｓ２検査ステージ
Ｓ３下流側ステージ

Claims

ガラス板を下方から支持しながら搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向と直交する幅方向におけるガラス板の端部を撮像する撮像手段とを備えたガラス板の端部検査装置において、
前記搬送手段が、検査ステージとして、前記撮像手段に対応する位置に検査空間を有する主支持部と、前記検査空間で前記幅方向におけるガラス板の端部を補助的に支持する支持位置と前記支持位置から退避した退避位置の間を移動する補助支持部とを備え、
前記主支持部が、第１の流体を噴出する複数の穴を有し、前記第１の流体を介してガラス板を浮上支持する主支持平面を有するとともに、
前記補助支持部が、第２の流体を噴出する複数の穴を有し、前記支持位置で前記第２の流体を介してガラス板を浮上支持する補助支持平面を有し、
ガラス板が所定のサイズよりも大きい場合に、ガラス板を前記主支持平面と前記補助支持平面で支持した状態で、ガラス板の端部検査を行うように構成されていることを特徴とするガラス板の端部検査装置。
前記撮像手段が、前記補助支持部の前記移動動作に合わせて、前記幅方向に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の端部検査装置。
前記搬送手段は、前記浮上支持されているガラス板を吸着支持して、前記搬送方向に沿って移動する移動支持部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の端部検査装置。
前記補助支持部が、前記幅方向で複数に分割されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の端部検査装置。
前記主支持部が、前記幅方向で複数に分割されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板の端部検査装置。
前記搬送手段が、前記検査ステージの上流側と下流側の少なくとも一方に、前記搬送方向を９０度反転させ、前記搬送方向に対するガラス板の任意の１辺の向きを９０度変化させる方向転換部を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス板の端部検査装置。
前記検査ステージが、前記幅方向に並列に複数配列されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス板の端部検査装置。
ガラス板の板厚が、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス板の端部検査装置。