JP2014024719A - ガラス板の搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
対向したベルトコンベアでガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送する際に、ベルトコンベアの各々に備えられた両ベルトの運動速度を的確に同期させること。
【解決手段】
ガラス板Ｇを一方側と他方側とから挟持して搬送する対向したベルトコンベア２ａ，２ｂを備え、これらベルトコンベア２ａ，２ｂの各々が、無端状のベルト５と、ベルト５が捲き掛けられる駆動プーリー３及び従動プーリー４と、駆動プーリー３を回転駆動させる駆動モーターＭとを備えるガラス板の搬送装置１であって、一方側のベルトコンベア２ａにおける駆動モーターＭ１の回転速度を一定に制御すると共に、駆動モーターＭ１のトルクを検出し、且つ検出されたトルクに基づいて他方側のベルトコンベア２ｂにおける駆動モーターＭ２のトルクを制御するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、対向したベルトコンベアでガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送するガラス板の搬送装置及び搬送方法に関する。

周知のように、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや太陽電池に使用されるガラス板製品は、その製造工程の終盤において、矩形状で且つ所定の大きさに切断された後、その縁部に対して研削加工、コーナーカット加工等が施される。

このような加工を行う方法としては、ガラス板を搬送する搬送装置として対向したベルトコンベアを用い、これらベルトコンベアでガラス板を一方側と他方側とから狭持して搬送すると共に、搬送経路の側方に設置された研削ツールによりガラス板の縁部に加工を施す方法が広く採用されるに至っている。

ところで、この方法を使用する場合に、縁部の加工精度を高める上で重要となるのが、対向したベルトコンベアに備えられた両ベルトの運動速度（ガラス板を搬送する速度）を同期させることである。この運動速度が同期せず、両ベルト間に運動速度の差異を生じてしまうと、搬送中のガラス板に不当な力が作用したり、ベルトに対してガラス板が滑ったりする等の不具合が起こる。その結果、ガラス板の搬送精度が低下し、ひいては、縁部の加工精度が著しく損なわれる事態を招いてしまう。

故に、この種の方法に用いられる搬送装置には、上述のような事態の発生を防止するため、様々な技術の提案がなされており、その一例が下記の特許文献１に開示されている。

同文献には、対向したベルトコンベアの各々が、無端状のベルトと、ベルトが捲き掛けられる駆動輪及び従動輪と、該駆動輪を回転駆動させる電動モーターとを備え、さらに、これら電動モーターにおける出力回転軸の少なくとも一方の回転速度を調整可能な制御装置とを備えたガラス板の搬送装置が開示されている。そして、出力回転軸の回転速度を所望の値に設定することにより、両ベルトの運動速度を同期させることが記載されている。

特開平６−１３４６５９号公報

上記の特許文献１に開示された装置によれば、電動モーターにより回転駆動する両駆動輪の回転速度を同期させることが可能となるため、これらの駆動輪に捲き掛けられる両ベルトの運動速度も同様に同期させ得るものと期待される。しかしながら、下記のような問題により、この装置の構成では、両ベルトの運動速度を的確に同期させることは未だ困難であるのが実情である。

すなわち、運動中のベルトは、張った状態と緩んだ状態とを繰り返しており、運動中のベルトに作用する張力が変化している。尚且つ、両ベルトが同時に張ったり、緩んだりするわけでは無い。また、両ベルトに作用する摩擦抵抗の大きさも同一ではない上、ベルトの個体差や劣化の程度によって初期長さや伸びが異なる。

そのため、同文献に開示された装置のように、単に駆動輪の回転速度を制御して同期させるのみでは、両ベルトの運動速度を的確に同期させることは極めて難しいという問題があり、上述のようなガラス板の搬送精度が低下する等の不具合を未だ解決するには至っていない。

上記事情に鑑みなされた本発明は、対向したベルトコンベアでガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送する際に、これらベルトコンベアの各々に備えられた両ベルトの運動速度を的確に同期させ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に係るガラス板の搬送装置は、ガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送する対向したベルトコンベアを備え、これらベルトコンベアの各々が、無端状のベルトと、該ベルトが捲き掛けられる駆動輪及び従動輪と、前記駆動輪を回転駆動させる駆動モーターとを備えるガラス板の搬送装置であって、前記一方側のベルトコンベアにおける駆動モーターの回転速度を一定に制御すると共に、該駆動モーターのトルクを検出し、且つ検出されたトルクに基づいて前記他方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクを制御するように構成されていることに特徴付けられる。

このような構成によれば、張力の変化等によって、一方側のベルトコンベアにおけるベルト（以下、第一ベルトという）の運動速度が、他方側のベルトコンベアにおけるベルト（以下、第二ベルトという）の運動速度に対して遅くなった場合、以下のような効果が得られる。すなわち、この場合、第一ベルトは、第一ベルトと第二ベルトとで挟持されたガラス板を介して第二ベルトに引っ張られた状態となる。そのため、第一ベルトと第二ベルトの運動速度に差異を生じた影響が、一方側のベルトコンベアにおける駆動モーター（以下、第一駆動モーターという）のトルクの減少として表れる。この減少した第一駆動モーターのトルクが検出されると、このトルクに基づいて他方側のベルトコンベアにおける駆動モーター（以下、第二駆動モーターという）のトルクが減少するように制御が行われる。これにより、第二ベルトの運動速度が減速し、その速度が第一ベルトの運動速度と等しくなると、両ベルトの運動速度の差異に起因した第一駆動モーターのトルクの減少が停止するため、第二駆動モーターのトルクの制御も停止する。その結果、第一ベルトと第二ベルトとの運動速度を的確に同期させることができる。この効果は、上述のように、第一ベルトの運動速度が、第二ベルトの運動速度に対して遅くなった場合のみならず、速くなった場合にも同様に得ることができる。この場合においては、両ベルトの運動速度に差異を生じた影響が、第一駆動モーターのトルクの増加として表れるため、第二駆動モーターのトルクが増加するように制御が行われることになる。また、第一駆動モーターの回転速度が一定となるように制御されていることで、第一駆動モーターと第二駆動モーターとのトルクが互いに追随しあって、共に減少し続けたり、増加し続けたりするような事態を回避することが可能となる。

上記の構成において、前記一方側のべルトコンベアにおける駆動輪と、前記他方側のベルトコンベアにおける駆動輪とが等しい径を有すると共に、前記他方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクが前記一方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクと同一となるように制御することが好ましい。

このようにすれば、一方側のべルトコンベアにおける駆動輪と、他方側のベルトコンベアにおける駆動輪とが等しい径を有するため、第二駆動モーターのトルクが、増減した第一駆動モーターのトルクと同一となるように制御すれば、第一ベルトと第二ベルトとの運動速度を同期させることが可能となる。また、この場合、一方側のべルトコンベアと他方側のべルトコンベアとの間で、第一駆動モーターと第二駆動モーターによる制御対象（一方は回転速度、他方はトルク）が異なるという点を除き、同一の設計とすれば、両ベルトの運動速度を同期させる上で悪影響を与える可能性のある要素を可及的に除去することができる。

上記の構成において、前記ベルトは歯付きベルトであると共に、前記駆動輪は歯付きプーリーであることが好ましい。

このようにすれば、歯付きベルトの歯と歯付きプーリーの歯とが互いに噛み合うことにより、ベルトのプーリーに対する滑りが可及的に防止されるため、第一駆動モーターの回転速度、及び第二駆動モーターのトルクを制御したことによる効果を確実に得ることができる。

また、上記の各ガラス板の搬送装置に加えて、前記ガラス板の縁部を加工する加工手段を備えることにより、ガラス板の加工装置を構成することができる。

このような加工装置によれば、ガラス板の搬送装置によって精度よくガラス板の搬送を行うことができるため、当該ガラス板の縁部に高精度な加工を施すことが可能となる。

また、上記の課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の搬送方法は、その各々が、無端状のベルトと、該ベルトが捲き掛けられる駆動輪及び従動輪と、前記駆動輪を回転駆動させる駆動モーターとを備える対向したベルトコンベアを設け、これらベルトコンベアでガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送するガラス板の搬送方法であって、前記一方側のベルトコンベアにおける駆動モーターの回転速度を一定に制御すると共に、該駆動モーターのトルクを検出し、且つ検出されたトルクに基づいて前記他方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクを制御することに特徴付けられる。

このような方法によれば、上述のガラス板の搬送装置に係る説明で既に述べた事項と同様の作用効果を享受することができる。

以上のように、本発明によれば、対向したベルトコンベアでガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送する際に、これらベルトコンベアの各々に備えられた両ベルトの運動速度を的確に同期させることができる。このため、ガラス板を搬送しつつ、当該ガラス板の縁部を加工するような場合には、ガラス板の搬送精度が高精度に保持されることによって、縁部の加工精度についても、これを高精度なものとすることが可能となる。

本発明の実施形態に係るガラス板の搬送装置を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス板の搬送装置を用いたガラス板の搬送の実施態様を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス板の搬送装置を用いたガラス板の搬送の実施態様を示す概略側面図である。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るガラス板の搬送装置を示す概略側面図である。同図に示すように、ガラス板の搬送装置１は、横置き姿勢のガラス板Ｇを挟持して搬送する上下に対向したベルトコンベア２を主要な要素として構成される。対向したベルトコンベア２は、下側に配置されたベルトコンベア２ａと、上側に配置されたベルトコンベア２ｂとを一組として、同図における紙面に鉛直な方向において、並列に二組が設置されており、各組がガラス板Ｇの搬送方向に平行な両縁部を挟持して搬送することが可能となっている。

ベルトコンベア２ａ，２ｂの夫々は、無端状のベルト５と、ベルト５が捲き掛けられる駆動輪及び従動輪としての駆動プーリー３及び従動プーリー４とを備えている。

ベルトコンベア２ａ，２ｂに備えられた駆動プーリー３ａ，３ｂは、同一な径を有すると共に、その表面には、後述のベルト５に形成された歯と噛み合ってベルト５を運動させるための歯が等ピッチで形成されている。そして、これら駆動プーリー３ａ，３ｂの夫々が、駆動モーターとしてのサーボモーターＭ１，Ｍ２と図示省略のギアを介して連結されており、サーボモーターＭ１，Ｍ２の駆動によって、同図に示すＡ方向に回転駆動するように構成されている。なお、サーボモーターＭ１と駆動プーリー３ａ、及びサーボモーターＭ２と駆動プーリー３ｂを連結させるギアの構成は、両者で同一となっている。

駆動プーリー３ａを回転駆動させるサーボモーターＭ１は、主制御器Ｚから送信される電気信号Ｓ１に基づいて、その回転速度（回転数）が制御される。また、サーボモーターＭ１のトルクは、トルク検出器Ｄ１によって検出され、検出されたトルクが電気信号Ｓ３として、トルク演算器Ｃに送信され伝達される。

一方、駆動プーリー３ｂを回転駆動させるサーボモーターＭ２は、トルク演算器Ｃから送信される電気信号Ｓ２に基づいて、そのトルクが制御される。このサーボモーターＭ２のトルクは、トルク検出器Ｄ２によって検出されると共に、検出されたトルクが電気信号Ｓ４としてトルク演算器Ｃにフィードバックされ伝達される。

以上の構成により、トルク演算器Ｃは、トルク検出器Ｄ１，Ｄ２から送信される電気信号Ｓ３，Ｓ４を受信すると共に、受信した電気信号Ｓ３，Ｓ４に基づいてサーボモーターＭ１とサーボモーターＭ２とのトルクの大きさの差異を演算する。そして、その演算結果に基づいて電気信号Ｓ２を送信することにより、サーボモーターＭ２のトルクが、サーボモーターＭ１のトルクと同一となるように制御が行われる。

ベルトコンベア２ａ，２ｂに備えられた従動プーリー４ａ，４ｂは、上記の駆動プーリー３ａ，３ｂと同一な径を有すると共に、これらを回転駆動させるサーボモーターを有していない点を除き、駆動プーリー３ａ，３ｂと同一な構成となっている。そして、その表面に形成された歯が、後述のベルト５に形成された歯と噛み合うことで回転する。

ベルト５は、駆動プーリー３に対する滑りを防止するため、その裏面に上述の駆動プーリー３及び従動プーリー４に形成された歯と噛み合うと共に、等ピッチで形成された歯を有する歯付きベルト（タイミングベルト）となっている。ベルトコンベア２ａ，２ｂに備えられた両ベルト５ａ，５ｂの夫々において、従動プーリー４ａ，４ｂから駆動プーリー３ａ，３ｂへと向かって運動する部位は、搬送経路に沿って設けられたレール６ａ，６ｂによって案内される。そして、この案内された部位でガラス板Ｇを挟持して搬送するように構成されている。

以下、上記の構成を備えたガラス板の搬送装置１についての作用を説明する。

サーボモーターＭ１，Ｍ２の駆動により、駆動プーリー３ａ，３ｂが回転駆動すると、ベルトコンベア２ａ，２ｂに備えられたベルト５ａ，５ｂがガラス板Ｇを挟持して搬送する。このとき、サーボモーターＭ１の回転速度は、主制御器Ｚから送信される電気信号Ｓ１により、一定となるように制御される。

運動中のベルト５ａ，５ｂは、互いに独立して張った状態と緩んだ状態とを繰り返す。また、レール６ａ，６ｂとの摩擦によって両ベルト５ａ，５ｂに作用する摩擦抵抗の大きさが異なる。さらに、個体差や劣化の程度によって初期長さや伸びも異なる。これらのことに起因して、両サーボモーターＭ１，Ｍ２の回転速度を同じ速度としても、図２（ａ）に示すように、ガラス板Ｇを搬送中のベルト５ａの運動速度Ｖ１と、ベルト５ｂの運動速度Ｖ２とが等しくならない場合がある。

例えば、Ｖ２に対してＶ１が遅くなると、ベルト５ａは、ベルト５ａとベルト５ｂとで挟持されたガラス板Ｇを介して、ベルト５ｂに引っ張られた状態となる。これにより、ベルト５ａとベルト５ｂとの運動速度Ｖ１，Ｖ２に差異を生じた影響が、図２（ｂ）に示すように、ベルト５ａが捲き掛けられるプーリー３ａのトルクＴ１の減少として表れ、ひいては、駆動プーリー３ａを回転駆動させるサーボモーターＭ１のトルクの減少として表れる。

この減少したサーボモーターＭ１のトルクは、トルク検出器Ｄ１によって検出され、電気信号Ｓ３としてトルク演算器Ｃに送信され伝達される。そして、この電気信号Ｓ３と、サーボモーターＭ２のトルクを検出したトルク検出器Ｄ２から送信される電気信号Ｓ４とにより、両サーボモーターＭ１，Ｍ２のトルクの大きさの差異がトルク演算器Ｃで演算される。そして、その演算結果に基づいて電気信号Ｓ２を送信することにより、サーボモーターＭ２のトルクを減少させ、サーボモーターＭ１のトルクと同一となるように制御が行われる。

この制御が行われると、図３（ａ）に示すように、サーボモーターＭ２によって回転駆動する駆動プーリー３ｂのトルクＴ２が減少する。これに伴って、図３（ｂ）に示すように、駆動プーリー３ｂによって撒き掛けられたベルト５ｂの運動速度Ｖ２が減速する。そして、このＶ２がベルト５ａの運動速度Ｖ１と等しくなると、両ベルト５ａ，５ｂの運動速度Ｖ１，Ｖ２の差異に起因したサーボモーターＭ１のトルクの減少が停止するため、トルク演算器ＣによるサーボモーターＭ２のトルクの制御も停止する。その結果、ベルト５ａとベルト５ｂとの運動速度Ｖ１，Ｖ２を的確に同期させることができる。なお、このとき、両ベルト５ａ，５ｂにおける駆動プーリー３ａ，３ｂへと捲き付き始める部位の張力は互いに等しくなる。

また、上述の例では、ベルト５ａの運動速度Ｖ１がベルト５ｂの運動速度Ｖ２に対して遅くなった場合について説明したが、この効果は、ベルト５ａの運動速度Ｖ１がベルト５ｂの運動速度Ｖ２に対して速くなった場合にも同様に得ることができる。この場合、両ベルト５ａ，５ｂの運動速度Ｖ１，Ｖ２に差異を生じた影響が、サーボモーターＭ１のトルクの増加として表れるため、トルク演算器Ｃは、サーボモーターＭ２のトルクが増加するように制御を行うことになる。

さらに、サーボモーターＭ１の回転速度を主制御器Ｚから送信される電気信号Ｓ１により一定となるように制御していることから、サーボモーターＭ１とサーボモーターＭ２とのトルクが互いに追随しあって、共に減少し続けたり、増加し続けたりするような事態を回避することが可能となる。

加えて、駆動プーリー３ａと３ｂとが同一な径を有することにより、ベルト５ａとベルト５ｂとの運動速度Ｖ１，Ｖ２を同期させる上で悪影響を与える可能性のある要素を可及的に除去することができる。また、本発明では、サーボモーターＭ１，Ｍ２のトルクを演算することによって、ベルト５ａと５ｂの運動速度を同期させようとするものだが、トルクの検出方法として、Ｍ１，Ｍ２を流れる電流の値を用いることにより、簡易的にトルクを制御することができる。

また、以上のガラス板の搬送装置１に加えて、ガラス板Ｇの搬送経路の側方に、搬送中のガラス板Ｇの縁部を加工する加工手段としての研削ホイールを備えることにより、ガラス板の加工装置を構成することができる。研削ホイールは、円盤状に形成されると共に搬送経路を挟んで一対又は複数対が設置される。ホイールの研削面には、砥粒がボンドによって固着されており、ホイールが回転することによってベルト５ａ，５ｂに挟持され搬送されるガラス板Ｇの搬送方向に平行な縁部を研削するように構成されている。

このようなガラス板の加工装置によれば、加工対象であるガラス板Ｇがガラス板の搬送装置１により精度よく搬送されるため、ガラス板Ｇの縁部の加工についても、同様に高精度なものとすることができる。

ここで、本発明に係るガラス板の搬送装置、及びガラス板の加工装置は、上記の実施形態で説明した構成に限定されるものではない。上記の実施形態においては、上下に対向したベルトコンベアを用いて横置き姿勢のガラス板を搬送する構成となっているが、この限りではなく、例えば、左右で対向したベルトコンベアを用いて縦置き姿勢のガラス板を搬送する構成としてもよいし、斜めに対向したベルトコンベアでガラス板を搬送する構成としてもよい。加えて、上記の実施形態では、上側のベルトコンベアと下側のベルトコンベアとの組からなる二組を並列に並べる構成となっているが、一組のみを設ける構成としてもよいし、三組以上を並列に並べる構成としてもよい。また、ベルトとしては、歯付きベルト（タイミングベルト）に限らず、Ｖベルトや平ベルトを用いる構成としてもよい。

また、上記の実施形態においては、下側に配置されたベルトコンベアにおけるサーボモーターの回転速度を制御し、上側に配置されたベルトコンベアにおけるサーボモーターのトルクを制御する構成としているが、上側の回転速度を制御し、下側のトルクを制御する構成としてもよい。

さらに、駆動プーリーの径は、対向したベルトコンベア間で必ずしも同一である必要はなく、径の大きさが異なっていてもよい。この場合、例えば、回転速度を制御されるサーボモーターにより回転駆動する駆動プーリーの径と、トルクを制御されるサーボモーターにより回転駆動する駆動プーリーの径との比が１：２であるとすると、トルクを制御されるサーボモーターは、回転速度を制御されるサーボモーターのトルクに対して２倍のトルクを出力するように制御される。

加えて、上記の実施形態に係るガラス板の加工装置においては、搬送中のガラス板の搬送方向に平行な縁部を研削する構成となっているが、コーナーカット加工を行うような構成としてもよい。

１ ガラス板の搬送装置
２ ベルトコンベア
３ 駆動プーリー
４ 従動プーリー
５ ベルト
Ｇ ガラス板
Ｍ１ サーボモーター
Ｍ２ サーボモーター
Ｚ 主制御器
Ｃ トルク演算器
Ｄ１ トルク検出器
Ｄ２ トルク検出器
Ｓ１ 電気信号
Ｓ２ 電気信号
Ｓ３ 電気信号
Ｓ４ 電気信号

Claims (5)

1. ガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送する対向したベルトコンベアを備え、
   これらベルトコンベアの各々が、無端状のベルトと、該ベルトが捲き掛けられる駆動輪及び従動輪と、前記駆動輪を回転駆動させる駆動モーターとを備えるガラス板の搬送装置であって、
   前記一方側のベルトコンベアにおける駆動モーターの回転速度を一定に制御すると共に、該駆動モーターのトルクを検出し、且つ検出されたトルクに基づいて前記他方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクを制御するように構成されていることを特徴とするガラス板の搬送装置。
2. 前記一方側のべルトコンベアにおける駆動輪と、前記他方側のベルトコンベアにおける駆動輪とが等しい径を有すると共に、前記他方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクが前記一方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクと同一となるように制御することを特徴とする請求項１に記載のガラス板の搬送装置。
3. 前記ベルトは歯付きベルトであると共に、前記駆動輪は歯付きプーリーであ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搬送装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の搬送装置と、前記ガラス板の縁部を加工する加工手段とを備えたガラス板の加工装置。
5. その各々が、無端状のベルトと、該ベルトが捲き掛けられる駆動輪及び従動輪と、前記駆動輪を回転駆動させる駆動モーターとを備える対向したベルトコンベアを設け、これらベルトコンベアでガラス板を一方側と他方側とから挟持して搬送するガラス板の搬送方法であって、
   前記一方側のベルトコンベアにおける駆動モーターの回転速度を一定に制御すると共に、該駆動モーターのトルクを検出し、且つ検出されたトルクに基づいて前記他方側のベルトコンベアにおける駆動モーターのトルクを制御することを特徴とするガラス板の搬送方法。

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