JP3220188U - End detection device and end surface coating device - Google Patents
End detection device and end surface coating deviceInfo
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Abstract
【課題】ガラス基板における端部の検出作業の作業効率を向上させながら同端部を高精度に検出することができる端部検出装置およびこの端部検出装置を備えた端面塗布装置を提供する。【解決手段】端面塗布装置100は、ガラス基板90を保持するワーク保持具101の上方に撮像装置104を備えるとともに、下方に遮光体107およびワーク照明装置108をそれぞれ備えている。撮像装置104は、ガラス基板90を撮像した撮像画像情報を制御装置120に出力する。遮光体107は、ワーク照明装置108から出射される光のうちのガラス基板90における端部91に照射される光を遮光する。ワーク照明装置108は、ガラス基板90に向けて赤色の光を照射する。制御装置120は、撮像画情報の中からガラス基板90の端部91を表す画像情報を抽出してガラス基板90の位置および向きを検出する。【選択図】図1An end detection device capable of detecting the end of the glass substrate with high accuracy while improving the work efficiency of the end detection operation, and an end surface coating apparatus including the end detection device are provided. An end surface coating apparatus includes an image pickup device above a work holder holding a glass substrate, and a light shielding body and a work illumination device below. The imaging device 104 outputs captured image information obtained by imaging the glass substrate 90 to the control device 120. The light shielding body 107 shields the light emitted to the end 91 of the glass substrate 90 out of the light emitted from the work illumination device 108. The work illumination device 108 emits red light toward the glass substrate 90. The control device 120 extracts the image information representing the end 91 of the glass substrate 90 from the captured image information, and detects the position and orientation of the glass substrate 90. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、板状に形成されたガラス基板の端部を画像処理によって検出する端部検出装置およびこの端部検出装置を備えてガラス基板の端面に流動体を塗布する端面塗布装置に関する。 This invention relates to an edge detection device that uses image processing to detect the edges of a plate-shaped glass substrate, and an edge coating device that is equipped with this edge detection device and applies a fluid to the edge of the glass substrate.
従来から、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、液晶テレビおよび有機EL表示装置などの液晶ディスプレイを構成する薄板状のガラス基板の製造過程においては、加工対象であるガラス基板の位置や向きを画像処理によって検出することが行なわれている。例えば、下記特許文献1には、液晶ディスプレイを構成するガラス基板の表面にこのガラス基板の一辺に平行なクロスマークを付しておき、このクロスマークを撮像して画像処理を実行することによってガラス基板の位置および向きを検出する液晶基板の検査装置が開示されている。 In the manufacturing process of thin glass substrates that make up liquid crystal displays such as those used in mobile phones, smartphones, tablet devices, LCD televisions, and organic EL display devices, the position and orientation of the glass substrate being processed has traditionally been detected using image processing. For example, Patent Document 1 below discloses an inspection device for liquid crystal substrates that marks the surface of a glass substrate that makes up an LCD display with a cross mark parallel to one side of the glass substrate, captures an image of this cross mark, and performs image processing to detect the position and orientation of the glass substrate.
しかしながら、上記特許文献1に記載された液晶基板の検査装置においては、ガラス基板の端面をクロスマークを介して間接的に検出しているため端面の検出精度が低いという問題がある。また、上記液晶基板の検査装置においては、クロスマークをガラス基板の一辺に平行に付す作業が困難であるとともにガラス基板の検査後にガラス基板の表面からクロスマークを除去する作業も必要となり作業効率を低下させるという問題もある。 However, the liquid crystal substrate inspection device described in Patent Document 1 has the problem of low edge detection accuracy because it indirectly detects the edge of the glass substrate via a cross mark. Furthermore, with the liquid crystal substrate inspection device, it is difficult to place a cross mark parallel to one side of the glass substrate, and the cross mark must be removed from the surface of the glass substrate after inspection, which reduces work efficiency.
本考案は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、ガラス基板における端部の検出作業の作業効率を向上させながら同端部を高精度に検出することができる端部検出装置およびこの端部検出装置を備えた端面塗布装置を提供することにある。 This invention was made to address the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an edge detection device that can detect edges of glass substrates with high accuracy while improving the efficiency of the edge detection process, and an edge coating device equipped with this edge detection device.
ここで、端面塗布装置とは、ガラス基板の端面にガラス基板の割れや欠けを防止するための保護層を形成することを目的として同端面に紫外線が照射されることによって硬化する未硬化(流動体状)の樹脂材を塗布する機械装置である。 Here, an edge coating device is a mechanical device that applies an uncured (fluid) resin material to the edge of a glass substrate, which hardens when exposed to ultraviolet light, in order to form a protective layer on the edge of the glass substrate to prevent cracking or chipping.
上記目的を達成するため、本考案の特徴は、板状に形成されたガラス基板の端部を検出する端部検出装置であって、ガラス基板を着脱自在に保持するワーク保持具と、ワーク保持具に保持されたガラス基板における少なくとも端部を撮像して撮像画像情報を出力する撮像装置と、撮像装置に対向する側からワーク保持具に保持されたガラス基板の板面に光を照射するワーク照明装置と、ワーク保持具に保持されたガラス基板とワーク照明装置との間に配置されてガラス基板における端部への光の照射を遮る遮光体と、撮像画像情報を用いてガラス基板の端部を検出する画像処理手段とを備えることにある。 To achieve the above objective, the present invention is characterized by an edge detection device that detects the edge of a plate-shaped glass substrate, and includes a work holder that detachably holds the glass substrate; an imaging device that images at least the edge of the glass substrate held by the work holder and outputs the imaged image information; a work illumination device that irradiates light onto the plate surface of the glass substrate held by the work holder from the side facing the imaging device; a light shield that is positioned between the glass substrate held by the work holder and the work illumination device to block light from reaching the edge of the glass substrate; and image processing means that detects the edge of the glass substrate using the imaged image information.
このように構成した本考案の特徴によれば、端部検出装置は、ワーク照明装置に対してガラス基板の端部を遮光体によって遮光しているため、ワーク照明装置から出射された光はガラス基板における前記遮光部分より内側部分からガラス基板内に入射して前記遮光部分である端部側面である端面から出射する。すなわち、端部検出装置は、遮光体によって遮光されたガラス基板の端面から光を出射させた状態で撮像装置によって撮像しているためガラス基板の端部とこの端部の周囲とのコントラストが向上して画像処理手段はガラス基板における端部を容易かつ高精度で検出することができる。この結果、本考案に係る端部検出装置は、ガラス基板における端部の検出作業の作業効率を向上させながら同端部を高精度に検出することができる。 With this configuration, the edge detection device uses a light-shielding element to shield the edge of the glass substrate from the workpiece illumination device. Light emitted from the workpiece illumination device enters the glass substrate from a portion of the glass substrate that is inside the light-shielding element and exits from the edge surface, which is the side surface of the edge that is the light-shielding element. In other words, the edge detection device uses an imaging device to capture an image of the glass substrate edge, which is shielded by the light-shielding element, while emitting light from the edge. This improves the contrast between the edge of the glass substrate and its surroundings, allowing the image processing means to easily and accurately detect the edge of the glass substrate. As a result, the edge detection device of this invention can accurately detect the edge of the glass substrate while improving the efficiency of the edge detection process.
また、本考案の他の特徴は、前記端部検出装置において、遮光体は、シート状に形成されていることにある。 Another feature of the present invention is that in the edge detection device, the light blocking body is formed in a sheet shape.
このように構成した本考案の他の特徴によれば、端部検出装置は、遮光体がシート状に形成されているため、端部検出装置またはガラス基板自体への脱着が容易となるとともに、ガラス基板の種類に応じた形状の変更も容易となり装置構成の簡単化および作業性を向上させることができる。 Another feature of the present invention, configured in this way, is that the light blocking body of the edge detection device is formed in a sheet shape, making it easy to attach and detach from the edge detection device or the glass substrate itself, and the shape can be easily changed to suit the type of glass substrate, simplifying the device configuration and improving workability.
また、本考案の他の特徴は、前記端部検出装置において、さらに、ワーク保持具に保持されたガラス基板とワーク照明装置との間に配置されて遮光体を着脱自在に支持する遮光体支持体を備えることにある。 Another feature of the present invention is that the edge detection device further includes a light shielding body support member that is positioned between the glass substrate held by the workpiece holder and the workpiece illumination device and that detachably supports the light shielding body.
このように構成した本考案の他の特徴によれば、端部検出装置は、ワーク保持具に保持されたガラス基板とワーク照明装置との間に遮光体を着脱自在に支持する遮光体支持体を備えているため、遮光体の端部検出装置への脱着が容易となるとともに、ガラス基板の種類に応じた形状の変更も容易となり装置構成の簡単化および作業効率を向上させることができる。 Another feature of the present invention, configured in this manner, is that the edge detection device is equipped with a light shielding body support that detachably supports the light shielding body between the glass substrate held by the workpiece holder and the workpiece illumination device. This makes it easy to attach and detach the light shielding body to and from the edge detection device, and also makes it easy to change its shape to suit the type of glass substrate, simplifying the device configuration and improving work efficiency.
また、本考案の他の特徴は、前記端部検出装置において、ガラス基板における遮光体によって光が遮られた遮光領域の面積よりもワーク照明装置によって光が照射される照射領域の面積が大きいことにある。 Another feature of the present invention is that in the edge detection device, the area of the illumination area illuminated by light from the workpiece illumination device is larger than the area of the light-blocking area on the glass substrate where light is blocked by the light-blocking element.
このように構成した本考案の他の特徴によれば、端部検出装置は、ガラス基板における遮光体によって光が遮られた遮光領域の面積よりもワーク照明装置によって光が照射される照射領域の面積が大きく構成されているため、ガラス基板の端面から充分な光量の光を出射させることができ、画像処理手段による端部の検出精度を向上させることができる。 Another feature of the present invention, configured in this way, is that the area of the illumination area illuminated by the workpiece illumination device is larger than the area of the light-blocking area on the glass substrate where light is blocked by the light blocking body. This allows a sufficient amount of light to be emitted from the edge of the glass substrate, improving the accuracy of edge detection by the image processing means.
また、本考案の他の特徴は、前記端部検出装置において、遮光体は、ワーク保持具に保持されたガラス基板に対して非接触であることにある。 Another feature of the present invention is that in the edge detection device, the light shielding body does not come into contact with the glass substrate held by the work holder.
このように構成した本考案の他の特徴によれば、端部検出装置は、遮光体は、ワーク保持具に保持されたガラス基板に対して非接触であるため、ガラス基板に対してホコリなどを異物の付着および摩擦などによる損傷を防止することができる。 Another feature of the present invention, configured in this way, is that the light shield of the edge detection device does not come into contact with the glass substrate held by the work holder, preventing damage to the glass substrate due to adhesion of dust and other foreign matter and friction.
また、本考案は端部検出装置の考案として実施できるばかりでなく、この端部検出装置を備えた端面塗布装置の考案としても実施できるものである。 Furthermore, this invention can be implemented not only as an edge detection device, but also as an edge coating device equipped with this edge detection device.
具体的には、板状に形成されたガラス基板の端面に流動体を塗布する端面塗布装置であって、ガラス基板を着脱自在に保持するワーク保持具と、ワーク保持具に保持されたガラス基板の端面に対して流動体を吐出する流動体吐出具と、流動体吐出具をワーク保持具に対して相対的に変位させる吐出具変位手段と、ワーク保持具に保持されたガラス基板における少なくとも端部を撮像して撮像情報を出力する撮像装置と、撮像装置に対向する側からワーク保持具に保持されたガラス基板の板面に光を照射するワーク照明装置と、ワーク保持具に保持されたガラス基板とワーク照明装置との間に配置されてガラス基板における端部への光の照射を遮る遮光体と、端面撮像情報を用いてガラス基板の端部を検出する画像処理手段とを備えるようにすればよい。これによれば、端面塗布装置は、前記端部検出装置と同様の作用効果によって流動体を精度良く端面に塗布することができる。 Specifically, an edge coating device that coats an edge of a plate-shaped glass substrate includes a work holder that detachably holds the glass substrate, a fluid dispenser that dispenses a fluid onto the edge of the glass substrate held by the work holder, dispenser displacement means that displaces the fluid dispenser relative to the work holder, an imaging device that captures an image of at least the edge of the glass substrate held by the work holder and outputs the image information, a work illumination device that irradiates light onto the plate surface of the glass substrate held by the work holder from the side facing the imaging device, a light shield that is positioned between the glass substrate held by the work holder and the work illumination device to block light from reaching the edge of the glass substrate, and image processing means that detects the edge of the glass substrate using the edge image information. This allows the edge coating device to accurately coat the edge of the glass substrate with a fluid by achieving the same effects as the edge detection device.
以下、本考案に係る端部検出装置を備えた端面塗布装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本考案に係る端面塗布装置100の主要部の構成を模式的に示す一部断面側面図である。また、図2は、図1に示す端面塗布装置100の主要部の構成を模式的に示す平面図である。なお、本明細書において参照する図は、本考案の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この端面塗布装置100は、スマートフォンなどの携帯端末装置におけるタッチパネルを含む液晶ディスプレイを構成するガラス基板90の端面91aに保護層93を形成するために原料となる樹脂製の流動体94を塗布するための機械装置である。 One embodiment of an edge coating device equipped with an edge detection device according to the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing the configuration of the main components of an edge coating device 100 according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the main components of the edge coating device 100 shown in FIG. 1. Note that the drawings referred to in this specification are schematic, with some components exaggerated to facilitate understanding of the present invention. For this reason, the dimensions and proportions of the components may differ. This edge coating device 100 is a machine for applying a resin fluid 94, which is the raw material for forming a protective layer 93, to the edge 91a of a glass substrate 90 that constitutes a liquid crystal display, including a touch panel, in a mobile terminal device such as a smartphone.
(ガラス基板90の説明)
まず、本考案に係る端面塗布装置100を説明する前に、この端面塗布装置100の加工対象であるガラス基板90について説明する。このガラス基板90は、図3に示すように、スマートフォンなどの携帯端末装置(図示せず)における液晶ディスプレイを構成する部品であり、ガラス材を板状に形成して構成されている。この場合、ガラス基板90の平面視における大きさは携帯端末装置の大きさより一回り小さい形状に形成されるとともに、ガラス基板90の厚さは概ね0.1mm〜1.0mmである。本実施形態においては、ガラス基板90は、長辺が130mm、短辺が70mm、厚さが0.5mmの平面視で略長方形状に形成されている。
(Description of Glass Substrate 90)
Before describing the edge coating apparatus 100 according to the present invention, we will first describe the glass substrate 90 that is the object of processing by this edge coating apparatus 100. As shown in FIG. 3, the glass substrate 90 is a component that constitutes a liquid crystal display in a mobile terminal device (not shown) such as a smartphone, and is formed by forming a glass material into a plate shape. In this case, the size of the glass substrate 90 in a planar view is formed to be slightly smaller than the size of the mobile terminal device, and the thickness of the glass substrate 90 is approximately 0.1 mm to 1.0 mm. In this embodiment, the glass substrate 90 is formed to be approximately rectangular in a planar view, with long sides of 130 mm, short sides of 70 mm, and a thickness of 0.5 mm.
また、ガラス基板90には、外縁部を構成する端部91の一部に凹部92が形成されている。凹部92は、ガラス基板90を携帯端末装置に組み付ける際に他の部品との物理的接触を避ける所謂逃げ部分であり、ガラス基板90の端部91を構成する4辺のうちの図示下方の短辺から凹んで形成されている。本実施形態においては、凹部92は、端部91から2mmだけ内側に直線状に形成されるとともに両端部が凹状の円弧を介して端部91に繋がっている。 The glass substrate 90 also has a recess 92 formed in part of the end 91 that constitutes the outer edge. The recess 92 is a relief portion that avoids physical contact with other components when the glass substrate 90 is assembled into a mobile terminal device, and is recessed from the lower short side of the four sides that constitute the end 91 of the glass substrate 90. In this embodiment, the recess 92 is formed linearly 2 mm inward from the end 91, and both ends are connected to the end 91 via concave arcs.
保護層93は、ガラス基板90の割れや欠けを防止するために端部91の壁面である端面91a上に形成される固体または半固体状の樹脂層である。この保護層93は、50μm〜1mmの範囲の厚さで形成される。また、流動体94は、固体または半固体状の保護層93の原料となる流動性を有する未硬化の樹脂材である。流動体94としては、アクリル系、エポキシ系、エンチオール系およびポリエンーポリチオールの各種樹脂材を用いることができる。なお、図3においては、保護層93を点群によるハッチングで示すとともに、厚さを誇張して示している。 The protective layer 93 is a solid or semi-solid resin layer formed on the end face 91a, which is the wall surface of the end 91, to prevent cracking or chipping of the glass substrate 90. This protective layer 93 is formed to a thickness ranging from 50 μm to 1 mm. The fluid 94 is an uncured resin material with fluidity that serves as the raw material for the solid or semi-solid protective layer 93. Various resin materials such as acrylic, epoxy, enethiol, and polyene-polythiol can be used as the fluid 94. Note that in Figure 3, the protective layer 93 is shown hatched with a cloud of points, and its thickness is exaggerated.
(端面塗布装置100の構成)
端面塗布装置100は、ワーク保持具101を備えている。ワーク保持具101は、加工対象である1枚のガラス基板90を着脱自在に保持する装置であり、端面塗布装置100における図示しない支持台上に固定的に設けられている。このワーク保持具101は、ガラス基板90の板面を保持する平面状の保持面102を備えている。
(Configuration of Edge Coating Apparatus 100)
The edge coating apparatus 100 includes a workpiece holder 101. The workpiece holder 101 is a device that detachably holds one glass substrate 90, which is the object to be processed, and is fixedly provided on a support table (not shown) in the edge coating apparatus 100. The workpiece holder 101 includes a flat holding surface 102 that holds the plate surface of the glass substrate 90.
保持面102は、ガラス基板90を負圧によって吸着するための部分であり、平面視においてガラス基板90の大きさよりも小さい形状(本実施形態においては、長方形状)に形成されている。すなわち、保持面102は、ガラス基板90の端部91が保持面102の外周部(4辺)から張り出すように構成されている。この保持面102には、空気を吸引して負圧を発生させるための複数の小孔群からなる吸引孔102aが形成されている。そして、これらの吸引孔102aには、後述する制御装置120によって作動制御されて空気を吸引する吸引ポンプ103がそれぞれ接続されている。 The holding surface 102 is a portion for adsorbing the glass substrate 90 by negative pressure, and is formed in a shape (in this embodiment, rectangular) smaller than the size of the glass substrate 90 in a plan view. That is, the holding surface 102 is configured so that the edge 91 of the glass substrate 90 extends beyond the outer periphery (four sides) of the holding surface 102. The holding surface 102 is formed with suction holes 102a consisting of a group of multiple small holes for sucking in air and generating negative pressure. Each of these suction holes 102a is connected to a suction pump 103 that sucks in air and is operated and controlled by a control device 120 (described below).
ワーク保持具101の上方には、撮像装置104が設けられている。撮像装置104は、ワーク保持具101上に保持されたガラス基板90の端部91の位置および向き(形成方向)を検出するためにガラス基板90を撮像するための光学機械装置であり、ワーク保持具101の保持面102に対向する位置に端面塗布装置100における図示しない支持台上に固定的に設けられている。この撮像装置104は、制御装置120によって作動制御されてワーク保持具101上に保持されたガラス基板90を撮像するとともに、撮像したカラーの画像情報である撮像画像情報を制御装置120に出力する。 An imaging device 104 is provided above the work holder 101. The imaging device 104 is an optical mechanical device for capturing an image of the glass substrate 90 in order to detect the position and orientation (forming direction) of the edge 91 of the glass substrate 90 held on the work holder 101, and is fixedly mounted on a support base (not shown) of the edge coating device 100 in a position opposite the holding surface 102 of the work holder 101. The operation of this imaging device 104 is controlled by the control device 120 to capture an image of the glass substrate 90 held on the work holder 101, and outputs captured image information, which is color image information, to the control device 120.
本実施形態においては、撮像装置104は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサで構成されているが、ガラス基板90の少なくとも縁部を撮像した撮像画像情報を出力できればよく、CCDイメージセンサ以外の撮像素子、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどであってもよい。また、撮像装置104は、モノクロの撮像画像情報を出力するものであってもよい。 In this embodiment, the imaging device 104 is configured as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, but as long as it can output captured image information capturing at least the edge of the glass substrate 90, it may also be an imaging element other than a CCD image sensor, such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The imaging device 104 may also output monochrome captured image information.
ワーク保持具101の保持面102よりも下方におけるワーク保持具101の周囲には、遮光体支持体105が設けられている。遮光体支持体105は、遮光体107をワーク照明装置108とガラス基板90との間で支持する部品であり、遮光体107を載置可能な透明な板状体(ガラス製や樹脂製の板状体)で構成されている。本実施形態においては、遮光体支持体105は、平面視で方形状のガラス製の板状体で構成されている。この場合、遮光体支持体105は、中央部にワーク保持具101が貫通する貫通孔105aが形成されている。 A light shielding body support 105 is provided around the workpiece holder 101 below the holding surface 102 of the workpiece holder 101. The light shielding body support 105 is a component that supports the light shielding body 107 between the workpiece illumination device 108 and the glass substrate 90, and is composed of a transparent plate (a glass or resin plate) on which the light shielding body 107 can be placed. In this embodiment, the light shielding body support 105 is composed of a glass plate that is rectangular in plan view. In this case, a through hole 105a is formed in the center of the light shielding body support 105, through which the workpiece holder 101 passes.
この遮光体支持体105は、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90の下面に遮光体107が接触しない高さ位置に水平な状態で支持ホルダ106によって支持されている。支持ホルダ106は、遮光体支持体105をワーク照明装置108とガラス基板90との間で支持する部品であり、遮光体支持体105の図示X軸方向の両端部をそれぞれ挟持する金属製のブロック体および金具によって構成されている。この支持ホルダ106は、後述する可動ベース110上に支持されている。 This light shielding body support 105 is supported by a support holder 106 in a horizontal position at a height where the light shielding body 107 does not come into contact with the underside of the glass substrate 90 held by the workpiece holder 101. The support holder 106 is a component that supports the light shielding body support 105 between the workpiece illumination device 108 and the glass substrate 90, and is composed of a metal block and metal fittings that clamp both ends of the light shielding body support 105 in the X-axis direction shown in the figure. This support holder 106 is supported on a movable base 110, which will be described later.
遮光体107は、図4に示すように、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90の端部91にワーク照明装置108から照射された光が照射されることを防止するための部品であり、平面視で方形の枠状に形成されている。より具体的には、遮光体107は、中央部に形成された方形の貫通孔からなる内孔107aがガラス基板90の各端部91より内側に入る大きさに形成されている。 As shown in FIG. 4, the light shielding body 107 is a component that prevents light emitted from the workpiece lighting device 108 from irradiating the edge 91 of the glass substrate 90 held by the workpiece holder 101, and is formed in the shape of a square frame in plan view. More specifically, the light shielding body 107 is formed with an inner hole 107a, which is a square through-hole formed in the center, sized to fit inside each edge 91 of the glass substrate 90.
この場合、内孔107aは、ガラス基板90の各端部91から少なくとも1mm以上内側に内孔107aの端部が位置する大きさに形成されている。また、内孔107aは、図5に示すように、内孔107aの端部からガラス基板90の各端部91までを覆う面積(すなわち、遮光領域SEの面積)よりも内孔107aを介してガラス基板90の板面に光が照射される面積(すなわち、照射領域IEの面積)の方が大きくなるように形成されている。なお、図4および図5においては、遮光体107に対するガラス基板90の配置位置をそれぞれ二点鎖線で示している。また、図4および図6においては、遮光体107の厚さを誇張して示すとともに内部を黒色に着色している。また、図5においては、遮光領域SEを濃い点群によるハッチングで示すとともに照射領域を薄い点群によるハッチングで示している。 In this case, the inner hole 107a is formed to a size such that its ends are located at least 1 mm inward from each edge 91 of the glass substrate 90. Furthermore, as shown in FIG. 5, the inner hole 107a is formed so that the area of the glass substrate 90 onto which light is irradiated through the inner hole 107a (i.e., the area of the irradiation area IE) is larger than the area covering from the end of the inner hole 107a to each edge 91 of the glass substrate 90 (i.e., the area of the light-shielding area SE). Note that in FIGS. 4 and 5, the position of the glass substrate 90 relative to the light-shielding body 107 is indicated by a two-dot chain line. Furthermore, in FIGS. 4 and 6, the thickness of the light-shielding body 107 is exaggerated and the interior is colored black. Furthermore, in FIG. 5, the light-shielding area SE is indicated by dark hatching, and the irradiation area is indicated by light hatching.
また、遮光体107の外形は、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90の端部91の外側におけるワーク照明装置108を覆う大きさに形成されている。この遮光体107は、本実施形態においては黒色のボール紙によってシート状に構成されている。なお、遮光体107は、ボール紙以外の段ボールなどの各種紙材のほか、紙材以外の材料、例えば、樹脂材、セラミック材、金属材、布材などで可撓性のあるシート状、可撓性のない板状または板状よりも厚いブロック状に構成することができる。 The outer shape of the light shielding body 107 is sized to cover the workpiece lighting device 108 outside the edge 91 of the glass substrate 90 held by the workpiece holder 101. In this embodiment, the light shielding body 107 is formed in a sheet shape from black cardboard. The light shielding body 107 can also be formed in a flexible sheet shape, an inflexible plate shape, or a block shape thicker than a plate shape from various paper materials such as corrugated cardboard other than cardboard, as well as from materials other than paper, such as resin, ceramic, metal, or cloth.
ワーク照明装置108は、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90における保持面102から張り出した部分の板面に対して撮像装置104の反対側から光を照射する照明器具である。具体的には、ワーク照明装置108は、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90における保持面102から張り出した部分から端部91の外側までの板面に対して光を照射することができるように多数のLED素子からなる光源108aを備えており、ワーク保持具101の周囲を囲むように平面視で方形枠状に設けられている。この場合、光源108aは、本実施形態においては、赤色光を発光するLED素子で構成されているが、赤色光以外の光、例えば、青色光、白色光、オレンジ光または黄色光などであってもよい。また、光源108aは、LED以外の光源、例えば、蛍光灯や白熱灯でもよいことは当然である。 The workpiece lighting device 108 is a lighting fixture that irradiates light from the opposite side of the imaging device 104 onto the plate surface of the portion of the glass substrate 90 held by the workpiece holder 101 that protrudes from the holding surface 102. Specifically, the workpiece lighting device 108 is equipped with a light source 108a consisting of multiple LED elements so that it can irradiate light onto the plate surface of the glass substrate 90 held by the workpiece holder 101 from the portion that protrudes from the holding surface 102 to the outside of the edge 91, and is arranged in a rectangular frame shape in a plan view so as to surround the periphery of the workpiece holder 101. In this embodiment, the light source 108a is composed of LED elements that emit red light, but it may also emit light other than red, such as blue light, white light, orange light, or yellow light. It goes without saying that the light source 108a may also be a light source other than an LED, such as a fluorescent lamp or an incandescent lamp.
また、ワーク照明装置108は、これら複数の光源108aの前方に光を拡散させて面発光させるための拡散板108bを備えている。このワーク照明装置108は、制御装置120によって作動が制御される。また、ワーク照明装置108は、可動ベース110上に支持されている。 The workpiece lighting device 108 also includes a diffuser plate 108b for diffusing light forward from the multiple light sources 108a to emit light from a surface. The operation of this workpiece lighting device 108 is controlled by a control device 120. The workpiece lighting device 108 is supported on a movable base 110.
可動ベース110は、ワーク保持具101、支持ホルダ106およびワーク照明装置108をそれぞれ支持する部品であり、金属材を板状に形成して構成されている。この可動ベース110は、X軸駆動機構111によって支持されている。 The movable base 110 is a component that supports the workpiece retainer 101, support holder 106, and workpiece lighting device 108, and is constructed from a metal plate. This movable base 110 is supported by the X-axis drive mechanism 111.
X軸駆動機構111は、可動ベース110を撮像装置104の直下位置と後述する端面塗布機構130の直下位置との間の方向であるX軸方向(図において左右方向)に往復変位させるための機械装置であり、制御装置120によって作動制御される電動モータ(例えば、サーボモータ)を備えた送りネジ機構(図示せず)によって構成されている。このX軸駆動機構111は、端面塗布装置100における図示しない支持フレームによって支持されている。 The X-axis drive mechanism 111 is a mechanical device for reciprocatingly displacing the movable base 110 in the X-axis direction (left and right in the figure), which is the direction between the position directly below the imaging device 104 and the position directly below the edge coating mechanism 130 (described below), and is composed of a feed screw mechanism (not shown) equipped with an electric motor (e.g., a servo motor) whose operation is controlled by the control device 120. This X-axis drive mechanism 111 is supported by a support frame (not shown) of the edge coating device 100.
制御装置120は、マイクロコンピュータによって構成されており、吸引ポンプ103、撮像装置104、ワーク照明装置108および端面塗布機構130の各作動をそれぞれ制御する。この制御装置120は、作業者からの指示を入力するための操作子からなる入力装置121および制御装置120の作動状態を表示するための液晶ディスプレイからなる表示装置122をそれぞれ備えている。 The control device 120 is composed of a microcomputer and controls the operation of the suction pump 103, imaging device 104, workpiece lighting device 108, and edge coating mechanism 130. This control device 120 is equipped with an input device 121 consisting of an operator for inputting instructions from the operator, and a display device 122 consisting of a liquid crystal display for displaying the operating status of the control device 120.
また、この制御装置120は、図示しない端部検出プログラムを実行することにより、撮像装置104から出力される撮像画像情報を用いてガラス基板90の端部91の位置を検出する。すなわち、制御装置120が、本考案に係る画像処理手段に相当する。また、制御装置120は、図示しない流動体塗布プログラムを実行することにより、ガラス基板90の端面91aに対して流動体94の塗布作業を実行する。 The control device 120 also executes an edge detection program (not shown) to detect the position of the edge 91 of the glass substrate 90 using the captured image information output from the imaging device 104. In other words, the control device 120 corresponds to the image processing means of the present invention. The control device 120 also executes a fluid application program (not shown) to apply fluid 94 to the edge surface 91a of the glass substrate 90.
端面塗布機構130は、ワーク保持具101上に保持されたガラス基板90の端面91aに保護層93の原料となる流動体94を塗布するための機械装置であり、主として、流動体吐出具131、吐出具ホルダ132、シリンジポンプ133、Z軸駆動機構134、θ軸駆動機構135およびY軸駆動機構136をそれぞれ備えている。 The edge coating mechanism 130 is a mechanical device for applying fluid 94, which is the raw material for the protective layer 93, to the edge 91a of the glass substrate 90 held on the work holder 101, and is mainly equipped with a fluid dispenser 131, a dispenser holder 132, a syringe pump 133, a Z-axis drive mechanism 134, a θ-axis drive mechanism 135, and a Y-axis drive mechanism 136.
流動体吐出具131は、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90の端面91aに流動体94を吐出するための器具であり、金属材料を有底の筒状体に形成して構成されている。より具体的には、流動体吐出具131は、前記筒状体内に流動体94を先端部側に導く流路131aが形成されるとともに、この流路131aに連通した状態で前記筒状体の外表面に開口して流動体94を吐出する吐出口131bが形成されて構成されている。この場合、吐出口131bは、ガラス基板90の端面91aの厚さ以下の厚さの内径に形成されている。 The fluid dispenser 131 is a tool for dispensing fluid 94 onto the end surface 91a of the glass substrate 90 held by the work holder 101, and is constructed by forming a metal material into a cylindrical body with a bottom. More specifically, the fluid dispenser 131 is constructed such that a flow path 131a is formed within the cylindrical body to guide the fluid 94 toward the tip end, and a discharge port 131b is formed that is connected to the flow path 131a and opens onto the outer surface of the cylindrical body to dispense the fluid 94. In this case, the discharge port 131b is formed with an inner diameter that is equal to or less than the thickness of the end surface 91a of the glass substrate 90.
吐出具ホルダ132は、流動体吐出具131およびシリンジポンプ133をそれぞれ保持するとともに流動体吐出具131とシリンジポンプ133とを互いに連通させる部品であり、金属材料をブロック状に形成して構成されている。この吐出具ホルダ132は、Z軸駆動機構134によって支持されている。 The dispenser holder 132 is a component that holds the fluid dispenser 131 and the syringe pump 133 and connects the fluid dispenser 131 and the syringe pump 133 to each other, and is made of a metal material formed into a block shape. The dispenser holder 132 is supported by the Z-axis drive mechanism 134.
シリンジポンプ133は、流動体吐出具131が吐出する流動体94を貯留するとともに、貯留した流動体94を制御装置120による作動制御によって吐出具ホルダ132を介して流動体吐出具131に向けて吐出する装置である。このシリンジポンプ133は、吐出具ホルダ132に着脱自在な状態で保持されている。 The syringe pump 133 is a device that stores the fluid 94 to be discharged by the fluid discharger 131, and discharges the stored fluid 94 toward the fluid discharger 131 via the discharger holder 132 under the control of the control device 120. The syringe pump 133 is held in the discharger holder 132 in a detachable manner.
Z軸駆動機構134は、吐出具ホルダ132を上下方向であるZ軸方向に往復変位させることによって流動体吐出具131を同方向に往復変位させるための装置であり、制御装置120によって作動制御される空気圧シリンダによって構成されている。このZ軸駆動機構134は、θ軸駆動機構135によって支持されている。 The Z-axis drive mechanism 134 is a device that reciprocates the fluid dispenser 131 in the vertical Z-axis direction by reciprocating the dispenser holder 132 in the same direction, and is composed of a pneumatic cylinder whose operation is controlled by the control device 120. This Z-axis drive mechanism 134 is supported by the θ-axis drive mechanism 135.
θ軸駆動機構135は、Z軸駆動機構134をZ軸方向回りに往復回転変位させることによって流動体吐出具131を同方向に往復回転変位させるための装置であり、制御装置120によって作動制御される電動モータ(例えば、パルスモータ)によって構成されている。このθ軸駆動機構135は、Y軸駆動機構136によって支持されている。 The θ-axis drive mechanism 135 is a device that rotates the Z-axis drive mechanism 134 back and forth around the Z-axis direction, thereby rotating the fluid dispenser 131 back and forth in the same direction, and is composed of an electric motor (e.g., a pulse motor) whose operation is controlled by the control device 120. This θ-axis drive mechanism 135 is supported by the Y-axis drive mechanism 136.
Y軸駆動機構136は、θ軸駆動機構135をZ軸方向に直交するY軸方向(図において紙面の奥行き方向)に往復変位させることによって流動体吐出具131を同方向に往復変位させるための装置であり、制御装置120によって作動制御される電動モータ(例えば、サーボモータ)を備えた送りネジ機構(図示せず)によって構成されている。このY軸駆動機構136は、端面塗布装置100における図示しない支持フレームによって支持されている。 The Y-axis drive mechanism 136 is a device that reciprocates the θ-axis drive mechanism 135 in the Y-axis direction (the depth direction of the paper in the figure), which is perpendicular to the Z-axis direction, thereby reciprocating the fluid dispenser 131 in the same direction. It is composed of a feed screw mechanism (not shown) equipped with an electric motor (e.g., a servo motor) whose operation is controlled by the control device 120. This Y-axis drive mechanism 136 is supported by a support frame (not shown) of the edge surface coating device 100.
なお、端面塗布装置100は、電源から導入した電力を吸引ポンプ103、撮像装置104、ワーク照明装置108、X軸駆動機構111、制御装置120および端面塗布機構130(シリンジポンプ133、Z軸駆動機構134、θ軸駆動機構135、Y軸駆動機構136)などの各種電気機器に供給するための電源部、これらの構成機器をそれぞれ包囲する外装カバー、ガラス基板90の端面91aに塗布した流動体94に紫外線を照射して硬化させるためのUV光源を有しているが、これらについては、本考案に直接関わらないため、その説明は省略する。 The edge coating device 100 also includes a power supply unit for supplying power from a power source to various electrical devices such as the suction pump 103, imaging device 104, workpiece lighting device 108, X-axis drive mechanism 111, control device 120, and edge coating mechanism 130 (syringe pump 133, Z-axis drive mechanism 134, θ-axis drive mechanism 135, Y-axis drive mechanism 136), exterior covers for enclosing each of these components, and a UV light source for irradiating ultraviolet light onto the fluid 94 applied to the edge 91a of the glass substrate 90 to harden it. However, as these are not directly related to the present invention, their description will be omitted.
(端面塗布装置100の作動)
次に、このように構成された端面塗布装置100の作動につい説明する。まず、端面塗布装置100を用いてガラス基板90の端面91aに流動体94を塗布して端面91a上に保護層93を形成する作業者は、端面塗布装置100における図示しない電源スイッチをONにすることにより制御装置120を起動させる。これにより、制御装置120は、ROMなどの記憶装置に予め記憶された制御プログラムを実行することによって作動を開始して作業者からの指示を待つ待機状態となる。
(Operation of Edge Coating Device 100)
Next, a description will be given of the operation of the edge coating apparatus 100 configured as described above. First, an operator who uses the edge coating apparatus 100 to coat the edge 91 a of the glass substrate 90 with the fluid 94 to form the protective layer 93 on the edge 91 a starts the control device 120 by turning on a power switch (not shown) of the edge coating apparatus 100. This causes the control device 120 to start operation by executing a control program pre-stored in a storage device such as a ROM, and then enters a standby state where it waits for instructions from the operator.
次に、作業者は、遮光体支持体105上に遮光体107を配置する。具体的には、作業者は、紙材をガラス基板90の大きさに応じた形状に切り抜いて製作した遮光体107を遮光体支持体105上に載置する。 Next, the worker places the light shield 107 on the light shield support 105. Specifically, the worker places the light shield 107, which is made by cutting out a piece of paper into a shape that corresponds to the size of the glass substrate 90, on the light shield support 105.
次に、作業者は、ガラス基板90をワーク保持具101上にセットする。具体的には、作業者は、ガラス基板90をワーク保持具101の保持面102上にガラス基板90を載置した後、入力装置121を操作して保持面102上に負圧を発生させてガラス基板90を保持させる。これにより、ガラス基板90は、ワーク保持具101における保持面102上に水平状態で固定的に保持される(図1参照)。なお、ガラス基板90は、端面塗布装置100にセットする前工程でカッターなどの切削工具を用いて所定の形状に切断された後、端面91aがブラシなどの研削工具を用いて研磨加工されている。 Next, the worker sets the glass substrate 90 on the work holder 101. Specifically, the worker places the glass substrate 90 on the holding surface 102 of the work holder 101, and then operates the input device 121 to generate negative pressure on the holding surface 102, thereby holding the glass substrate 90. As a result, the glass substrate 90 is fixedly held in a horizontal position on the holding surface 102 of the work holder 101 (see Figure 1). Note that the glass substrate 90 is cut into a predetermined shape using a cutting tool such as a cutter in a process prior to being set in the edge coating device 100, and the edge 91a is then polished using a grinding tool such as a brush.
次に、作業者は、ワーク保持具101上に保持されたガラス基板90の端部91の位置および向き(形成方向)の検出作業を行う。具体的には、作業者は、入力装置121を操作して制御装置120に対して端部検出プログラムログラムの実行を指示する。ここで、端部検出プログラムは、撮像装置104の作動を制御してワーク保持具101上に保持されたガラス基板90の端部91を含む縁部分を撮像して撮像画像情報を取得するとともに、この取得した撮像画像情報を用いてガラス基板90の端部91の位置および向きを検出する処理を制御装置120に実行させるためのコンピュータプログラムであり、作業者により予め制御装置120内に記億されている。 Next, the worker detects the position and orientation (forming direction) of the edge 91 of the glass substrate 90 held on the work holder 101. Specifically, the worker operates the input device 121 to instruct the control device 120 to execute an edge detection program. Here, the edge detection program is a computer program that controls the operation of the imaging device 104 to capture an image of the edge portion, including the edge 91, of the glass substrate 90 held on the work holder 101 to obtain captured image information, and causes the control device 120 to execute a process to detect the position and orientation of the edge 91 of the glass substrate 90 using this obtained captured image information. This program is stored in the control device 120 in advance by the worker.
端部検出プログラムログラムの実行を開始した制御装置120は、まず、ワーク照明装置108の作動を制御して光源108aを点灯させる。これにより、ワーク照明装置108は、図6に示すように、ワーク保持具101上に保持されたガラス基板90に向けて赤色の光Lを面発光してガラス基板90を図示下方から照らす。この場合、ガラス基板90は、ワーク照明装置108とガラス基板90との間には遮光体107が設けられているため、ガラス基板90の板面のうち遮光体107が存在しない部分、すなわち、内孔107aに面する部分のみ光Lが照射される。そして、ガラス基板90内に入射した光Lは、その一部が端面91aに向かって進行した後、同端面91aから外部に出射する。 After starting execution of the edge detection program, the control device 120 first controls the operation of the workpiece lighting device 108 to turn on the light source 108a. As a result, the workpiece lighting device 108 emits red light L from its surface toward the glass substrate 90 held on the workpiece holder 101, illuminating the glass substrate 90 from below, as shown in FIG. 6. In this case, because a light shield 107 is provided between the workpiece lighting device 108 and the glass substrate 90, light L is only irradiated onto the portion of the glass substrate 90 surface where the light shield 107 is not present, i.e., the portion facing the inner hole 107a. A portion of the light L incident on the glass substrate 90 travels toward the end face 91a and is then emitted to the outside from the end face 91a.
なお、作業者は、ワーク照明装置108を点灯させた際に、ガラス基板90の端部91が遮光体107によって遮光されていない場合には、遮光体支持体105上における遮光体107の位置を調節してガラス基板90の端部91が遮光体107によって遮光されるようにする。また、図6においては、ワーク照明装置108から出射された光Lを破線矢印で示している。 If the edge 91 of the glass substrate 90 is not shielded by the light shielding body 107 when the workpiece lighting device 108 is turned on, the worker adjusts the position of the light shielding body 107 on the light shielding body support 105 so that the edge 91 of the glass substrate 90 is shielded by the light shielding body 107. In addition, in Figure 6, the light L emitted from the workpiece lighting device 108 is indicated by a dashed arrow.
次に、制御装置120は、ワーク照明装置108を点灯させた状態で撮像装置104の作動を制御してワーク保持具101上に保持されたガラス基板90を撮像することにより撮像画像情報を取得する。この場合、撮像画像情報は、遮光体107の内孔107aおよびガラス基板90の端部91にそれぞれ相当する部分の輝度が高いとともにそれ以外の部分の輝度が低い状態で生成される。 Next, the control device 120 controls the operation of the imaging device 104 with the workpiece lighting device 108 turned on to capture an image of the glass substrate 90 held on the workpiece holder 101, thereby acquiring captured image information. In this case, the captured image information is generated in such a way that the brightness of the portions corresponding to the inner hole 107a of the light blocking body 107 and the end portion 91 of the glass substrate 90 is high, and the brightness of other portions is low.
次いで、制御装置120は、取得した撮像画像情報を用いて画像処理を行うことによりガラス基板90の端部91を表す画像情報を検出する。具体的には、制御装置120は、図7に示すように、撮像装置104から取得した撮像画像情報をピクセルごとに受光光量に対応する輝度(明度ともいう)に応じて二値化、具体的には、各ピクセルごとの撮像画像情報の輝度が所定値以上の部分を白色とするとともに同所定値未満の部分を黒色としたモノクロ画像に変換する。この場合、制御装置120は、撮像画像情報におけるガラス基板90の端部91を表す情報の輝度が端部91の周辺の輝度よりも顕著に高いため、高精度に二値化することができる。 Next, the control device 120 performs image processing using the acquired captured image information to detect image information representing the edge 91 of the glass substrate 90. Specifically, as shown in FIG. 7, the control device 120 binarizes the captured image information acquired from the imaging device 104 for each pixel according to the luminance (also called brightness) corresponding to the amount of light received, specifically converting it into a monochrome image in which parts of the captured image information for each pixel where the luminance is equal to or greater than a predetermined value are colored white and parts below this predetermined value are colored black. In this case, the control device 120 can perform binarization with high accuracy because the luminance of the information representing the edge 91 of the glass substrate 90 in the captured image information is significantly higher than the luminance around the edge 91.
そして、制御装置120は、二値化した撮像画像情報からガラス基板90の端部91を表す部分EPのみを抽出する。この場合、制御装置120は、二値化した撮像画像情報の中から予め設定した領域(ガラス基板90の端部91が位置する部分)の撮像画像情報を抽出したり、二値化した撮像画像情報の中から最も外側の白色で環状部分を抽出することによりガラス基板90の端部91を表す部分EPのみを抽出することができる。これにより、制御装置120は、ワーク保持具101上に保持されたガラス基板90の端部91の位置および形成方向(換言すれば、端面91aの位置および形成方向)、すなわち、ガラス基板90の位置および向きをそれぞれ把握することができる。なお、図7においては、ガラス基板90の端部91を表す部分EPの黒色部分を濃い点群によるハッチングによって示している。 The control device 120 then extracts only the portion EP representing the edge 91 of the glass substrate 90 from the binarized captured image information. In this case, the control device 120 can extract only the portion EP representing the edge 91 of the glass substrate 90 by extracting captured image information of a predetermined region (the portion where the edge 91 of the glass substrate 90 is located) from the binarized captured image information, or by extracting the outermost white annular portion from the binarized captured image information. This allows the control device 120 to determine the position and formation direction of the edge 91 of the glass substrate 90 held on the work holder 101 (in other words, the position and formation direction of the edge surface 91a), i.e., the position and orientation of the glass substrate 90. Note that in Figure 7, the black portion of the portion EP representing the edge 91 of the glass substrate 90 is indicated by hatching using a dark dot cloud.
この後、制御装置120は、ワーク照明装置108の作動を制御して光源108aを消灯させて端部検出プログラムログラムの実行を終了する。すなわち、ワーク保持具101、撮像装置104、遮光体107、ワーク照明装置108および制御装置120が本考案に係る端部検出装置を構成している。 The control device 120 then controls the operation of the workpiece lighting device 108 to turn off the light source 108a, thereby terminating execution of the edge detection program. In other words, the workpiece holder 101, imaging device 104, light blocking body 107, workpiece lighting device 108, and control device 120 constitute the edge detection device of the present invention.
次に、作業者は、ワーク保持具101上に保持されたガラス基板90の端面91a上に流動体94を塗布する。具体的には、作業者は、制御装置120に対して入力装置121を介して流動体94の塗布作業の開始を指示する。この指示に応答して制御装置120は、図示しない流動体塗布プログラムを実行してガラス基板90の端面91aに対して流動体94の塗布作業を開始する。 Next, the worker applies fluid 94 to the edge surface 91a of the glass substrate 90 held on the work holder 101. Specifically, the worker instructs the control device 120 to start applying the fluid 94 via the input device 121. In response to this instruction, the control device 120 executes a fluid application program (not shown) to start applying the fluid 94 to the edge surface 91a of the glass substrate 90.
具体的には、制御装置120は、X軸駆動機構111の作動を制御して可動ベース110を端面塗布機構130の下方位置に移動させる。次に、制御装置120は、X軸駆動機構111、Z軸駆動機構134、θ軸駆動機構135およびY軸駆動機構136の各作動をそれぞれ制御して流動体吐出具131をガラス基板90の端面91aにおける流動体94の塗布開始位置に位置決めする。 Specifically, the control device 120 controls the operation of the X-axis drive mechanism 111 to move the movable base 110 to a position below the edge coating mechanism 130. Next, the control device 120 controls the operation of the X-axis drive mechanism 111, Z-axis drive mechanism 134, θ-axis drive mechanism 135, and Y-axis drive mechanism 136 to position the fluid dispenser 131 at the application start position for the fluid 94 on the edge surface 91a of the glass substrate 90.
そして、制御装置120は、シリンジポンプ133の作動を制御して流動体94を押し出すことにより流動体吐出具131の吐出口131bから流動体94を吐出させながら、X軸駆動機構111およびY軸駆動機構136の各作動をそれぞれ制御して流動体吐出具131をガラス基板90の端面91aに沿って変位させる。この場合、制御装置120は、流動体吐出具131が端面91aにおける角部や凹部92の曲部に差し掛かった場合には、θ軸駆動機構135の作動を制御して吐出口131bが曲部状の端面91aに対して常に正面を向くように流動体吐出具131の向きを変化させる。 The control device 120 then controls the operation of the syringe pump 133 to push out the fluid 94, thereby discharging the fluid 94 from the outlet 131b of the fluid dispenser 131, while controlling the operation of the X-axis drive mechanism 111 and the Y-axis drive mechanism 136 to displace the fluid dispenser 131 along the edge surface 91a of the glass substrate 90. In this case, when the fluid dispenser 131 approaches a corner on the edge surface 91a or a curved portion of the recess 92, the control device 120 controls the operation of the θ-axis drive mechanism 135 to change the orientation of the fluid dispenser 131 so that the outlet 131b always faces forward relative to the curved edge surface 91a.
この流動体吐出具131の位置決め処理および流動体94の塗布処理において、制御装置120は、前記端部検出プログラムの実行によって取得したガラス基板90の端部91の位置および向きを用いて流動体吐出具131のガラス基板90の端面91aに対する位置決めを行う。これにより、制御装置120は、ガラス基板90の端面91aに対して流動体吐出具131を正確に位置決めして流動体94を塗布することができる。 In this process of positioning the fluid dispenser 131 and applying the fluid 94, the control device 120 positions the fluid dispenser 131 relative to the edge surface 91a of the glass substrate 90 using the position and orientation of the edge 91 of the glass substrate 90 obtained by executing the edge detection program. This allows the control device 120 to accurately position the fluid dispenser 131 relative to the edge surface 91a of the glass substrate 90 and apply the fluid 94.
次いで、制御装置120は、ガラス基板90の端面91aに流動体94を塗布した場合には、流動体吐出具131をガラス基板90の周囲から退避させた後、端面91aに塗布した流動体94に対して紫外線を照射する。これにより、制御装置120は、ガラス基板90の端面91aに塗布した流動体94を固化させて保護層93を成形することができる。次いで、制御装置120は、ワーク保持具101によるガラス基板90の保持状態を解除する。これにより、作業者は、ガラス基板90の端面91aに保護層93が形成されたガラス基板90を端面塗布装置100から取り出すことができる。 Next, when the control device 120 has applied the fluid 94 to the edge surface 91a of the glass substrate 90, it retracts the fluid dispenser 131 from around the glass substrate 90 and then irradiates the fluid 94 applied to the edge surface 91a with ultraviolet light. This allows the control device 120 to solidify the fluid 94 applied to the edge surface 91a of the glass substrate 90 and form a protective layer 93. Next, the control device 120 releases the workpiece holder 101 from holding the glass substrate 90. This allows the operator to remove the glass substrate 90 with the protective layer 93 formed on the edge surface 91a of the glass substrate 90 from the edge surface coating device 100.
次いで、制御装置120は、X軸駆動機構111の作動を制御して可動ベース110を撮像装置104の下方に位置させて新たなガラス基板90のセットを待つ。したがって、作業者は、新たなガラス基板90をワーク保持具101上にセットして再び端部検出プログラムおよび流動体塗布プログラムをそれぞれ実行させることにより、新たなガラス基板90に対して流動体94の塗布を行うことができる。 The control device 120 then controls the operation of the X-axis drive mechanism 111 to position the movable base 110 below the imaging device 104 and waits for a new glass substrate 90 to be set. Therefore, the worker can apply the fluid 94 to the new glass substrate 90 by setting the new glass substrate 90 on the work holder 101 and again executing the edge detection program and the fluid application program.
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、端面塗布装置100は、ワーク照明装置108に対してガラス基板90の端部91を遮光体107によって遮光しているため、ワーク照明装置108から出射された光はガラス基板90における前記遮光部分より内側部分からガラス基板90内に入射して前記遮光部分である端部91側面である端面91aから出射する。すなわち、端面塗布装置100は、遮光体107によって遮光されたガラス基板90の端面91aから光を出射させた状態で撮像装置104によって撮像しているためガラス基板90の端部91とこの端部91の周囲とのコントラストが向上して制御装置120はガラス基板90における端部91を容易かつ高精度で検出することができる。この結果、本考案に係る端部検出装置を備える端面塗布装置100は、ガラス基板90における端部91の検出作業の作業効率を向上させながら同端部91を高精度に検出することができる。 As can be seen from the above operational description, according to the above embodiment, the edge coating device 100 uses the light shielding body 107 to shield the edge 91 of the glass substrate 90 from the workpiece lighting device 108. Light emitted from the workpiece lighting device 108 enters the glass substrate 90 from a portion of the glass substrate 90 that is inside the light-shielded portion and exits from the edge 91a, which is the side surface of the edge 91 that is the light-shielded portion. In other words, the edge coating device 100 uses the imaging device 104 to capture an image while light is emitting from the edge 91a of the glass substrate 90, which is shielded by the light shielding body 107. This improves the contrast between the edge 91 of the glass substrate 90 and its surroundings, allowing the control device 120 to easily and accurately detect the edge 91 of the glass substrate 90. As a result, the edge coating device 100 equipped with the edge detection device according to the present invention can detect the edge 91 of the glass substrate 90 with high accuracy while improving the efficiency of the detection process.
さらに、本考案の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本考案の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, the implementation of this invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible as long as they do not deviate from the purpose of this invention.
例えば、上記実施形態においては、遮光体107はシート状に形成して遮光体支持体105上に配置した。しかし、遮光体107は、可撓性のない板状やブロック状に形成して支持ホルダ106に直接支持するように構成することもできる。これによれば、端部検出装置および端面塗布装置100をより簡単に構成することができる。 For example, in the above embodiment, the light shield 107 is formed in a sheet shape and placed on the light shield support 105. However, the light shield 107 can also be formed in a non-flexible plate or block shape and configured to be supported directly on the support holder 106. This allows the edge detection device and edge surface coating device 100 to be configured more simply.
また、上記実施形態においては、遮光体107は、外形がワーク保持具101に保持されたガラス基板90の端部91の外側におけるワーク照明装置108を覆う大きさに形成されている。すなわち、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90の端部91の外側にワーク照明装置108が出射した光Lが照射されないように構成した。しかし、遮光体107は、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90における少なくとも端部91への光Lの照射を遮ることができる形状に形成されていればよい。この場合、遮光体107は、ワーク保持具101に保持されたガラス基板90の端部91に対して端部91の内側および外側にそれぞれ1mm以上かつ少なくとも5mm以内の範囲で遮光する形状に形成されているとよい。 In addition, in the above embodiment, the light shielding body 107 is formed so that its outer shape is large enough to cover the workpiece lighting device 108 outside the edge 91 of the glass substrate 90 held by the work holder 101. In other words, it is configured so that light L emitted by the workpiece lighting device 108 is not irradiated outside the edge 91 of the glass substrate 90 held by the work holder 101. However, it is sufficient that the light shielding body 107 is formed in a shape that can block the irradiation of light L to at least the edge 91 of the glass substrate 90 held by the work holder 101. In this case, it is preferable that the light shielding body 107 is formed in a shape that blocks light within a range of 1 mm or more and at least 5 mm inside and outside the edge 91 of the glass substrate 90 held by the work holder 101.
また、上記実施形態においては、遮光体107は、黒色で構成した。しかし、遮光体107は、撮像装置104によって撮像可能で撮像画像情報の中から端部91の情報を抽出可能な色で構成されていればよい。したがって、遮光体107は、黒色以外の色で構成することができるが、黒色や茶色の濃色系が白色、肌色または黄色などの淡色系よりも好ましい。 Furthermore, in the above embodiment, the light shielding body 107 is configured in black. However, the light shielding body 107 may be configured in any color that can be imaged by the imaging device 104 and that enables information about the end portion 91 to be extracted from the image information. Therefore, the light shielding body 107 can be configured in a color other than black, but dark colors such as black or brown are preferable to light colors such as white, flesh color, or yellow.
また、上記実施形態においては、遮光体107は、ワーク保持具101に保持されるガラス基板90に対して接触しない状態で配置した。しかし、遮光体107は、ワーク保持具101に保持されるガラス基板90に対して接触する状態で配置することもできる。これによれば、端部検出装置および端面塗布装置100は、遮光体107がガラス基板90の板面に密着するため、遮光体107の内孔107aよりも外側の領域でガラス基板90の板面に光が照射されることが防止され端部91の検出精度を向上させることができる。 Furthermore, in the above embodiment, the light shielding body 107 is positioned so as not to come into contact with the glass substrate 90 held by the work holder 101. However, the light shielding body 107 can also be positioned so as to come into contact with the glass substrate 90 held by the work holder 101. In this way, the edge detection device and edge coating device 100 can prevent light from being irradiated onto the surface of the glass substrate 90 in areas outside the inner hole 107a of the light shielding body 107, thereby improving the detection accuracy of the edge 91.
また、上記実施形態においては、端部検出装置を端面塗布装置100に適用した実施例とした。しかし、端部検出装置は、ガラス基板90の製造過程(検査工程を含む)において広く適用することができるものである。したがって、例えば、端部検出装置は、ガラス基板90の端面91aにコーティング材以外の流動体(例えば、接着剤など)を塗布する工程(装置)、ガラス基板90の端面91aを研削加工する工程(装置)、またはガラス基板90の成形精度を検査する工程(装置)に用いることができる。 Furthermore, in the above embodiment, the edge detection device is applied to the edge coating device 100. However, the edge detection device can be widely applied in the manufacturing process (including the inspection process) of the glass substrate 90. Therefore, for example, the edge detection device can be used in a process (apparatus) for applying a fluid other than a coating material (e.g., an adhesive) to the edge 91a of the glass substrate 90, a process (apparatus) for grinding the edge 91a of the glass substrate 90, or a process (apparatus) for inspecting the forming accuracy of the glass substrate 90.
SE…遮光領域、IE…照射領域、EP…撮像画像情報におけるガラス基板の端部を表す情報、L…光、
90…ガラス基板、91…端部、91a…端面、92…凹部、93…保護層、94…流動体、
100…端面塗布装置、
101…ワーク保持具、102…保持面、102a…吸引孔、103…吸引ポンプ、104…撮像装置、105…遮光体支持体、105a…貫通孔、106…支持ホルダ、107…遮光体、107a…内孔、108…ワーク照明装置、108a…光源、108b…拡散板、
110…可動ベース、111…X軸駆動機構、
120…制御装置、121…入力装置、122…表示装置、
130…端面塗布機構、131…流動体吐出具、131a…流路、131b…吐出口、132…吐出具ホルダ、133…シリンジポンプ、134…Z軸駆動機構、135…θ軸駆動機構、136…Y軸駆動機構。
SE...light-shielded area, IE...illuminated area, EP...information representing the edge of the glass substrate in the captured image information, L...light,
90...glass substrate, 91...edge, 91a...edge surface, 92...recess, 93...protective layer, 94...fluid,
100...edge coating device,
101...workpiece holder, 102...holding surface, 102a...suction hole, 103...suction pump, 104...imaging device, 105...light shielding body support, 105a...through hole, 106...support holder, 107...light shielding body, 107a...inner hole, 108...workpiece illumination device, 108a...light source, 108b...diffusion plate,
110... Movable base, 111... X-axis drive mechanism,
120...control device, 121...input device, 122...display device,
130...end surface application mechanism, 131...fluid discharge tool, 131a...flow path, 131b...discharge port, 132...discharge tool holder, 133...syringe pump, 134...Z-axis drive mechanism, 135...θ-axis drive mechanism, 136...Y-axis drive mechanism.
具体的には、板状に形成されたガラス基板の端面に流動体を塗布する端面塗布装置であって、ガラス基板を着脱自在に保持するワーク保持具と、ワーク保持具に保持されたガラス基板の端面に対して流動体を吐出する流動体吐出具と、流動体吐出具をワーク保持具に対して相対的に変位させる吐出具変位手段と、ワーク保持具に保持されたガラス基板における少なくとも端部を撮像して端面撮像情報を出力する撮像装置と、撮像装置に対向する側からワーク保持具に保持されたガラス基板の板面に光を照射するワーク照明装置と、ワーク保持具に保持されたガラス基板とワーク照明装置との間に配置されてガラス基板における端部への光の照射を遮る遮光体と、端面撮像情報を用いてガラス基板の端部を検出する画像処理手段とを備えるようにすればよい。これによれば、端面塗布装置は、前記端部検出装置と同様の作用効果によって流動体を精度良く端面に塗布することができる。
Specifically, an edge coating device for coating an edge of a plate-shaped glass substrate includes a workpiece holder for detachably holding the glass substrate, a fluid dispenser for dispensing a fluid onto the edge of the glass substrate held by the workpiece holder, dispenser displacement means for displacing the fluid dispenser relative to the workpiece holder, an imaging device for imaging at least the edge of the glass substrate held by the workpiece holder and outputting edge image information , a workpiece illumination device for irradiating light onto the plate surface of the glass substrate held by the workpiece holder from the side facing the imaging device, a light shielding body disposed between the glass substrate held by the workpiece holder and the workpiece illumination device for blocking light irradiation onto the edge of the glass substrate, and image processing means for detecting the edge of the glass substrate using the edge image information. This allows the edge coating device to accurately coat the edge of the glass substrate with a fluid by achieving the same effects as the edge detection device.
Claims (6)
前記ガラス基板を着脱自在に保持するワーク保持具と、
前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板における少なくとも前記端部を撮像して撮像画像情報を出力する撮像装置と、
前記撮像装置に対向する側から前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板の板面に光を照射するワーク照明装置と、
前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板と前記ワーク照明装置との間に配置されて前記ガラス基板における前記端部への前記光の照射を遮る遮光体と、
前記撮像画像情報を用いて前記ガラス基板の前記端部を検出する画像処理手段とを備えることを特徴とする端部検出装置。 An edge detection device for detecting an edge of a glass substrate formed in a plate shape,
a work holder that detachably holds the glass substrate;
an imaging device that images at least the edge of the glass substrate held by the work holder and outputs captured image information;
a workpiece illumination device that irradiates light onto a plate surface of the glass substrate held by the workpiece holder from a side facing the imaging device;
a light blocking body disposed between the glass substrate held by the workpiece holder and the workpiece lighting device, the light blocking body blocking the irradiation of the light onto the end portion of the glass substrate;
The edge detection device further comprises image processing means for detecting the edge of the glass substrate using the captured image information.
前記遮光体は、シート状に形成されていることを特徴とする端部検出装置。 2. The edge detection device according to claim 1,
The edge detection device is characterized in that the light blocking body is formed in a sheet shape.
前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板と前記ワーク照明装置との間に配置されて前記遮光体を着脱自在に支持する遮光体支持体を備えることを特徴とする端部検出装置。 The edge detection device according to claim 2, further comprising:
an edge detection device comprising a light shielding body support member disposed between the glass substrate held by the workpiece holder and the workpiece illumination device, the light shielding body being detachably supported;
前記ガラス基板における前記遮光体によって前記光が遮られた遮光領域の面積よりも前記ワーク照明装置によって前記光が照射される照射領域の面積が大きいことを特徴とする端部検出装置。 4. The edge detection device according to claim 1, wherein:
An edge detection device characterized in that the area of the illuminated area onto which the light is irradiated by the workpiece illumination device is larger than the area of the light-blocking area on the glass substrate where the light is blocked by the light-blocking body.
前記遮光体は、
前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板に対して非接触であることを特徴とする端部検出装置。 5. The edge detection device according to claim 1,
The light blocking body is
An edge detection device that does not come into contact with the glass substrate held by the work holder.
前記ガラス基板を着脱自在に保持するワーク保持具と、
前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板の端面に対して前記流動体を吐出する流動体吐出具と、
前記流動体吐出具を前記ワーク保持具に対して相対的に変位させる吐出具変位手段と、
前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板における少なくとも端部を撮像して撮像情報を出力する撮像装置と、
前記撮像装置に対向する側から前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板の板面に光を照射するワーク照明装置と、
前記ワーク保持具に保持された前記ガラス基板と前記ワーク照明装置との間に配置されて前記ガラス基板における前記端部への前記光の照射を遮る遮光体と、
前記端面撮像情報を用いて前記ガラス基板の前記端部を検出する画像処理手段とを備えることを特徴とする端面塗布装置。 An edge coating device that applies a fluid to an edge of a plate-shaped glass substrate,
a work holder that detachably holds the glass substrate;
a fluid dispenser that dispenses the fluid onto the end surface of the glass substrate held by the work holder;
a dispenser displacement means for displacing the fluid dispenser relative to the workpiece holder;
an imaging device that images at least an edge of the glass substrate held by the work holder and outputs imaging information;
a workpiece illumination device that irradiates light onto a plate surface of the glass substrate held by the workpiece holder from a side facing the imaging device;
a light blocking body disposed between the glass substrate held by the workpiece holder and the workpiece lighting device, the light blocking body blocking the irradiation of the light onto the end portion of the glass substrate;
The edge coating device further comprises an image processing unit that detects the edge of the glass substrate using the edge image information.
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