板材の異物検出装置
【課題】平坦面を有する板材を対象とし、板材とＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の変化から異物を検出する場合に、簡易な構成で、板材の始端部および終端部における異物検出を適切かつ確実に行うことが可能な板材の異物検出装置の提供を目的とする。
【解決手段】平坦面を有する板材１と、ＣＣＤセンサ２とを相対移動させ、相対移動方向に沿う板材の始端部１ａよりも前方から終端部１ｂよりも後方にわたってＣＣＤセンサを走査させるようにして、板材の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量との変化から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、板材の始端部位置および終端部位置それぞれからこれらよりも相対移動方向前方および後方へ向かって、模擬的に板材の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材３ａ，３ｂを配設した。
【解決手段】平坦面を有する板材１と、ＣＣＤセンサ２とを相対移動させ、相対移動方向に沿う板材の始端部１ａよりも前方から終端部１ｂよりも後方にわたってＣＣＤセンサを走査させるようにして、板材の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量との変化から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、板材の始端部位置および終端部位置それぞれからこれらよりも相対移動方向前方および後方へ向かって、模擬的に板材の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材３ａ，３ｂを配設した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平坦面を有する板材を対象とし、板材とＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の差から異物を検出する場合に、簡易な構成で、板材の始端部や終端部における異物検出を適切かつ確実に行うことが可能な板材の異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ用パネル等の板状のガラス基板に塗装を行うテーブルコータなどに適用される異物検出装置としては、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１は、スリットノズルに接触する対象物の検出精度の低下を防止することを目的として、スリットノズルと接触する対象物を検出する３台の検出センサーを設け、各検出センサーのレーザー光をＹ軸方向にずらした位置で絞るように設定し、これにより、各検出センサーの有効検出範囲が、スリットノズルの走査範囲を分担して検査するというものであり、各検出センサーの検出結果に基づいて、いずれかの検出センサーにおいて対象物が検出された場合に、スリットノズルの移動を停止して、警告を表示するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−８５７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、スリットノズルに接触し得る異物を含め、基板における異物の検出は、基板の始端部から終端部にわたって当該基板全面に対して行う必要がある。また異物検出の仕方として、平坦面を有する板材を対象とする場合に、板材の幅方向に投光器が照射した平行レーザー光を受光器で受光するＣＣＤセンサを採用し、板材とＣＣＤセンサとを一方向に相対移動させ、相対移動方向に沿う板材の始端部よりも前方から終端部よりも後方にわたってＣＣＤセンサを走査させるようにして、板材全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の受光量の差から異物を検出することが考えられる。この相対移動方向に距離を隔てた２箇所の受光量を比較する方法では、板材の平坦面に異物がない場合には２箇所における受光量は一致し、異物がある場合には当該異物に平行レーザー光が遮られて、２箇所の受光量に差が生じることに基づいて、異物の有無の判定を行う。
【０００４】
この相対移動方向に距離を隔てた２箇所の受光量の差から異物を検出する方法にあっては、板材の始端部周辺に異物が存在しているか否かを検出するには、始端部とそれよりも前方位置もしくは後方位置との２箇所における受光量の比較が必要になる。この場合、始端部周辺における２箇所の受光量は、板材の始端を検知すること自体で差を生じることとなり、異物検出と誤ってしまうことになる。このような事態を考慮して、始端部周辺ではＣＣＤセンサによる検出を行わない、あるいは受光量データをキャンセルするようにすると、実際には始端部周辺に異物があっても、当該異物を検出できないという不具合が生じる。このような不具合は、板材の終端部周辺においても同様である。また、これに加えて、板材の始端部や終端部では、平行レーザー光が乱反射や回折を起こし、そのために正確な検出ができないという不具合もあった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、平坦面を有する板材を対象とし、板材とＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の差から異物を検出する場合に、簡易な構成で、板材の始端部や終端部における異物検出を適切かつ確実に行うことが可能な板材の異物検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる板材の異物検出装置は、平坦面を有する板材と、投光器が板材の幅方向に照射したレーザー光を受光器で受光するＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に沿う該板材の始端部よりも前方から終端部よりも後方にわたって該ＣＣＤセンサを走査させるようにして、該板材の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量との差から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、上記板材の始端部位置からそれよりも相対移動方向前方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする。
【０００７】
前記板材の終端部位置からそれよりも相対移動方向後方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、前記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする。
【０００８】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、上下方向に位置調整自在であることを特徴とする。
【０００９】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、交換自在であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる板材の異物検出装置にあっては、平坦面を有する板材を対象とし、板材とＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の差から異物を検出する場合に、簡易な構成で、板材の始端部や終端部における異物検出を適切かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる板材の異物検出装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる板材の異物検出装置は基本的には、図１および図２（ａ）に示すように、平坦面を有する板材１と、投光器２ａが板材１の幅方向に照射した平行レーザー光Ｌを受光器２ｂで受光するＣＣＤセンサ２とを相対移動させ、相対移動方向に沿う板材１の始端部１ａよりも前方から終端部１ｂよりも後方にわたってＣＣＤセンサ２の平行レーザー光Ｌを走査させるようにして、板材１の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所Ｐ1，Ｐ2の参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとの差から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置それぞれからこれらよりも相対移動方向前方および後方へ向かって、模擬的に板材１の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材３ａ，３ｂを配設して構成される。
【００１２】
異物検出を行う板材１としては、例えばテーブルコータなどで塗装される、平面四角形状の液晶ディスプレイパネル用ガラス基板などがある。この種の板材１は、上下面が平坦面であって、御影石で作製された定盤４上に吸着作用によって固定される。近年、この種の板材１として、２ｍ四方に及ぶものも使用されるようになってきている。テーブルコータで板材１を塗装する際には、板材１を搭載した定盤４に対し、塗装ノズルを相対移動させることで、相対移動方向に沿う板材１の始端部１ａから終端部１ｂにわたって板材１の平坦面、具体的には上面１ｃに塗工液を塗布するようになっている。
【００１３】
ＣＣＤセンサ２について説明すると、ＣＣＤセンサ２は、平行レーザー光Ｌを照射する投光器２ａと、投光器２ａから照射された平行レーザー光Ｌを受光する受光器２ｂとを備える。受光器２ｂは、いわゆるＣＣＤカメラである。ＣＣＤセンサ２は、板材１の異物を検出する際、板材１を幅方向に横切るように平行レーザー光Ｌを照射するために、投光器２ａおよび受光器２ｂが、板材１を左右方向から挟む配置で、互いに向かい合うように設けられる。本実施形態にあっては、投光器２ａおよび受光器２ｂは、定盤４の外方に設けられた走行手段に搭載され、これら投光器２ａと受光器２ｂの間で板材１が相対移動されるようになっている。ＣＣＤセンサ２を移動させる代わりに、板材１を搭載した定盤４を相対移動させるようにしてもよい。
【００１４】
投光器２ａは、縦長のスリット状の投光窓から幅広なレーザー光（いわゆる平行レーザー光）Ｌを出射するようになっており、板材１の平坦な上面１ｃに対し、水平方向に平行レーザー光Ｌを照射する。その際、板材１に対しＣＣＤセンサ２を相対移動させることで、ＣＣＤセンサ２の平行レーザー光Ｌが板材１の上面１ｃを走査するようになっている。受光器２ｂは、板材１の平坦な上面１ｃを経過してきた平行レーザー光Ｌを受光する。受光器２ｂは図２（ａ）に示すように、各画素列の平行レーザー光Ｌを受光した素子数と、平行レーザー光Ｌを受光しなかった素子数に従って、受光量を出力する。このときの受光感度は、想定される被測定物（板材１，拡張部材３ａ，３ｂおよび板材１上の異物）を検知できるように調節されている。
【００１５】
特に、本実施形態にかかるＣＣＤセンサ２は図２（ａ）に示すように、板材１との相対移動時、継続して連続的に投光器２ａから平行レーザー光Ｌを照射し、受光器２ｂで受光しながら、板材１の相対移動方向に距離を隔てた２箇所（画素Ｐ1位置、画素Ｐ2位置）の各画素列での受光量を逐次比較する。相対移動方向前方の画素Ｐ1位置で受光した受光量は参照受光量Ｒとされ、相対移動方向後方の画素Ｐ2位置で受光した受光量が検出受光量Ｄとされる。これら受光量Ｒ，Ｄが一致していれば、板材１の上面１ｃに、平行レーザー光Ｌを遮る異物はなく、これら受光量Ｒ，Ｄに差があれば、平行レーザー光Ｌを遮る異物があることから、ＣＣＤセンサ２は、これら２箇所Ｐ1，Ｐ2の参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとに差が生じたことに基づいて、板材１の上面１ｃにおける異物を検出するように構成されている。
【００１６】
相対移動方向の２箇所Ｐ1，Ｐ2の距離は、適宜な距離Ｔとして設定され、当該２箇所Ｐ1，Ｐ2における参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとが比較されて、異物の有無が検出される。このことから、板材１の始端部１ａにおける異物検出のためには、相対移動方向に沿う板材１の始端部１ａよりも距離Ｔ以上前方から、ＣＣＤセンサ２の平行レーザー光Ｌによる走査を行って参照受光量Ｒを得る必要がある。また、板材１の終端部１ｂについても、相対移動方向に沿う板材１の終端部１ｂよりも距離Ｔ以上後方まで、平行レーザー光Ｌによる走査を行って参照受光量Ｒと比較する検出受光量Ｄを得ることが好ましい。
【００１７】
このようにして板材上面１ｃの異物を検出するようにした装置構成において、本実施形態にあっては、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置それぞれに、平行レーザー光Ｌによる走査を受ける板材１の平坦な上面１ａを模擬的に拡張する拡張部材３ａ，３ｂが、定盤４上に固定して配設される。拡張部材３ａ，３ｂは、板材１と同質の素材で、図示例にあっては直方体状ブロックとして形成されている。拡張部材３ａ，３ｂは、本実施形態にあっては、板材１の相対移動方向の始端部１ａ両側および終端部１ｂ両側それぞれに、これら始・終端部１ａ，１ｂを挟んで一対配設される。拡張部材３ａ，３ｂは図３に示すように、板材１の始端部１ａ周りおよび終端部１ｂ周りをそれぞれ個別に取り囲む平面コ字状に形成したり、図４に示すように板材１の全周を取り囲む平面ロ字状に、これら拡張部材３ａ，３ｂを一体化した構成の拡張部材３として形成しても良い。また、拡張部材３ａ，３ｂは、板材１の平面外形輪郭に合わせることができるように、定盤４上で移動自在とし、位置決め後、吸着作用などで定盤４に固定するようにしても良い。拡張部材３ａ，３ｂを平面コ字状や平面ロ字状とした場合には、図中破線で示したように、当該拡張部材３ａ，３ｂを複数のピースで構成し、これらピースを相互に移動させることで、板材１の平面外形輪郭に合致させるようにすることもできる。
【００１８】
拡張部材３ａ，３ｂは、その上面が板材１の上面１ｃと面一となるように寸法設定される。拡張部材３ａ，３ｂは、その平面外形寸法が、板材１の始端部１ａの始端縁１ｄ位置および終端部１ｂの終端縁１ｅ位置からそれぞれこれらよりも相対移動方向前方および後方へ向かって、板材１を擬似的に上記２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔよりも拡張する寸法で形成される。さらに、板材１の位置ズレ、始端部１ａや終端部１ｂにおける平行レーザー光Ｌの乱反射や回折の影響を考慮して、マージンＭ（図１参照）を見た寸法設定とすることが好ましい。
【００１９】
本実施形態にかかる板材の異物検出装置の作用について説明すると、板材１の異物検出工程では、まず、定盤４上に、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置に位置させて拡張部材３ａ，３ｂを配設しておき、図示しない昇降ピンや搬送ロボット等の手段を用いて、板材１を定盤４上の定位置に配置し、定盤４に組み込まれた吸引手段によって板材１を定盤４の表面に吸着固定する。また、ＣＣＤセンサ２の投光器２ａから継続して連続的に平行レーザー光Ｌを受光器２ｂに向かって照射する。次いで、平行レーザー光Ｌと始端部１ａ側の拡張部材３ａとの間の距離が受光量を比較する２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔよりも遠い位置からＣＣＤセンサ２をスタートさせ、その投光器２ａおよび受光器２ｂを順次、始端部１ａ側の拡張部材３ａから、板材１、並びに終端部１ｂ側の拡張部材３ｂにわたって通過させ、さらに平行レーザー光Ｌと終端部１ｂ側の拡張部材３ｂとの距離が同様に、２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔよりも遠くなる位置で停止させるようにして、これにより平行レーザー光Ｌを板材１の始端部１ａよりも前方から終端部１ｂよりも後方にわたって走査させる。
【００２０】
このようにすると、定盤４とＣＣＤセンサ２との相対移動当初にあっては、受光器２ｂは、始端部１ａ側の拡張部材３ａも板材１もない状態で投光器２ａからの平行レーザー光Ｌを受光するので、画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒと画素Ｐ2位置の検出受光量Ｄは一致している（図中、(I)参照）。その後、始端部１ａ側の拡張部材３ａが平行レーザー光Ｌの照射位置に達すると、画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒは、依然として拡張部材３ａも板材１もない状態であって受光量が変化しないのに対し、画素Ｐ2位置では当該始端部１ａ側の拡張部材３ａの通過によって受光量が変化し、これら参照受光量Ｒと検出受光量Ｄに差が生じる（図中、(II)参照）。図１中、２箇所Ｐ1，Ｐ2の受光量に差が生じるにあたり、傾きＺが現れるのは、平行レーザー光Ｌが拡張部材３ａ，３ｂの端縁で乱反射や回折を起こす影響である。その後、始端部１ａ側の拡張部材３ａが画素Ｐ1位置を通過すると、当該画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒが変化して、画素Ｐ2位置の検出受光量Ｄと一致する（図中、(III)参照）。
【００２１】
その後、平行レーザー光Ｌは拡張部材３ａから板材１の上面１ｃの走査に移行し、この際、異物がない限り、参照受光量Ｒと検出受光量Ｄは一致した状態を維持する。板材１の終端部１ｂに達しても、終端部１ｂ側の拡張部材３ｂを平行レーザー光Ｌが走査している間は、受光量Ｒ，Ｄの変化は生じない。終端部１ｂ側の拡張部材３ｂが画素Ｐ2位置を通過し終えると、当該画素Ｐ2位置での受光量は変化し、他方、拡張部材３ｂが通過中の画素Ｐ1位置の受光量は変化しないので、これら参照受光量Ｒと検出受光量Ｄに差が生じる（図中、(IV)参照）。最後に、終端部１ｂ側の拡張部材３ｂが画素Ｐ1位置を通過することで、平行レーザー光Ｌによる拡張部材３ｂの走査が終わると、当該画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒが変化して、画素Ｐ2位置の検出受光量Ｄと一致する（図中、(V)参照）。
【００２２】
また、板材１の上面１ｃだけでなく、板材１の下面に異物がある場合も、同様に板材上面１ｃの受光量が減少し、これに応じて上述したと同様に、参照受光量Ｒと検出受光量ｄとの間に差が生じるので、これにより板材１下面の異物も検出することができる。
【００２３】
以上説明した本実施形態にかかる板材の異物検出装置にあっては、相対移動方向に距離Ｔを隔てた２箇所Ｐ1，Ｐ2の参照受光量Ｒと検出受光量Ｄの差から異物を検出する場合に、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置に、板材１の上面１ｃを模擬的に拡張する拡張部材３ａ，３ｂを備えたので、異物の検出対象である板材１の始端部１ａおよび終端部１ｂで、当該板材１の形態によって参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとが変化することを防止でき、これにより正常な検出範囲Ｓを拡張することができて、板材１の始端部１ａおよび終端部１ｂであっても、適切かつ確実に異物の検出を行うことができる。また、拡張部材３ａ，３ｂは、板材１の上面１ｃと面一で、２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔ以上の寸法を有するように形成すれば良くて簡単な構成であるとともに、定盤４に固定するだけで良く、容易に配設することができる。拡張部材３ａ，３ｂを、マージンＭを見込んで形成すれば、平行レーザー光Ｌの乱反射や回折による影響を受けることなく、安定した検出結果を得ることができる。
【００２４】
上記実施形態にあっては、拡張部材３ａ，３ｂは、板材１の厚さに一致する厚さ寸法のものを、定盤４上に配置固定するものであったが、これに代えて、定盤４にボールネジ機構などの昇降手段５を備え、これに拡張部材３ａ，３ｂを取り付けて、上下方向に位置調整自在としてもよい。このようにすれば、板材１の厚みが変更になっても、拡張部材３ａ，３ｂの上面を板材１の上面１ｃに容易かつ確実に一致させることができる。また、拡張部材３ａ，３ｂを、定盤４の吸着作用や、ボルトによる固定などで交換自在に配設するようにし、拡張部材３ａ，３ｂとしては、板材１の厚さに合わせて、複数種類を用意しておいて、図１中矢印Ｐで示すように、板材１に合わせて交換するようにしても良い。これによっても、拡張部材３ａ，３ｂの上面を板材１の上面１ｃに容易かつ確実に一致させることができる。
【００２５】
図２（ｂ）には、ＣＣＤセンサ２による検出方法の他の例が示されている。図２（ｂ）では、１画素列に相当する受光部２ｂと、受光量を記憶するメモリと、メモリからの読み出し制御部とを備える。受光部２ｂで受光された受光量は、受光時には検出受光量Ｄとして用いられるとともに、その後、距離Ｔを移動する経過時間Ｑのタイミングで当該検出受光量Ｄがメモリから読み出されて、その際には参照受光量Ｒとして用いられ、これにより、板材１で上記２箇所Ｐ1，Ｐ2に相当する距離Ｔを隔てた位置の２つの受光量Ｒ，Ｄの比較を行って、異物を検出できるようになっている。
【００２６】
上記実施形態では、異物検出を行う板材１として、テーブルコータ等で塗装される液晶ディスプレイ用ガラスパネルを例示して説明したが、異物の検出を行う必要があるその他の板材、例えば、フィルムなどの表面にペーストやカラーフィルター、レジストなどの高・低粘度塗工液を塗工するダイコータなどにも採用できることはもちろんである。また、板材１の平面形状は、四角形に限らず、その他の多角形や円形であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる板材の異物検出装置の好適な一実施形態を説明する概略説明図である。
【図２】図１に示した板材の異物検出装置における、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の検出状態を説明する説明図である。
【図３】図１に示した異物検出装置に適用可能な拡張部材の変形例を示す斜視図である。
【図４】図１に示した異物検出装置に適用可能な拡張部材の他の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 板材
１ａ 板材の始端部
１ｂ 板材の終端部
１ｃ 板材の上面
２ ＣＣＤセンサ
２ａ 投光器
２ｂ 受光器
３，３ａ，３ｂ 拡張部材
４ 定盤
Ｄ 検出受光量
Ｌ 平行レーザー光
Ｑ 経過時間
Ｒ 参照受光量
Ｔ 距離
Ｐ1，Ｐ2 ２箇所
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平坦面を有する板材を対象とし、板材とＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の差から異物を検出する場合に、簡易な構成で、板材の始端部や終端部における異物検出を適切かつ確実に行うことが可能な板材の異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ用パネル等の板状のガラス基板に塗装を行うテーブルコータなどに適用される異物検出装置としては、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１は、スリットノズルに接触する対象物の検出精度の低下を防止することを目的として、スリットノズルと接触する対象物を検出する３台の検出センサーを設け、各検出センサーのレーザー光をＹ軸方向にずらした位置で絞るように設定し、これにより、各検出センサーの有効検出範囲が、スリットノズルの走査範囲を分担して検査するというものであり、各検出センサーの検出結果に基づいて、いずれかの検出センサーにおいて対象物が検出された場合に、スリットノズルの移動を停止して、警告を表示するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−８５７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、スリットノズルに接触し得る異物を含め、基板における異物の検出は、基板の始端部から終端部にわたって当該基板全面に対して行う必要がある。また異物検出の仕方として、平坦面を有する板材を対象とする場合に、板材の幅方向に投光器が照射した平行レーザー光を受光器で受光するＣＣＤセンサを採用し、板材とＣＣＤセンサとを一方向に相対移動させ、相対移動方向に沿う板材の始端部よりも前方から終端部よりも後方にわたってＣＣＤセンサを走査させるようにして、板材全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の受光量の差から異物を検出することが考えられる。この相対移動方向に距離を隔てた２箇所の受光量を比較する方法では、板材の平坦面に異物がない場合には２箇所における受光量は一致し、異物がある場合には当該異物に平行レーザー光が遮られて、２箇所の受光量に差が生じることに基づいて、異物の有無の判定を行う。
【０００４】
この相対移動方向に距離を隔てた２箇所の受光量の差から異物を検出する方法にあっては、板材の始端部周辺に異物が存在しているか否かを検出するには、始端部とそれよりも前方位置もしくは後方位置との２箇所における受光量の比較が必要になる。この場合、始端部周辺における２箇所の受光量は、板材の始端を検知すること自体で差を生じることとなり、異物検出と誤ってしまうことになる。このような事態を考慮して、始端部周辺ではＣＣＤセンサによる検出を行わない、あるいは受光量データをキャンセルするようにすると、実際には始端部周辺に異物があっても、当該異物を検出できないという不具合が生じる。このような不具合は、板材の終端部周辺においても同様である。また、これに加えて、板材の始端部や終端部では、平行レーザー光が乱反射や回折を起こし、そのために正確な検出ができないという不具合もあった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、平坦面を有する板材を対象とし、板材とＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の差から異物を検出する場合に、簡易な構成で、板材の始端部や終端部における異物検出を適切かつ確実に行うことが可能な板材の異物検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる板材の異物検出装置は、平坦面を有する板材と、投光器が板材の幅方向に照射したレーザー光を受光器で受光するＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に沿う該板材の始端部よりも前方から終端部よりも後方にわたって該ＣＣＤセンサを走査させるようにして、該板材の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量との差から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、上記板材の始端部位置からそれよりも相対移動方向前方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする。
【０００７】
前記板材の終端部位置からそれよりも相対移動方向後方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、前記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする。
【０００８】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、上下方向に位置調整自在であることを特徴とする。
【０００９】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、交換自在であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる板材の異物検出装置にあっては、平坦面を有する板材を対象とし、板材とＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の差から異物を検出する場合に、簡易な構成で、板材の始端部や終端部における異物検出を適切かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる板材の異物検出装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる板材の異物検出装置は基本的には、図１および図２（ａ）に示すように、平坦面を有する板材１と、投光器２ａが板材１の幅方向に照射した平行レーザー光Ｌを受光器２ｂで受光するＣＣＤセンサ２とを相対移動させ、相対移動方向に沿う板材１の始端部１ａよりも前方から終端部１ｂよりも後方にわたってＣＣＤセンサ２の平行レーザー光Ｌを走査させるようにして、板材１の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所Ｐ1，Ｐ2の参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとの差から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置それぞれからこれらよりも相対移動方向前方および後方へ向かって、模擬的に板材１の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材３ａ，３ｂを配設して構成される。
【００１２】
異物検出を行う板材１としては、例えばテーブルコータなどで塗装される、平面四角形状の液晶ディスプレイパネル用ガラス基板などがある。この種の板材１は、上下面が平坦面であって、御影石で作製された定盤４上に吸着作用によって固定される。近年、この種の板材１として、２ｍ四方に及ぶものも使用されるようになってきている。テーブルコータで板材１を塗装する際には、板材１を搭載した定盤４に対し、塗装ノズルを相対移動させることで、相対移動方向に沿う板材１の始端部１ａから終端部１ｂにわたって板材１の平坦面、具体的には上面１ｃに塗工液を塗布するようになっている。
【００１３】
ＣＣＤセンサ２について説明すると、ＣＣＤセンサ２は、平行レーザー光Ｌを照射する投光器２ａと、投光器２ａから照射された平行レーザー光Ｌを受光する受光器２ｂとを備える。受光器２ｂは、いわゆるＣＣＤカメラである。ＣＣＤセンサ２は、板材１の異物を検出する際、板材１を幅方向に横切るように平行レーザー光Ｌを照射するために、投光器２ａおよび受光器２ｂが、板材１を左右方向から挟む配置で、互いに向かい合うように設けられる。本実施形態にあっては、投光器２ａおよび受光器２ｂは、定盤４の外方に設けられた走行手段に搭載され、これら投光器２ａと受光器２ｂの間で板材１が相対移動されるようになっている。ＣＣＤセンサ２を移動させる代わりに、板材１を搭載した定盤４を相対移動させるようにしてもよい。
【００１４】
投光器２ａは、縦長のスリット状の投光窓から幅広なレーザー光（いわゆる平行レーザー光）Ｌを出射するようになっており、板材１の平坦な上面１ｃに対し、水平方向に平行レーザー光Ｌを照射する。その際、板材１に対しＣＣＤセンサ２を相対移動させることで、ＣＣＤセンサ２の平行レーザー光Ｌが板材１の上面１ｃを走査するようになっている。受光器２ｂは、板材１の平坦な上面１ｃを経過してきた平行レーザー光Ｌを受光する。受光器２ｂは図２（ａ）に示すように、各画素列の平行レーザー光Ｌを受光した素子数と、平行レーザー光Ｌを受光しなかった素子数に従って、受光量を出力する。このときの受光感度は、想定される被測定物（板材１，拡張部材３ａ，３ｂおよび板材１上の異物）を検知できるように調節されている。
【００１５】
特に、本実施形態にかかるＣＣＤセンサ２は図２（ａ）に示すように、板材１との相対移動時、継続して連続的に投光器２ａから平行レーザー光Ｌを照射し、受光器２ｂで受光しながら、板材１の相対移動方向に距離を隔てた２箇所（画素Ｐ1位置、画素Ｐ2位置）の各画素列での受光量を逐次比較する。相対移動方向前方の画素Ｐ1位置で受光した受光量は参照受光量Ｒとされ、相対移動方向後方の画素Ｐ2位置で受光した受光量が検出受光量Ｄとされる。これら受光量Ｒ，Ｄが一致していれば、板材１の上面１ｃに、平行レーザー光Ｌを遮る異物はなく、これら受光量Ｒ，Ｄに差があれば、平行レーザー光Ｌを遮る異物があることから、ＣＣＤセンサ２は、これら２箇所Ｐ1，Ｐ2の参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとに差が生じたことに基づいて、板材１の上面１ｃにおける異物を検出するように構成されている。
【００１６】
相対移動方向の２箇所Ｐ1，Ｐ2の距離は、適宜な距離Ｔとして設定され、当該２箇所Ｐ1，Ｐ2における参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとが比較されて、異物の有無が検出される。このことから、板材１の始端部１ａにおける異物検出のためには、相対移動方向に沿う板材１の始端部１ａよりも距離Ｔ以上前方から、ＣＣＤセンサ２の平行レーザー光Ｌによる走査を行って参照受光量Ｒを得る必要がある。また、板材１の終端部１ｂについても、相対移動方向に沿う板材１の終端部１ｂよりも距離Ｔ以上後方まで、平行レーザー光Ｌによる走査を行って参照受光量Ｒと比較する検出受光量Ｄを得ることが好ましい。
【００１７】
このようにして板材上面１ｃの異物を検出するようにした装置構成において、本実施形態にあっては、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置それぞれに、平行レーザー光Ｌによる走査を受ける板材１の平坦な上面１ａを模擬的に拡張する拡張部材３ａ，３ｂが、定盤４上に固定して配設される。拡張部材３ａ，３ｂは、板材１と同質の素材で、図示例にあっては直方体状ブロックとして形成されている。拡張部材３ａ，３ｂは、本実施形態にあっては、板材１の相対移動方向の始端部１ａ両側および終端部１ｂ両側それぞれに、これら始・終端部１ａ，１ｂを挟んで一対配設される。拡張部材３ａ，３ｂは図３に示すように、板材１の始端部１ａ周りおよび終端部１ｂ周りをそれぞれ個別に取り囲む平面コ字状に形成したり、図４に示すように板材１の全周を取り囲む平面ロ字状に、これら拡張部材３ａ，３ｂを一体化した構成の拡張部材３として形成しても良い。また、拡張部材３ａ，３ｂは、板材１の平面外形輪郭に合わせることができるように、定盤４上で移動自在とし、位置決め後、吸着作用などで定盤４に固定するようにしても良い。拡張部材３ａ，３ｂを平面コ字状や平面ロ字状とした場合には、図中破線で示したように、当該拡張部材３ａ，３ｂを複数のピースで構成し、これらピースを相互に移動させることで、板材１の平面外形輪郭に合致させるようにすることもできる。
【００１８】
拡張部材３ａ，３ｂは、その上面が板材１の上面１ｃと面一となるように寸法設定される。拡張部材３ａ，３ｂは、その平面外形寸法が、板材１の始端部１ａの始端縁１ｄ位置および終端部１ｂの終端縁１ｅ位置からそれぞれこれらよりも相対移動方向前方および後方へ向かって、板材１を擬似的に上記２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔよりも拡張する寸法で形成される。さらに、板材１の位置ズレ、始端部１ａや終端部１ｂにおける平行レーザー光Ｌの乱反射や回折の影響を考慮して、マージンＭ（図１参照）を見た寸法設定とすることが好ましい。
【００１９】
本実施形態にかかる板材の異物検出装置の作用について説明すると、板材１の異物検出工程では、まず、定盤４上に、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置に位置させて拡張部材３ａ，３ｂを配設しておき、図示しない昇降ピンや搬送ロボット等の手段を用いて、板材１を定盤４上の定位置に配置し、定盤４に組み込まれた吸引手段によって板材１を定盤４の表面に吸着固定する。また、ＣＣＤセンサ２の投光器２ａから継続して連続的に平行レーザー光Ｌを受光器２ｂに向かって照射する。次いで、平行レーザー光Ｌと始端部１ａ側の拡張部材３ａとの間の距離が受光量を比較する２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔよりも遠い位置からＣＣＤセンサ２をスタートさせ、その投光器２ａおよび受光器２ｂを順次、始端部１ａ側の拡張部材３ａから、板材１、並びに終端部１ｂ側の拡張部材３ｂにわたって通過させ、さらに平行レーザー光Ｌと終端部１ｂ側の拡張部材３ｂとの距離が同様に、２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔよりも遠くなる位置で停止させるようにして、これにより平行レーザー光Ｌを板材１の始端部１ａよりも前方から終端部１ｂよりも後方にわたって走査させる。
【００２０】
このようにすると、定盤４とＣＣＤセンサ２との相対移動当初にあっては、受光器２ｂは、始端部１ａ側の拡張部材３ａも板材１もない状態で投光器２ａからの平行レーザー光Ｌを受光するので、画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒと画素Ｐ2位置の検出受光量Ｄは一致している（図中、(I)参照）。その後、始端部１ａ側の拡張部材３ａが平行レーザー光Ｌの照射位置に達すると、画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒは、依然として拡張部材３ａも板材１もない状態であって受光量が変化しないのに対し、画素Ｐ2位置では当該始端部１ａ側の拡張部材３ａの通過によって受光量が変化し、これら参照受光量Ｒと検出受光量Ｄに差が生じる（図中、(II)参照）。図１中、２箇所Ｐ1，Ｐ2の受光量に差が生じるにあたり、傾きＺが現れるのは、平行レーザー光Ｌが拡張部材３ａ，３ｂの端縁で乱反射や回折を起こす影響である。その後、始端部１ａ側の拡張部材３ａが画素Ｐ1位置を通過すると、当該画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒが変化して、画素Ｐ2位置の検出受光量Ｄと一致する（図中、(III)参照）。
【００２１】
その後、平行レーザー光Ｌは拡張部材３ａから板材１の上面１ｃの走査に移行し、この際、異物がない限り、参照受光量Ｒと検出受光量Ｄは一致した状態を維持する。板材１の終端部１ｂに達しても、終端部１ｂ側の拡張部材３ｂを平行レーザー光Ｌが走査している間は、受光量Ｒ，Ｄの変化は生じない。終端部１ｂ側の拡張部材３ｂが画素Ｐ2位置を通過し終えると、当該画素Ｐ2位置での受光量は変化し、他方、拡張部材３ｂが通過中の画素Ｐ1位置の受光量は変化しないので、これら参照受光量Ｒと検出受光量Ｄに差が生じる（図中、(IV)参照）。最後に、終端部１ｂ側の拡張部材３ｂが画素Ｐ1位置を通過することで、平行レーザー光Ｌによる拡張部材３ｂの走査が終わると、当該画素Ｐ1位置の参照受光量Ｒが変化して、画素Ｐ2位置の検出受光量Ｄと一致する（図中、(V)参照）。
【００２２】
また、板材１の上面１ｃだけでなく、板材１の下面に異物がある場合も、同様に板材上面１ｃの受光量が減少し、これに応じて上述したと同様に、参照受光量Ｒと検出受光量ｄとの間に差が生じるので、これにより板材１下面の異物も検出することができる。
【００２３】
以上説明した本実施形態にかかる板材の異物検出装置にあっては、相対移動方向に距離Ｔを隔てた２箇所Ｐ1，Ｐ2の参照受光量Ｒと検出受光量Ｄの差から異物を検出する場合に、板材１の始端部１ａ位置および終端部１ｂ位置に、板材１の上面１ｃを模擬的に拡張する拡張部材３ａ，３ｂを備えたので、異物の検出対象である板材１の始端部１ａおよび終端部１ｂで、当該板材１の形態によって参照受光量Ｒと検出受光量Ｄとが変化することを防止でき、これにより正常な検出範囲Ｓを拡張することができて、板材１の始端部１ａおよび終端部１ｂであっても、適切かつ確実に異物の検出を行うことができる。また、拡張部材３ａ，３ｂは、板材１の上面１ｃと面一で、２箇所Ｐ1，Ｐ2間の距離Ｔ以上の寸法を有するように形成すれば良くて簡単な構成であるとともに、定盤４に固定するだけで良く、容易に配設することができる。拡張部材３ａ，３ｂを、マージンＭを見込んで形成すれば、平行レーザー光Ｌの乱反射や回折による影響を受けることなく、安定した検出結果を得ることができる。
【００２４】
上記実施形態にあっては、拡張部材３ａ，３ｂは、板材１の厚さに一致する厚さ寸法のものを、定盤４上に配置固定するものであったが、これに代えて、定盤４にボールネジ機構などの昇降手段５を備え、これに拡張部材３ａ，３ｂを取り付けて、上下方向に位置調整自在としてもよい。このようにすれば、板材１の厚みが変更になっても、拡張部材３ａ，３ｂの上面を板材１の上面１ｃに容易かつ確実に一致させることができる。また、拡張部材３ａ，３ｂを、定盤４の吸着作用や、ボルトによる固定などで交換自在に配設するようにし、拡張部材３ａ，３ｂとしては、板材１の厚さに合わせて、複数種類を用意しておいて、図１中矢印Ｐで示すように、板材１に合わせて交換するようにしても良い。これによっても、拡張部材３ａ，３ｂの上面を板材１の上面１ｃに容易かつ確実に一致させることができる。
【００２５】
図２（ｂ）には、ＣＣＤセンサ２による検出方法の他の例が示されている。図２（ｂ）では、１画素列に相当する受光部２ｂと、受光量を記憶するメモリと、メモリからの読み出し制御部とを備える。受光部２ｂで受光された受光量は、受光時には検出受光量Ｄとして用いられるとともに、その後、距離Ｔを移動する経過時間Ｑのタイミングで当該検出受光量Ｄがメモリから読み出されて、その際には参照受光量Ｒとして用いられ、これにより、板材１で上記２箇所Ｐ1，Ｐ2に相当する距離Ｔを隔てた位置の２つの受光量Ｒ，Ｄの比較を行って、異物を検出できるようになっている。
【００２６】
上記実施形態では、異物検出を行う板材１として、テーブルコータ等で塗装される液晶ディスプレイ用ガラスパネルを例示して説明したが、異物の検出を行う必要があるその他の板材、例えば、フィルムなどの表面にペーストやカラーフィルター、レジストなどの高・低粘度塗工液を塗工するダイコータなどにも採用できることはもちろんである。また、板材１の平面形状は、四角形に限らず、その他の多角形や円形であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる板材の異物検出装置の好適な一実施形態を説明する概略説明図である。
【図２】図１に示した板材の異物検出装置における、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量の検出状態を説明する説明図である。
【図３】図１に示した異物検出装置に適用可能な拡張部材の変形例を示す斜視図である。
【図４】図１に示した異物検出装置に適用可能な拡張部材の他の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 板材
１ａ 板材の始端部
１ｂ 板材の終端部
１ｃ 板材の上面
２ ＣＣＤセンサ
２ａ 投光器
２ｂ 受光器
３，３ａ，３ｂ 拡張部材
４ 定盤
Ｄ 検出受光量
Ｌ 平行レーザー光
Ｑ 経過時間
Ｒ 参照受光量
Ｔ 距離
Ｐ1，Ｐ2 ２箇所
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有する板材と、投光器が板材の幅方向に照射したレーザー光を受光器で受光するＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に沿う該板材の始端部よりも前方から終端部よりも後方にわたって該ＣＣＤセンサを走査させるようにして、該板材の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量との差から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、
上記板材の始端部位置からそれよりも相対移動方向前方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする板材の異物検出装置。
【請求項２】
前記板材の終端部位置からそれよりも相対移動方向後方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、前記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする請求項１に記載の板材の異物検出装置。
【請求項３】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、上下方向に位置調整自在であることを特徴とする請求項１または２に記載の板材の異物検出装置。
【請求項４】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、交換自在であることを特徴とする請求項１または２に記載の板材の異物検出装置。
【請求項１】
平坦面を有する板材と、投光器が板材の幅方向に照射したレーザー光を受光器で受光するＣＣＤセンサとを相対移動させ、相対移動方向に沿う該板材の始端部よりも前方から終端部よりも後方にわたって該ＣＣＤセンサを走査させるようにして、該板材の平坦面全体にわたり、相対移動方向に距離を隔てた２箇所の参照受光量と検出受光量との差から異物を検出するようにした板材の異物検出装置であって、
上記板材の始端部位置からそれよりも相対移動方向前方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、上記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする板材の異物検出装置。
【請求項２】
前記板材の終端部位置からそれよりも相対移動方向後方へ向かって、模擬的に該板材の平坦面を、前記距離よりも拡張する拡張部材を配設したことを特徴とする請求項１に記載の板材の異物検出装置。
【請求項３】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、上下方向に位置調整自在であることを特徴とする請求項１または２に記載の板材の異物検出装置。
【請求項４】
前記拡張部材は、前記板材の平坦面と面一となるように、交換自在であることを特徴とする請求項１または２に記載の板材の異物検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１５１６０４（Ｐ２００８−１５１６０４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３８９５３（Ｐ２００６−３３８９５３）
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（０００２１１１２３）中外炉工業株式会社 (170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（０００２１１１２３）中外炉工業株式会社 (170)
【Ｆターム（参考）】
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