CN102446795A

CN102446795A - 基板搬运装置及搬运方法

Info

Publication number: CN102446795A
Application number: CN2010105016296A
Authority: CN
Inventors: 久保岳; 田畑正次
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-05-09

Abstract

本发明提供一种在搬运中不带着真空泵及真空泵的电源线而可搬运基板的操作性良好的基板搬运装置及搬运方法。在主体上安装有多个吸附垫，由这些吸附垫真空吸附基板，从而保持并搬运该基板，其中，在所述吸附垫上经由第一阀设置有真空室，该真空室经由第二阀和连结部可拆装地安装真空泵。

Description

基板搬运装置及搬运方法

技术领域

本发明涉及用于由操作员搬运平板显示器用等的薄板玻璃基板的基板搬运装置及基板搬运方法。

背景技术

作为液晶显示器等的平板显示器用的薄板玻璃基板的制造方法之一，已知有使用了被称为浮法的成形法的制造方法。该制造方法为，通过上述浮法将熔融玻璃成形为板状，之后通过研磨装置将玻璃板表面的微小的凹凸及波纹研磨除去，由此制成厚度为0.5～1.1mm的薄板状。

上述玻璃基板因最近显示器的大画面化而有尺寸大型化的趋势。因此，操作员在玻璃基板制造工厂或液晶显示器组装工厂把持并搬运大型的薄板玻璃基板(例如一边超过1500mm那样的玻璃基板)时，由于玻璃基板重且施加多余的外力时薄板玻璃基板容易破损，所以上述操作困难。于是，作为搬运薄板状的玻璃基板的基板搬运装置，公知有例如专利文献1中所示的装置。

专利文献1中公开有搬运机器人所使用的基板搬运臂，在基板搬运臂的前端设有多个真空吸附部。根据该搬运机器人，使基板搬运臂向基板的接收位置移动，在此，通过吸附部真空吸附并保持基板。然后，使基板搬运臂按照规定的轨道移动，将基板搬运到交接位置。

专利文献1：日本特开2000-133694号

由真空吸附部进行的基板的搬运在不对基板施加多余的外力就可以搬运这点上适用于大型基板的搬运，但在专利文献1中记载的通过机器人进行搬运的装置中由于轨道受限，所以存在不适于将基板适当搬运到规定位置这样的缺点。

另一方面，已知有在带把手的框架上设置多个吸附垫，并且将这些吸附垫经由软管与真空泵连结而成的搬运装置。该搬运装置具有由把持把手的操作员将被真空吸附于吸附垫的基板适当搬运到规定位置的优点，但由于搬运时需要带着软管及真空泵的电源线，所以存在搬运范围受限，并且操作性差的问题。

发明内容

本发明是鉴于以上情况而做出的，其目的在于，提供用于操作性良好地搬运基板的搬运装置及搬运方法。

为了实现所述目的，本发明提供一种基板搬运装置，在主体上安装有多个吸附垫，由这些吸附垫真空吸附并保持基板，从而搬运该基板，其特征在于，在所述吸附垫上经由第一阀设置有真空室，该真空室经由第二阀和连结部可拆装地安装着真空泵。

本发明优选的实施方式中，所述基板搬运装置在所述真空泵在所述连结部从所述真空室断开的状态下使用。

另外，本发明提供一种基板搬运方法，在主体上安装有多个吸附垫，由这些吸附垫真空吸附并保持基板，从而搬运该基板，其特征在于，使所述吸附垫经由第一阀与真空室连接，且在该真空室上经由第二阀和连结部可拆装地安装真空泵，首先，在吸附基板之前，关闭第一阀，并且打开第二阀，通过真空泵使真空室成为真空状态，接着，关闭第二阀，并且将真空泵在连结部处从真空室断开，然后，使搬运装置的吸附垫与基板抵接，相对于基板将吸附垫定位后，打开第一阀，由吸附垫真空吸附基板，之后，通过将搬运装置搬运到规定位置，将基板搬运到规定的位置。

根据所述本发明，在吸附基板之前，关闭第一阀，并且打开第二阀，通过真空泵使真空室为真空状态。之后，关闭第二阀，将真空泵在连结部处从真空室断开。接着，使搬运装置的吸附垫与基板抵接，相对于基板将吸附垫定位后，打开第一阀，通过吸附垫真空吸附基板。如上，基板被保持在基板搬运装置上。然后，操作员通过搬运搬运装置，将被保持于搬运装置的基板适当搬运到规定位置。因此，由于无需带着真空泵、真空泵的软管及真空泵的电源线就能搬运基板，因此基板搬运的操作性大幅改善。

另外，本发明的最佳实施方式中，所述主体由多个框架构成，这些框架具有中空的框架，该中空的框架兼用作所述真空室。

使这样构成主体的框架的至少一部分为中空的框架，将该中空的框架兼用作真空室，因此能够削减零件数量。例如，主体的框架构成如下：将市售的刚性高的铝制的管连结成格子状，在其上安装吸附垫，并且在所述格子状的框架上将中空的方管设置成交叉状。而且，通过将该中空的方管兼用作真空室，可提供即使零件数量少刚性也很高的搬运装置。

本发明的其它的最佳实施方式中，所述真空室具有可得到能够通过所述吸附垫多次反复保持所述基板的真空的容积。

这样，由于真空室具有能够确保可反复多次保持基板的真空的容积，因此无需每次搬运时都通过真空泵对真空室抽真空。因此，由于能够减少真空泵的抽真空的次数，故而操作性进一步提升。

根据本发明的基板搬运装置及其搬运方法，在设于主体上的吸附垫上经由第一阀设置真空室，在该真空室上经由第二阀和连结部可拆装地安装真空泵，因此在搬运基板时可将真空泵在连接部处从真空室断开，无需带着真空泵、真空泵的软管及真空泵的电源线就能搬运基板。因此，可大幅改善基板搬运的操作性。

附图说明

图1是表示本发明的基板搬运装置的使用例的立体图；

图2是表示图1的基板搬运装置的整体结构的平面图；

图3是图2的基板搬运装置的侧面图；

图4是从真空室断开真空泵后的状态的搬运装置的侧面图；

图5是从薄板玻璃基板拆下搬运装置后的状态的搬运装置的侧面图。

标号说明

G：薄板玻璃基板

10：基板搬运装置

12：框架

14：主体

16：吸附垫

18：真空室(中空的方管)

20：操作员

22：把手

24：软管

26：三通阀(相当于第一阀)

28：开闭阀(相当于第二阀)

30：联接器(相当于连接部)

32：联接器(相当于连接部)

34：软管

36：真空泵

38：电源线

40：压力计

42：软管

44：压力计

具体实施方式

下面，按照附图对本发明的基板搬运装置及其搬运方法的最佳实施方式进行详细说明。

图1是表示搬运液晶显示器所使用的薄板玻璃基板G的搬运装置10的使用例的立体图。该薄板玻璃基板G是通过研磨装置将成形为约0.5～1.1mm板厚的浮法玻璃板表面微小的凹凸或波纹研磨除去而制成的、一边超过1500mm的大型玻璃基板。本发明适于这种薄的大型基板的搬运，基板的大小及厚度没有限定。另外，适用于本发明的基板不限于液晶显示器用的薄板玻璃基板G，也可以是用于等离子显示器用的玻璃基板，还可以是用于太阳电池用的玻璃基板等。

图1所示的搬运装置10由通过将市售的刚性高的铝制的管12、12…格子状组装而构成的主体14、在主体14的整个区域以规定间隔设置的多个橡胶制的吸附垫16、16…、及在主体14上设置成交叉状的中空的方管18、18等构成。该方管18、18构成主体14的一部分，但在本发明的搬运装置中将方管18、18的内部空间作为真空室使用。即，方管18、18兼用作真空室。在搬运装置10中，铝制的管12、12…可以为实心，材质也可以使用铝以外的框架材料。另外，如果中空的方管18、18也是中空的框架，则其形态可适当决定。下面，将方管18换称为真空室18进行说明。

在上述搬运装置10中，在主体14的左右两边上，从框架12的端部向侧方突出设有操作员20、20把持的把手22、22，该把手22不限于主体14的两边，也可以设于四边上。另外，虽未图示，但也可以在主体14的未设置把手22、22的边上设置用于以立于地板面等上的状态安置主体14的腿部。

上述搬运装置10的吸附垫16、16…经由如图2所示仅按吸附垫16的数量分支形成的软管24而连通，该软管24经由三通阀(相当于第一阀)26与真空室18连结。另外，真空室18经由开闭阀(相当于第二阀)28与联接器(相当于连结部)30连接，在该联接器30上可拆装地连结联接器(相当于连结部)32。而且，联接器32经由软管34连接有真空泵36。因此，真空泵36经由联接器30及32与真空室18可拆装地连接。三通阀26、开闭阀28、及联接器30被安装于主体14上，由操作员20进行手动操作及拆装操作。

另外，图2上的标号38是真空泵36的电源线。在本发明的装置10中，由于在搬运中不需要带着电源线38，所以电源线38不使用卷成卷轴的长的线，而使用数米程度的短的线。图3中标号40是测定真空室18的真空度的压力计，其设置在将真空室18和三通阀26连接的软管42上。另外，标号44是测定软管24的真空度、即各吸附垫16的真空度的压力计。操作员20通过目视确认这些压力计40、44上显示的减压度，从而能够掌握搬运装置10当前的真空度及吸附时的泄漏等。由此，能够以高的安全度搬运大型的薄板玻璃基板G。

下面，参照附图对如上述构成的基板搬运装置10的作用进行说明。

如图3所示，在吸附薄板玻璃基板G之前，将三通阀26切换到闭口26A而关闭三通阀，并且打开开闭阀28。然后，将联接器30、32彼此连结，将真空室18和真空泵36连接。然后，驱动真空泵36，通过测定计40确认了真空室18达到真空状态后，停止真空泵36。由此，由搬运装置10进行吸附保持薄板玻璃基板G的准备结束。

然后，关闭开闭阀28而将真空室18和真空泵36阻断后，如图4所示，从联接器30卸下联接器32，由此从真空室18断开真空泵36。

然后，操作员20将搬运装置10移动到薄板玻璃基板G的接收位置后，由操作员20将搬运装置10的吸附垫16、16…抵接于薄板玻璃基板G。而且，相对于薄板玻璃基板G定位了吸附垫16、16…后，将三通阀26切换到开口26B而开放三通阀26，由此，通过吸附垫16、16…真空吸附薄板玻璃基板G。通过以上的动作，薄板玻璃基板G被保持在搬运装置10上。

之后，如图1被保持在搬运装置10上的薄板玻璃基板G，通过操作员20、20搬运而将主体14适当地搬运到规定的交接位置。因此，在该搬运中，由于无需带着真空泵36、真空泵36的软管34、及真空泵36的电源线38就能够搬运薄板玻璃基板G，所以基板搬运的操作性大幅改善。而且，当将薄板玻璃基板G搬运到交接位置时，如图5将三通阀26切换到闭口26A，通过闭口26A使吸附垫16、16…大气开放。因此，由于吸附垫16、16…的吸附力丧失，所以能够从薄板玻璃基板G断开搬运装置10的主体14。

之后，在搬运第二片薄板玻璃基板G的情况下，如图4所示，在使主体使14再次移动到薄板玻璃基板G的接收位置后，使吸附垫16、16…与薄板玻璃基板G抵接，开放三通阀26，使薄板玻璃基板G真空吸附于吸附垫16、16…。然后，如上所述，只要利用搬运装置10搬运薄板玻璃基板G即可。

在本例的搬运装置10中，如上所述构成主体14的管中构成中空的框架的方管18、18兼用作真空室18，因此，能够削减零件数量。即，由于方管18、18作为主体14的构成部件起作用，所以可相应削减主体14的构成部件，另外，由于方管18、18兼做真空室，所以可以得到无需单独设置真空通道即可的显著的优点。

另外，在上述搬运装置10中，真空室18具有如下所述的容积：将吸附垫系统内维持在可保持薄板玻璃基板G的减压度，且可得到能够利用吸附垫16、16…多次(例如5次)反复保持薄板玻璃基板G的真空。因此，不需要每一次搬运都将真空室18用真空泵28抽真空，能够减少用真空泵28抽真空的次数。从这一点看，操作性也进一步提高。

下面，对用于不通过吸附垫16进行真空抽吸而多次吸附保持薄板玻璃基板G的真空室18系统的体积V₁、吸附垫16系统的体积V₂、吸附垫16的最低保持压力P_min的关系统进行说明。

在设真空室18系统(由三通阀26到真空室18内部的系统)的体积为V₁、吸附垫16系统(由三通阀26到整个吸附垫16内部的系统)的体积为V₂、系统整体(真空室18系统以及吸附垫16系统)的体积为V₁+V₂、真空室18系统中存在的气体的物质量(单位：摩尔)为n₁、吸附垫16系统中存在的气体的物质量(单位：摩尔)为n₂、气体常数为R、热力学温度(单位：K)为T、真空室18的初始内部压力为P₁、吸附垫16的初始内部压力为P₂时，为P₁V₁＝n₁RT、P₂V2＝n₂RT(其中，P₂的初始值为大气压)。

假设在绝对压力下P₁＝0kPa，则在初始的状态下，

为P₁＝0、P₂V₂＝n₂RT…(I)。

而且，当将三通阀26切换到开26B，薄板玻璃基板G被吸附垫16吸附时，真空室18的内部压力P₁’被表示为P₁’(V₁+V₂)＝n₂RT＝P₂V₂(P₁’为由吸附垫16吸附薄板玻璃基板G后的真空室18的内部压力)。

因此，成为P₁’＝P₂V₂/(V₁+V₂)。另外，此时，在体积是V₁+V₂的系统整体(真空室18系统以及吸附垫16系统)内存在物质量n₂(摩尔)的气体。

其次，在将三通阀26切换到闭口26A、将吸附垫16、16…大气开放、吸附垫16系统的压力成为大气压时，P₁’V₁＝{n₂V₁/(V₁+V₂)}RT。而且，在将三通阀26再次切换到开口26B、通过吸附垫16再次吸附薄板玻璃基板G时，真空室18的内部压力P₁”为，

P₁”(V₁+V₂)＝[n₂+{n₂V₁/(V₁+V₂)}]RT的关系(P₁”为通过吸附垫16吸附薄板玻璃基板G后开放一次，进而再通过吸附垫16吸附薄板玻璃基板G后的真空室18的内部压力)。即，

P₁”＝[n₂+{n₂V₁/(V₁+V₂)}]RT/(V₁+V₂)

＝{n₂/(V₁+V₂)+n₂V₁/(V₁+V₂)²}RT…(II)。

另一方面，通过(I)式，RT＝P₂V₂/n₂，因此，在假设为隔热变化并简略计算时，(II)式为

P₁”＝{n₂/(V₁+V₂)+n₂V₁/(V₁+V₂)²}P₂V₂/n₂…(III)，

(III)式为

P₁”＝{1/(V₁+V₂)+V₁/(V₁+V₂)²}P₂V₂…(IV)(此时的P₂为大气压)。

如上，决定体积V₁、V₂，决定吸附垫16的最低保持压力P_min，由此，只要保持P₁”＜P_min的关系，则本发明的搬运装置就能够多次吸附、放开薄板玻璃基板G。

另外，在本例的搬运装置10中，构成主体的一部分的方管18、18兼做真空室，但也可以真空室仅以真空室为目的而单独设于主体上。

工业上实用性

本发明对于如液晶显示器等平板显示器用基板那样的薄且大型的玻璃基板的搬运是有用的。

即，在此引用2005年7月8日申请的日本专利申请2005-200051号的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容，作为本发明的说明书的公开内容。

Claims

1.一种基板搬运装置，在主体上安装有多个吸附垫，由这些吸附垫真空吸附并保持基板，从而搬运该基板，其特征在于，

在所述吸附垫上经由第一阀设置有真空室，该真空室经由第二阀和连结部可拆装地安装于真空泵上。

2.如权利要求1所述的基板搬运装置，其中，所述基板搬运装置在所述真空泵在所述连结部从所述真空室断开的状态下使用。

3.如权利要求1或2所述的基板搬运装置，其中，所述主体由多个框架构成，这些框架具有中空的框架，该中空的框架兼用作所述真空室。

4.如权利要求3所述的基板搬运装置，其中，所述主体通过将多个管组装成格子状并将中空管设置成交叉状而构成，该中空的管兼用作所述真空室。

5.如权利要求1～4中任一项所述的基板搬运装置，其中，所述真空室具有可得到能够通过所述吸附垫多次反复保持所述基板的真空的容积。

6.如权利要求1～5中任一项所述的基板搬运装置，其中，在所述主体上设置有测定真空室的真空度的压力计和测定吸附垫的真空度的压力计。

7.一种基板搬运方法，在主体上安装有多个吸附垫，由这些吸附垫真空吸附并保持基板，从而搬运该基板，其特征在于，

使所述吸附垫经由第一阀与真空室连接，且在该真空室上经由第二阀和连结部可拆装地安装真空泵，

首先，在吸附基板之前，关闭第一阀，并且打开第二阀，通过真空泵使真空室成为真空状态，

接着，关闭第二阀，并且将真空泵在连结部处从真空室断开，

然后，使搬运装置的吸附垫与基板抵接，相对于基板将吸附垫定位后，打开第一阀，由吸附垫真空吸附基板，

之后，通过搬运搬运装置，将基板搬运到规定位置。