CN103029988A - 机械手以及基板搬送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供机械手和基板搬送装置，能够高效地对基板进行除电。为了解决上述课题，构成机械手和具备所述机械手的基板搬送装置，所述机械手具备多个叉、作为产生部的静电除去装置和作为喷出部的喷出孔。上述多个叉用于载置基板。上述静电除去装置设于上述叉的内部，用于产生离子化的气体。上述喷出孔用于将由上述静电除去装置产生的离子化的气体喷出。

Description

机械手以及基板搬送装置
技术领域
本发明公开的实施方式涉及机械手以及基板搬送装置。
背景技术
以往，已知用于进行对液晶面板的玻璃基板那样的基板的搬送以及相对于收纳盒的取出和放入的基板搬送装置。
所述基板搬送装置具有机械手，所述机械手具备多个叉，将基板载置于所述叉上进行搬送。而且，基板搬送装置将所述叉插入基板的收纳盒（下面，记载为“盒”）内来进行基板的取出和放入。
然而，在所述基板的搬送和取出放入时，存在着由于发生所谓的摩擦带电或剥离带电等而使基板带有静电的情况，在所述静电放电的时候，有可能导致基板元件的损伤等。
因此，近年来，出现了使用静电除去装置等除电器对基板进行除电的基板搬送装置(例如,参照专利文献1）。
另外，专利文献1公开的基板搬送装置将在机械手的基部设置的静电除去装置所产生的离子化气体经由沿叉配置的配管从叉上的喷出孔喷出，通过将基板所带的静电中和来进行除电。
专利文献1：日本特开2000-82732号公报
然而，在现有的基板搬送装置中，存在如下问题：在将离子化气体经由配管导通期间发生离子的再结合，从而无法高效地中和静电。
发明内容
实施方式的一个方式就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够高效地对基板进行除电的机械手和基板搬送装置。
实施方式的一个方式涉及的机械手具备多个叉、产生部和喷出部。多个叉用于载置基板。产生部设于所述叉的内部，用于产生离子化的气体。喷出部用于将由所述产生部产生的所述气体喷出。
此外，实施方式的一个方式涉及的基板搬送装置具有上述机械手。
根据实施方式的一个方式，能够高效地对基板进行除电。
附图说明
图1是表示包括第一实施方式涉及的机械手和基板搬送装置的基板搬送系统的结构例的图。
图2是表示第一实施方式涉及的机械手的结构例的图。
图3是表示静电除去装置的设置例的图。
图4A是盖的俯视图。
图4B是安装有盖的叉的第一纵剖视图。
图4C是安装有盖的叉的第二纵剖视图。
图5A是表示叉的第一除电区域的图。
图5B是表示叉的第二除电区域的图。
图6是表示变形例涉及的盖的图。
图7A是表示喷出孔的第一成形例的图。
图7B是表示喷出孔的第二成形例的图。
图8A是表示离子的第一喷出方向例的图。
图8B是表示离子的第二喷出方向例的图。
图9A是表示第二实施方式涉及的机械手的结构例的图。
图9B是表示第三实施方式涉及的机械手的结构例的图。
标号说明
1：基板搬送系统；
10：基板搬送装置；
11：升降机构；
12：回转机构；
13：伸缩机构；
14：支承部件；
15、15A、15B：机械手；
16：基部；
20：控制器；
30：盒；
100：基板；
150：叉；
150a：螺孔；
151：吸附部；
152、152A：帽；
152a：安装部；
152b：连接孔；
152c：喷出孔；
153：静电除去装置；
154、154A、154B：配管；
155：喷出孔；
155a：空气积存部；
156：开口部；
157：盖；
200：螺钉。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本申请公开的机械手和基板搬送装置的实施方式。另外，本发明不受下面所示的实施方式限定。
（第一实施方式）
首先，用图1说明包括第一实施方式涉及的机械手和基板搬送装置的基板搬送系统的结构例。图1是表示包括第一实施方式涉及的机械手15和基板搬送装置10的基板搬送系统1的结构例的图。
另外，为了便于理解说明，在图1中图示了包含以竖直向上为正方向的Z轴的三维直角坐标系。所述直角坐标系在下面说明所采用的其他附图中有时也会示出。
如图1所示，基板搬送系统1具有基板搬送装置10、控制器20和盒30。
基板搬送装置10是将呈多层收纳在盒30中的基板100一张一张地取出和放入并进行搬送的装置。这里，对基板搬送装置10的结构例进行说明。
如图1所示，基板搬送装置10具有升降机构11、回转机构12、伸缩机构13、支承部件14、机械手15和基部16。升降机构11是支承于基部16的、用于进行沿包含图中的X轴和Z轴的XZ平面升降的动作的机构，所述基部16固定于地板等。
回转机构12是支承于升降机构11的、用于进行绕与Z轴平行的旋转轴线回转的动作的机构。伸缩机构13是支承于回转机构12的、用于进行沿XY平面伸缩的动作的机构。另外，在图1中图示了一对伸缩机构13，但为了使附图便于理解，将一个伸缩机构13从中途省略了图示。
基板搬送装置10通过这些升降机构11、回转机构12和伸缩机构13构成所谓的多关节臂。另外，所述多关节臂的各关节由未图示的伺服马达进行驱动。控制器20是用于保存所述伺服马达的指示程序、并按照所述指示程序控制多关节臂的动作的控制装置。
并且，在所述多关节臂的末端部经由支承部件14安装有机械手15。
机械手15具有多个板状的叉150，将基板100载置于所述叉150。另外，叉150由支承部件14支承，所述支承部件14被支承在伸缩机构13的端部（即多关节臂的末端部）。而且，下面，有时将叉150的用于载置基板100的一侧的面记载为“载置面”。
盒30是基板100的收纳装置，以基板100的板面平行地朝向图中的XY平面的方式将基板100呈多层地收纳于所述盒30。
并且，基板搬送装置10在从盒30搬出基板100时，以沿着作为搬出对象的基板100的下表面的方式将叉150插入以多层收纳的基板100的间隔中，来载置基板100并将基板100搬出。
而且，基板搬送装置10在将基板100向盒30搬入时，在载置有作为搬入对象的基板100的状态下将叉150插入盒30，从而搬入基板100。
下面，利用图2说明第一实施方式涉及的机械手15的结构例。图2是表示第一实施方式涉及的机械手的结构例的图。另外，在图2中示出了从Z轴的正方形观察到的情况的俯视图。
如图2所示，机械手15具有叉150。另外，如已使用图1说明了的，机械手15具备多个叉150，但在下面，仅对其中一个叉图示说明。
叉150具备吸附部151、帽152、静电除去装置153、配管154和喷出孔155。
吸附部151是包括由弹性材料构成的吸附垫的部件，在叉150载置基板100时，所述吸附部151利用空气的抽吸力等吸附基板100。通过所述吸附部151，既能够缓冲基板100，又能够将基板100稳定地载置到叉150。
另外，在图2中，示出了在叉150的末端部附近设有一个吸附部151的例子，但并不限定于此，当然也可以在一个叉150的多个位置设置多个吸附部151。
帽152是用于将中空的叉150的末端部封闭的保护部件。在帽152可以设置用于将后述的配管154与喷出孔155连接起来的连接孔。对于这一点在后面利用图4A～图4C进行叙述。
静电除去装置153是用于产生离子化气体（下面，为了方便而记载为“离子”）的所谓的离子的产生部。而且，静电除去装置153将产生的离子向后述的配管154送出。另外，如在图2中用虚线示出的那样，静电除去装置153设于叉150的内部。
在此，用图3对静电除去装置153的设置例进行叙述。图3是表示静电除去装置153的设置例的图。
如图3所示，静电除去装置153设于叉150的内部。此时，静电除去装置153例如通过预先设于叉150的开口部156而设于叉150的内部。
另外，静电除去装置153例如由螺钉200等通过在叉150的载置面贯穿设置的螺孔150a进行固定。而且，开口部156的盖157例如通过使用螺钉的螺合、或基于嵌合形状的嵌合等而固定。
由此，能够容易地进行静电除去装置153的安装和更换之类的维护作业。另外，在图2和图3中，示出了在后述的喷出孔155的附近设有一个静电除去装置153的例子，但并不限定于此，也可以与喷出孔155的配置位置等对应地在一个叉150设置多个静电除去装置153。
回到图2的说明，对配管154进行说明。配管154是用于将从静电除去装置153送出的离子向后述的喷出孔155导通的导通管。另外，配管154可以采用导管那样的硬质材料、软管那样的软质材料中的任意一种。在本实施方式中，配管154采用轻量且容易取回的软质材料。
喷出孔155贯通叉150的外壳设置，是用于将静电除去装置153产生的离子喷出的所谓的喷出部。所述喷出孔155至少设于叉150的末端部附近。另外，对于在所述末端部附近设置的优点在后面使用图5A和图5B叙述。
而且，如图2所示，喷出孔155设于吸附部151的附近。由此，能够对因与基板100接触而容易发生剥离带电等的吸附部151的附近重点地进行除电。
此时，以重点朝向吸附部151喷出离子的方式成形喷出孔155的形状。对于这一点在后面利用图7A和图7B进行叙述。
而且，优选的是，如图2所示，上述的静电除去装置153设于所述喷出孔155的附近。由此，能够将包含配管154在内的离子导通路径形成得较短，因此能够抑制离子的再结合，能够高效地进行基板100的除电。
另外，在图2中，示出了在叉150的末端部附近并列设置两个喷出孔155的例子，但并不限定喷出孔155的个数和配置位置。
而且，在图2中，示出了从叉150的末端部沿图中的X轴依次配置喷出孔155、吸附部151和静电除去装置153的例子，但并不限定为所述配置顺序。例如，根据静电除去装置153的尺寸、配管154的取回容易度和叉150的厚度等机械要素的各种条件，采取适当的配置顺序即可。
接着，用图4A对用图2表示的帽152的详细情况进行说明。图4A是帽152的俯视图。另外，在图4A中表示的是从Z轴的正方向观察帽152时的俯视图。
如图4A所示，帽152具有安装部152a和连接孔152b。安装部152a是相当于与配管154连接的连接器的部件（参照图中的箭头）。
连接孔152b将配管154和喷出孔155（参照图2）连接起来，形成离子的导通路径。在此，对于这一点使用图4B和图4C进一步详细说明。
图4B是安装有帽152的叉150的第一纵剖视图，图4C是安装有帽152的叉150的第二纵剖视图。另外，在图4B和图4C中表示的是从Y轴的正方向观察叉150时的纵剖视图。
如图4B所示，帽152与配管154连接且安装到中空的叉150的末端部，由此，形成了在配管154导通的离子朝向喷出孔155的导通路径。
此时，如图4B所示，连接孔152b形成为例如在从Y轴的正方向观察时呈L字形状，由此，能够从在叉150的载置面侧设置的喷出孔155向喷出方向301喷出离子。
即，在将帽152安装到叉150的情况下，连接孔152b设于与叉150的喷出孔155连接的位置。
而且，如图4C所示，也可以将连接孔152b形成为例如从Y轴的正方向观察时呈T字形状。在该情况下，能够从在叉150的载置面侧设置的喷出孔155向喷出方向301喷出离子，同时，从在叉150的载置面的对置面侧设置的喷出孔155向喷出方向302喷出离子。
这样，通过将连接孔152b设置于帽152，从而能够容易地一并进行对中空的叉150的末端部的保护和所产生的离子的导通路径的形成。即，能够使叉150的组装和维护作业等效率化。
接着，对于在叉150的末端部附近设置喷出孔155的优点使用图5A和图5B说明。图5A是表示叉150的第一除电区域的图，图5B是表示叉150的第二除电区域的图。
另外，图5A对应于将图4B所示的帽152安装在叉150的末端部的情况，图5B对应于将图4C所示的帽152安装在叉150的末端部的情况。
并且，在图5A和图5B简要地示出了在盒30收纳有三张基板100的情况。
如图5A所示，将收纳于盒30的中层的基板100作为搬出对象，将叉150沿所述中层的基板100的下表面插入盒30。
此时，如图5A所示，一边从叉150的末端部附近的喷出孔155（参照图4B）向喷出方向301喷出离子，一边将叉150插入，由此能够对斜线所示的区域401进行除电。即，能够对作为搬出对象的中层的基板100的下表面整个区域高效地进行除电。
而且，如图5B所示，一边从两个方向的喷出孔155（参照图4C）分别向喷出方向301和喷出方向302喷出离子，一边将叉150插入，由此能够对区域401和区域402一起进行除电。即，不仅是作为搬出对象的中层的基板100的下表面整个区域，而且对于下层的基板100的上表面整个区域也一并能够高效地进行除电。
另外，如图5B所示，例如，在中层的基板100与叉150的距离比下层的基板100与叉150的距离长的情况下，也可以使向喷出方向302喷出的离子的风量相对较大。图5B中的表示喷出方向302的箭头比表示喷出方向301的箭头相对地长，即表示了这一点。另外，风量的调节并不特别限定方法，例如也可以通过喷出孔155的直径的大小来进行调节。
而且，图5A和图5B举例示出了将基板100搬出的情况，但在将基板100搬入的情况下当然也能够得到同样的优点。
另外，至此对将喷出孔155设于叉150的情况进行了叙述，但喷出孔155也可以设置在帽152。因此，对于所述变形例使用图6进行说明。
图6是表示变形例涉及的帽152A的图。另外，在图6中示出了从Y轴的正方向观察到的情况。
如图6所示，变形例涉及的帽152A具备连接孔152b和喷出孔152c。通过将帽152A安装于叉150的末端部，从而将连接孔152b与配管154连接起来。
并且，喷出孔152c将通过配管154导通到连接孔152b的离子喷出。即，根据所述帽152A，在叉150的末端部附近不必设置喷出孔155就能够喷出离子，因此能够使叉150的加工作业等效率化。
接着，使用图7A和图7B对以使离子重点朝向上述的吸附部151喷出的方式成形喷出孔155的形状的情况进行说明。图7A是表示喷出孔155的第一成形例的图，图7B是表示喷出孔155的第二成形例的图。另外，在图7A和图7B中，省略了帽152的图示，仅示出了连接孔152b。
如图7A所示，喷出孔155以使离子向朝着吸附部151的喷出方向303喷出的方式斜着成形。此时，将连接孔152b成形为与所述喷出孔155的成形对应的形状即可。例如，图7A示出了呈锐角折回的形状的连接孔152b。
由此，能够对因与基板100接触而容易发生剥离带电等的吸附部151的附近重点地进行除电。
而且，也可以将喷出孔155成形为，在吸附部151与基板100接触的前后使离子的喷出方向变化的形状。
例如，如图7B所示，也可以以具有空气积存部155a的方式成形喷出孔155。另外，图7B在上部示出了吸附部151与基板100接触前的情况，并在下部示出了吸附部151与基板100接触后的情况。
在该情况下，如图7B的上部所示，在吸附部151与基板100接触之前，离子朝向沿着Z轴的喷出方向301喷出。即，在吸附部151与基板100接触之前，能够以遍及基板100的下表面整体的方式喷出离子。
而且，如图7B的下部所示，在吸附部151与基板100接触之后，离子沿空气积存部155a对流（参照图中的喷出方向304）。即，在吸附部151与基板100接触之后，能够重点对基板100的下表面中吸附部151的附近喷出离子。
由此，能够根据基板100相对于叉150的放置状况高效地进行除电。
另外，到此为止，列举在叉150的末端部附近并列设置两个喷出孔155的情况为例进行了说明。并且，在上述的图2的说明中，叙述了对所述喷出孔155的个数和配置位置并不限定。
与所述喷出孔155的个数和配置位置相关地，对于离子的喷出方向也不限定。因此，利用图8A和图8B对所述离子的喷出方向进行说明。
图8A是表示离子的第一喷出方向例的图，图8B是表示离子的第二喷出方向例的图。另外，在图8A和图8B中，都与图7A和图7B所示的情况同样地，示出了重点朝向吸附部151喷出离子的例子。而且，沿吸附部151的周缘配置有四个喷出孔155。
如图8A所示，喷出孔155可以设置成，分别沿朝着吸附部151的中心点P的喷出方向305喷出离子。
而且，也可以是不朝向吸附部151的中心点P，而是如图8B的喷出方向306所示，以使离子沿吸附部151的周缘对流这样的形状设置喷出孔155。该方式可以成形为通过例如使喷出孔155和连接孔152b（参照图4A等）一起弯曲而成的导通管来对应。
由此，能够对因与基板100接触而容易发生剥离带电等的吸附部151的附近重点地进行除电。
如上所述，第一实施方式涉及的机械手具备多个叉、作为产生部的静电除去装置和作为喷出部的喷出孔。多个叉用于载置基板。静电除去装置设于叉的内部，用于产生离子化的气体。喷出孔用于将由产生部产生的气体喷出。
因此，根据第一实施方式涉及的机械手，能够高效地对基板进行除电。
（第二实施方式）
下面，利用图9A说明第二实施方式涉及的机械手15A的结构例。图9A是表示第二实施方式涉及的机械手15A的结构例的图。
另外，第二实施方式涉及的机械手15A与第一实施方式涉及的机械手15主要是配管的结构不同，因此在图9A中仅示出与该配管相关的构成要素，而省略其他构成要素的图示。而且，对于与第一实施方式涉及的机械手15相同的构成要素标以相同的标号。
如图9A所示，第二实施方式涉及的机械手15A具备：配管154A，其从静电除去装置153延伸到叉150的外部；以及喷出孔155，其配置在所述配管154A上。
配管154A露出到叉150的外部，且以沿着叉150的长度方向（即，X轴方向）的方式设置。喷出孔155沿所述配管154A配置有一个或多个。
另外，在图9A中，示出了设有一对配管154A并在每个配管154A设有三个喷出孔155的例子。
由此，能够与叉150的内部结构无关地将喷出孔155设在静电除去装置153的附近，即，能够缩短配管154A，因此能够抑制离子的再结合，能够高效地进行基板100的除电。
而且，由于将配管154A沿叉150的长度方向设置，因此容易使离子遍及基板100的整体，能够高效地进行基板100的除电。
如上所述，第二实施方式涉及的机械手具备多个叉、作为产生部的静电除去装置、配管和作为喷出部的喷出孔。多个叉用于载置基板。静电除去装置设于叉的内部，用于产生离子化的气体。配管在叉的外部沿长度方向设置，并对由静电除去装置产生的气体进行导通。喷出孔用于将由配管导通的气体喷出。
因此，根据第二实施方式涉及的机械手，能够高效地对基板进行除电。
（第三实施方式）
下面，利用图9B说明第三实施方式涉及的机械手15B的结构例。图9B是表示第三实施方式涉及的机械手15B的结构例的图。
另外，第三实施方式涉及的机械手15B与第二实施方式涉及的机械手15A主要是喷出孔的配置方向不同，因此在图9B中仅示出与所述喷出孔相关的构成要素，而省略其他构成要素的图示。而且，对于与第一实施方式涉及的机械手15和第二实施方式涉及的机械手15A相同的构成要素标以相同的标号。
如图9B所示，第三实施方式涉及的机械手15B具备：配管154B，其从静电除去装置153延伸到叉150的外部；以及喷出孔155，其配置在所述配管154B上。
配管154B露出到叉150的外部，且沿着叉150的短边方向（即，Y轴方向）延伸设置。喷出孔155沿所述配管154B配置有一个或多个。
另外，在图9B中，示出了设有一对配管154B并在每个配管154B沿Y轴方向设有三个喷出孔155的例子。
由此，能够与叉150的内部结构无关地将喷出孔155设在静电除去装置153的附近，即，能够缩短配管154B，因此能够抑制离子的再结合，能够高效地对基板100进行除电。
而且，由于将配管154B沿叉150的短边方向设置，因此容易使离子遍及多个叉150之间。即，由于能够使离子更容易遍及基板100的整体，因此能够高效地进行对基板100的除电。
如上所述，第三实施方式涉及的机械手具备多个叉、作为产生部的静电除去装置、配管和作为喷出部的喷出孔。多个叉用于载置基板。静电除去装置设于叉的内部，用于产生离子化的气体。配管在叉的外部沿短边方向设置，并对由静电除去装置产生的气体进行导通。喷出孔用于将由配管导通的气体喷出。
因此，根据第三实施方式涉及的机械手，能够高效地对基板进行除电。
另外，在上述的各实施方式中，对使静电除去装置所产生的离子通过配管从喷出孔喷出的情况进行了说明，但也可以不通过配管。例如，也可以将静电除去装置的离子的输出口与喷出孔直接连接。而且，也可以采用这样的阀方式：在通常时用阀芯等将喷出孔封闭，借助从静电除去装置输出离子时的压力将喷出孔打开。
而且，在上述的各实施方式中，所搬送的基板主要举出液晶面板的玻璃基板的情况为例进行了说明，但当然可以包括半导体晶片等所有的薄板状基板。
其他效果和变形例能够由本领域技术人员容易地导出。由此，本发明的更为广泛的方式并不受如上所述地表现和记述的特定的详细内容以及代表性的实施方式限定。因此，能够不脱离由所附的权利要求及其等同物所定义的总括性的发明的概念精神或范围地进行各种各样的变更。

Claims (7)

1.一种机械手，其特征在于，
所述机械手具备：多个叉，所述多个叉用于载置基板；产生部，所述产生部设于所述叉的内部，用于产生离子化的气体；以及喷出部，所述喷出部用于将由所述产生部产生的所述气体喷出。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，
所述喷出部设在所述叉的末端部附近的载置所述基板的面侧。
3.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，
所述产生部设于所述喷出部的附近。
4.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，
所述叉具有在载置所述基板时吸附所述基板的吸附部，所述喷出部设于所述吸附部的附近。
5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，
所述喷出部将所述气体朝所述吸附部喷出。
6.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，
所述机械手还具备帽，所述帽安装在所述叉的末端部，所述帽具有连接孔，当将所述帽安装到所述末端部时，所述连接孔将导通管与所述喷出部连接起来，所述导通管对在所述产生部产生的所述气体进行导通。
7.一种基板搬送装置，其特征在于，
所述基板搬送装置具有权利要求1～6中的任意一项所述的机械手。
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