CN104364891A - 基板搬运系统 - Google Patents
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Abstract
具备:包括可动棚(21)和使可动棚(21)下降的升降装置(22)的基板供给装置(2);包括向上方吹出气体的一个以上的吹出口(35),且吹出口形成为当通过升降装置使可动棚下降时通过从吹出口吹出的气体的压力使支持于可动棚的基板浮起的结构的浮起装置(3);和包括搬运输送机(40)和在搬运输送机上竖立设置的爪部(41),且形成为爪部将通过从吹出口吹出的气体的压力浮起的基板(W)向搬运方向推动的结构的搬运装置(4)。
Description
技术领域
本发明涉及搬运基板的基板搬运系统,尤其涉及将基板从收纳壳体搬出并搬运的基板搬运系统。
背景技术
以往,已知有能够将玻璃基板等的基板从卡盒(cassette)搬出并搬运的基板搬运装置(例如参照专利文献1)。
该基板搬运装置具备配置为两列的搬运辊和手部。各列的搬运辊在基板搬运方向上隔着间隔并列设置。手部在与基板搬运方向正交的方向上延伸,被定位在与搬运辊相比稍低的位置上。又,手部在其上表面具有喷射由送风机等供给的压缩空气的多个吹出孔。而且,在搬出支持于基板卡盒的基板时,将基板的下表面两侧端部直接支持于搬运辊上,并且将与搬运辊和基板的接触部分相比靠近基板中央的部分,通过从吹出孔喷射的压缩空气以非接触式支持,并且旋转搬运辊。借助于此,基板通过与搬运辊之间的接触所产生的摩擦力搬出至基板卡盒的外部。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2008-98198号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
然而,为了防止在基板的被处理面(上表面及下表面)上的微粒附着,而存在需要最小限度抑制在基板搬出时的基板搬运装置与基板被处理面之间的接触的情况。
然而,在现有的基板搬运装置中,形成为基板的下表面两侧端部与搬运辊相接触的结构,因此在基板的被处理面上容易附着微粒。
解决问题的手段:
为了解决上述问题,根据本发明的基板搬运系统具备:包括具有相互对置的一对侧壁和设置于该侧壁并以使多个基板处于水平姿势且上下方向上隔着间隔排列的形式支持该多个基板的两侧端部的多对支持部的收纳壳体、和使所述收纳壳体下降的下降装置的、基板供给装置;包括从铅垂方向观察时以至少从所述收纳壳体的一对侧壁之间伸出的形式在所述基板的搬运方向上散布或延伸且向上方吹出气体的一个以上的吹出口,并且该一个以上的吹出口形成为当通过所述下降装置使所述收纳壳体下降时通过从所述吹出口吹出的气体的压力使支持于所述支持部的基板浮起的结构的浮起装置;和包括从铅垂方向观察时通过所述基板供给装置的收纳壳体的一对侧壁之间且沿着在所述浮起装置的所述基板的搬运方向上散布或延伸的一个以上的吹出口延伸的搬运构件、在该搬运构件上以大于所述基板的所述搬运方向的尺寸的间隔竖立设置的多个爪部、和使所述搬运构件在所述搬运方向上移动的驱动部,并且形成为所述爪部将通过从所述吹出口吹出的气体的压力浮起的基板的搬运方向上游侧的端部向搬运方向推动的结构的搬运装置。
根据该结构,可以在避免接触到基板的边缘以外的表面及背面的情况下从收纳壳体取出并搬运基板。借助于此,可以防止在基板的边缘以外的表面及背面上的微粒的附着。
在根据上述发明的基板搬运系统中,也可以是具备在所述搬运方向上延伸的限制部,并且形成为所述限制部限制由所述搬运装置搬运的基板的两侧方向的位置的结构。
根据该结构,可以限制基板从搬运装置的搬运通路上脱落。
在根据上述发明的基板搬运系统,也可以是所述限制部在所述搬运装置的所述搬运方向上散布或延伸的一个以上的吹出口的两侧对置地设置为一对。
根据该结构,可以限制基板从浮起装置上脱落。
在根据上述发明的基板搬运系统中,也可以是所述搬运装置具备一对作为所述搬运构件的环形带,该一对环形带形成为通过驱动部使各个爪部在从铅垂方向观察时以与所述搬运方向正交的方向上并排的状态同步旋转的结构。
根据该结构,可以防止被爪部推动的基板弯弯曲曲地行进。
发明效果:
本发明如上述构成,从而发挥能够防止在基板的边缘以外的表面及背面上的微粒的附着的效果。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施形态的基板搬运系统的构成示例的立体图;
图2是示出图1的基板搬运系统的移载部的构成示例的立体图;
图3是示出图1的基板搬运系统的基板浮起结构的一个示例的图,是从后方观察基板搬运系统的图;
图4是概略地示出图1的基板搬运系统的控制系统的构成示例的框图;
图5是示出图1的基板搬运系统的动作示例的流程图;
图6是示出图1的基板搬运系统的动作示例的流程图;
图7是示出图1的基板搬运系统的动作示例的图;
图8是示出图1的基板搬运系统的动作示例的图;
图9是示出图1的基板搬运系统的动作示例的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施形态。另外,以下在所有附图中对于相同或相当的要素标以相同的参考符号,并且省略其重复说明。
[整体结构]
<基板搬运系统的整体结构>
图1是示出基板搬运系统100的构成示例的立体图。
基板搬运系统100是搬运基板W的系统。基板搬运系统100只要能够搬运基板,则并不特别限定。又,作为基板,例示太阳能电池板用单元基板、硅晶圆、碳化硅晶圆、蓝宝石晶圆等的半导体晶圆、通过半导体工艺进行处理的薄型显示器(液晶显示器、有机EL显示器等)用玻璃基板。在本实施形态中,基板搬运系统100是在太阳能电池板制造生产线上搬运太阳能电池单元基板的系统。
另外,以下,为了便于说明而将搬运方向下游侧称为前方,将搬运方向上游侧称为后方。
如图1所示,基板搬运系统100具有基板供给装置2、浮起装置3、搬运装置4、控制基板搬运系统100的动作的控制装置5(控制器)(参照图4)、和将基板搬运系统100的各构成要素以规定的位置关系配置的框体。在这里,规定位置是指适合执行基板搬运系统100的基板W的搬运动作的位置。
[基板供给装置]
基板供给装置2具备载置有基板W的可动棚(收纳壳体)21、和使可动棚21上升及下降的升降装置(下降装置)22。
可动棚21具有相互对置的一对侧壁23、和设置于侧壁23的多对基板支持部24。
在本实施形态中,可动棚21是拆除下述的卡匣(cartridge)110的后壁及下壁而成。
可动棚21的相互对置的一对侧壁23如图1所示从铅垂方向观察时在与搬运方向正交的方向上排列配置,上壁27连接一对侧壁23的上端。借助于此,一对侧壁23的间隔限定为为了将基板W载置于后述的基板支持部24所需的规定的间隔。
而且,可动棚21的前表面及后表面的整个表面开口,从而分别构成前表面开口25及后表面开口26。借助于此,可以通过前表面开口25及后表面开口26将基板W向可动棚21搬入(收纳)及搬出(取出)。在本实施形态中,基板W如下所述通过后表面开口26搬入至可动棚21内,通过前表面开口25从可动棚21搬出。又,可动棚21的下表面的整个表面也开口,从而构成下表面开口28。如下所述,浮起装置3及搬运装置4通过下表面开口28靠近基板W的下表面。另外,在本实施形态中设置下表面开口28,但是不限于此。
多对基板支持部24以使多个基板W处于水平姿势且上下方向上隔着间隔排列的形式支持多个基板W的两侧的端部。在本实施形态中,多对基板支持部24如图1及图2所示分别设置于一对侧壁23的内表面。设置于一侧的侧壁23上的基板支持部24、和设置于与其对应的另一侧的侧壁23上的基板支持部24构成对,它们在铅垂方向上以规定的间距设置。基板支持部24具有随着向另一侧的侧壁23行进而向斜下方延伸的倾斜面24a。在多对基板支持部24的倾斜面24a上分别以搭在其上的形式载置基板W,以此基板支持部24以使多个基板W处于水平姿势且上下方向上隔着间隔排列的形式支持多个基板W的两侧的端部。此时,倾斜面24a和基板W的下侧的角部相接触,因此可以防止基板W的边缘以外的表面及背面与基板支持部24相接触。
升降装置22安装于框体。升降装置22只要能够使可动棚21上升及下降即可,例如举出使用滚珠螺杆机构、流体缸、钢丝(索)的卷扬机构等。升降装置22在本实施形态中具有:支持可动棚21的壳体支持部31;和与壳体支持部31连接而以使其上升及下降的形式设置的滚珠螺杆机构32。该滚珠螺杆机构32具有滚珠螺杆33、和与壳体支持部31连接且通过滚珠螺杆33的转动上升及下降的滑动件34。而且,通过由未图示的驱动部转动滚珠螺杆33,以此使壳体支持部31上升或下降,从而使可动棚21在卡匣的交换位置(参照图7)和交换位置下方的结束位置(参照图9)之间升降。又,在交换位置和结束位置之间设定有初始位置(参照图8)。对于这些交换位置、结束位置及初始位置的具体内容在后文叙述。
[移载部]
另外,在本实施形态中,在可动棚21的搬运方向上游侧具备移载部105。
图2是示出基板搬运系统100的移载部105的构成示例的立体图。
如图1及图2所示,移载部105具有载置容纳有基板的卡匣110的载置台111、和将容纳于卡匣110内的基板移载至可动棚21中的移载装置112。
如上所述,可动棚21是将卡匣110的后壁121及下壁拆卸而成。即,卡匣110与可动棚21相同地具有前表面开口124及基板支持部123。在卡匣110内通过前表面开口124将基板W搬入及搬出于卡匣110。卡匣110的后壁121具有以使载置于基板支持部126上的所有基板W的搬运方向上游侧端部露出的形式开口的后表面开口125。
载置台111安装于框体。而且,载置台111位于基板供给装置2的搬运方向上游侧,其上表面在水平方向上延伸。载置台111的高度位置在其上载置卡匣110的状态下,位于使位于交换位置的可动棚21的各基板支持部24的后端与卡匣110的各基板支持部126的前端对置的位置上。
移载装置112配置在载置台111的搬运方向上游侧。移载装置112具有:安装于框体,并且具有在搬运方向上延伸的轨道131的基台130;形成为被轨道131引导而可移动至搬运方向上游侧及下游侧的结构的可动基部132;从可动基部132向搬运方向下游侧水平延伸的推动臂133、设置于推动臂133的梢端的推动板134、和使可动基部132向搬运方向上游侧及下游侧移动的驱动部(未图示)。
该移载装置112通过使可动基部132向搬运方向下游侧移动,以此使推动板134通过卡匣110的后表面开口125插入于卡匣110内,并且将容纳于卡匣110内的所有的基板W的端部向搬运方向下游侧推压。由于卡匣110的各基板支持部126的前端与可动棚21的多对基板支持部24的后端对置,因此被推压的基板在卡匣110的基板支持部126上滑动,从而载置于可动棚21的倾斜面24a上。
[浮起装置]
图3是示出基板搬运系统100的基板浮起结构的一个示例的图,是从后方观察基板搬运系统100的图。
如图1及图3所示,浮起装置3具有一个以上的吹出口35。
在本实施形态中,浮起装置3具备装置主体36、和未图示的驱动部(例如加压泵),吹出口35形成于装置主体36。
装置主体36是在基板W的搬运方向上水平延伸的中空的箱体。而且,装置主体36的上游侧的端部从铅垂方向观察时位于可动棚21的下表面开口28内。因此,装置主体36从铅垂方向观察时以从可动棚21的一对侧壁23之间伸出的形式在基板W的搬运方向上延伸。装置主体36安装于框体。
又,如图1及图3所示,装置主体36的宽度,即从铅垂方向上观察时与搬运方向正交的方向的尺寸形成为小于可动棚21的下表面开口28的与搬运方向正交的方向的尺寸。借助于此,可以使浮起装置3位于可动棚21的一对侧壁23之间(参照图7~图9)。
一个以上的吹出口35从铅垂方向观察时以至少从可动棚21的一对侧壁23之间伸出的形式在基板W的搬运方向上散布或延伸,并且向上方吹出气体。在本实施形态中,吹出口35在装置主体36的整个上表面散布有多个。
浮起装置3的驱动部通过其驱动而将空气(气体)供给至装置主体36内。借助于此,空气从吹出口35向上方(包括正上方及斜上方)吹出。而且,形成为能够通过从吹出口35吹出的气体的压力浮起支持于可动棚21的基板支持部24的图3所示的基板W1的结构。另外,浮起是指不接触到与浮起装置3对置的基板W的表面及背面。
另外,上述可动棚21的初始位置例如设定在支持于可动棚21的基板支持部24中最下层的基板支持部24的基板W通过从吹出口35吹出的气体的压力而浮起的位置(参照图3、图8)。又,可动棚21的结束位置例如设定在支持于可动棚21的基板支持部24中最上层的基板支持部24的基板W通过从吹出口35吹出的气体的压力而浮起的位置(参照图9)。
[搬运装置]
搬运装置4具有搬运输送机(搬运构件)40、竖立设置于搬运输送机40上的爪部41和使搬运输送机40向搬运方向上移动的驱动部42。
搬运输送机40从铅垂方向观察时通过基板供给装置2的可动棚21的一对侧壁23之间且沿着浮起装置3的吹出口35延伸。该搬运输送机40的上表面构成基板的搬运通路。在本实施形态中,搬运输送机40在从铅垂方向观察时搬运方向上游侧的端部位于可动棚21的一对侧壁23之间。又,搬运输送机40在搬运方向下游侧的端部设定有传递位置P。该传递位置P是移送装置150(参照图4)搬出基板W的位置,该移送装置150将从传递位置P搬出的基板W移送至另一个位置。作为移送装置,例示安装有众所周知的伯努利方式的吸附手部的德尔塔机器人(delta robot)。
搬运输送机40具备一对环形带46。一对传动带46架设在一对链轮(sprocket)45上。而且,从铅垂方向观察时,在由一对环形带46及一对链轮45包围的区域内配置有浮起装置3。驱动部42通过其驱动力旋转驱动一个链轮45,借助于此使一对环形带46同步旋转驱动。这样,驱动部42使搬运输送机40在搬运方向上移动。
爪部41在搬运输送机40上以大于基板W的搬运方向尺寸的间隔竖立设置。而且,爪部41的长度规定为在搬运通路上使其梢端位于比浮起的基板高的高度位置上。借助于此,爪部41形成为将通过从吹出口35吹出的气体的压力而浮起的基板的搬运方向上游侧的端部向搬运方向推动的结构。在本实施形态中,爪部41在一对环形带46的表面竖立设置有多数对。设置于一个环形带46的爪部41和设置于另一个环形带46的爪部41成对,该一对爪部41以从铅垂方向观察时在与搬运方向正交的方向上排列的形式配设。因此,在通过驱动部42的驱动力旋转驱动一对环形带46时,一对爪部以在与搬运方向正交的方向上并排的状态同步地旋转驱动。爪部41以稍微大于基板W的搬运方向尺寸的间距竖立设置。爪部41形成为长方体状,从环形带46向外侧突出地形成。而且,在一对爪部41和与其相邻的爪部41之间形成有保持基板W的基板保持区域47。
根据如上述构成的搬运输送机40,在从吹出口35吹出气体的状态下,当基板W位于基板保持区域47时,通过吹出的气体的压力使基板浮起。在该状态下,通过与基板W的搬运方向上游侧及下游侧的端部相邻的一对爪部41限制基板W在搬运方向上的位置。而且,通过旋转驱动一对环形带46,以此通过搬运方向上游侧的一对爪部41向搬运方向下游侧推动该基板W,从而搬运至传递位置P。像这样,基板W被一对爪部41推动而搬运,因此避免在搬运时弯弯曲曲地行进。
[引导件]
又,在本实施形态中,基板搬运系统100还具备在搬运方向上延伸的一对引导件(限制部)50。引导件50是安装于框体的长条状的板体。一对引导件50以相互对置的姿势配设在搬运输送机40的两侧,即浮起装置3的两侧。又,一对引导件50邻接基板供给装置2的搬运方向下游侧而设置,其间隔设定为和基板W的与搬运方向正交的方向上的宽度相比稍微大。借助于此,一对引导件50限制被搬运的基板W的两侧方向(从铅垂方向观察时与搬运方向正交的方向)的位置。像这样,搬运输送机40上的基板的水平方向位置由爪部41和引导件50限制,因此不会从基板保持区域47上脱落而搬运至传递位置P。
[控制系统的结构]
图4是概略地示出基板搬运系统100的控制系统的构成示例的框图。以下,参照图4说明基板搬运系统100的控制系统。
基板搬运系统100所具备的控制装置5具备例如具有CPU等的运算器的控制部55、和具有ROM及RAM等的存储器的存储部56。控制部55可以由集中控制的单独的控制器构成,也可以由相互协作地分散控制的多个控制器构成。控制部55控制升降装置22、浮起装置3、搬运装置4及移载装置112中的各驱动装置的动作,借助于此控制各装置的动作。例如,存储部56存储有规定的控制程序,控制部55读取并执行这些控制程序,以此控制基板搬运系统100的动作。从移送装置150输出的基板移送结束信号输入至控制部55中。另外,图中的箭头表示信号的传递方向。
[动作示例]
接着,说明基板搬运系统100的动作示例。这些动作是由控制装置5控制升降装置22、浮起装置3、搬运装置4及移载装置112的各驱动装置以此执行。
图5是示出基板搬运系统100的动作示例的流程图。图6是示出基板搬运系统100的移载处理的动作示例的流程图。图7~图9是示出基板搬运系统100的动作示例的图。
首先,控制部55执行使基板从卡匣110移载至可动棚21的移载处理(步骤S1)。移载处理是如下那样进行。
首先,控制部55使可动棚21位于图7所示的交换位置(步骤S11)。
接着,控制部55使移载装置112的推动板134从后表面开口125推入至卡匣110内(步骤S12)。借助于此,所有的基板W从卡匣110移载至可动棚21上。
接着,控制部55使可动棚21下降,位于图8所示的初始位置(步骤S13)。借助于此,移载处理结束。
接着,控制部55驱动浮起装置3,使空气从吹出口35向上方吹出(步骤S2)。借助于此,支持于可动棚21的基板支持部24中最下层的基板支持部24的基板W通过从吹出口35吹出的气体的压力而浮起。此时,基板W被爪部41限制搬运方向的位置,又,被一对侧壁23限制在与搬运方向正交的方向上的位置,因此保持在基板保持区域47上。
而且,接着,控制部55以使与保持基板W的基板保持区域47的搬运方向上游侧相邻的基板保持区域47位于容纳于可动棚21中的基板W的下方的形式旋转驱动搬运输送机40。即,一对环形带46旋转驱动一个间距(步骤S3)。借助于此,位于基板保持区域47上的基板W被搬运至搬运方向下游侧。此时,基板W被爪部41限制搬运方向的位置,又,被一对引导件50限制在与搬运方向正交的方向上的位置,因此保持在基板保持区域47上。
接着,控制部55判定可动棚21是否位于图9所示的结束位置上。
然后,控制部55在判定为可动棚21没有位于结束位置时(步骤S4中为“否”),使可动棚21下降一个间距(步骤S5)。借助于此,将与之前的基板W的上方相邻的基板W通过从吹出口35吹出的气体的压力浮起。
另一方面,控制部55在判定为可动棚21位于结束位置时(步骤S4中为“是”),执行上述移载处理(步骤S6)。
接着,控制部55等待直至从移送装置150通知基板移送结束信号等且判定为传递位置P上没有基板(步骤S7)。即,控制部55在移送装置150未完成位于传递位置的基板W的移送的期间等待直至搬出基板W为止。
然后,控制部55在判定为传递位置P上没有基板时,再次执行步骤S3的动作。
如以上所说明,本发明的基板搬运系统100可以在不接触到基板W的边缘以外的表面及背面的情况下从可动棚21取出并搬运基板W,从而使其位于传递位置P。借助于此,可以防止在基板W的边缘以外的表面及背面上的微粒的附着;
<变形例>
在上述实施形态中,移载装置112形成为将容纳于卡匣110内的基板W移载至可动棚21中的结构,但是不限于此。取而代之,也可以是作业员用手插入。又,也可以是将容纳基板W的可动棚21与基板W被搬出的可动棚21进行替换。
又,在上述实施形态中,引导件50在搬运装置4的两侧设置为一对,但是不限于此。取而代之,例如也可以使引导件50设置于搬运装置4的一侧。在该情况下,也可以使浮起装置3朝向引导件50地倾斜。这样构成,可以使通过从浮起装置3的吹出口35吹出的空气的压力而浮起的基板W移动至引导件50所在侧,从而通过引导件50限制与搬运方向正交的方向的位置。
此外,从吹出口35吹出的气体不限于空气,可以使用任意的气体。
由上述说明,本领域技术人员明了本发明的较多的改良和其他实施形态等。因此,上述说明仅作为例示解释,是以向本领域技术人员教导实施本发明的最优选的形态为目的提供。在不脱离本发明的精神的范围内,可以实质上变更其结构和/或功能的具体内容。
工业应用性:
本发明的基板搬运系统应用于太阳能电池板用的单元基板、在基板上形成精细电路的半导体、显示器面板等的生产线中时有益处。
符号说明:
2 基板供给装置;
3 浮起装置;
4 搬运装置;
5 控制装置;
21 可动棚;
22 升降装置;
23 侧壁;
24 基板支持部;
24a 倾斜面;
25 前表面开口;
26 后表面开口;
27 上壁;
28 下表面开口;
31 壳体支持部;
32 滚珠螺杆机构;
33 滚珠螺杆;
34 滑动件;
35 吹出口;
36 装置主体;
40 搬运输送机;
41 爪部;
42 驱动部;
45 链轮;
46 环形带;
47 基板保持区域;
50 引导件;
55 控制部;
56 存储部;
100 基板搬运系统;
105 移载部;
110 卡匣;
111 载置台;
112 移载装置;
121 后壁;
123 基板支持部;
124 前表面开口;
125 后表面开口;
126 基板支持部;
130 基台;
131 轨道;
132 可动基部;
133 推动臂;
134 推动板;
150 移送装置。
Claims (4)
1.一种基板搬运系统,具备:
包括具有相互对置的一对侧壁和设置于该侧壁并以使多个基板处于水平姿势且上下方向上隔着间隔排列的形式支持该多个基板的两侧端部的多对支持部的收纳壳体、和使所述收纳壳体下降的下降装置的、基板供给装置;
包括从铅垂方向观察时以至少从所述收纳壳体的一对侧壁之间伸出的形式在所述基板的搬运方向上散布或延伸且向上方吹出气体的一个以上的吹出口,并且该一个以上的吹出口形成为当通过所述下降装置使所述收纳壳体下降时通过从所述吹出口吹出的气体的压力使支持于所述支持部的基板浮起的结构的浮起装置;和
包括从铅垂方向观察时通过所述基板供给装置的收纳壳体的一对侧壁之间且沿着在所述浮起装置的所述基板的搬运方向上散布或延伸的一个以上的吹出口延伸的搬运构件、在该搬运构件上以大于所述基板的所述搬运方向的尺寸的间隔竖立设置的多个爪部、和使所述搬运构件在所述搬运方向上移动的驱动部,并且形成为所述爪部将通过从所述吹出口吹出的气体的压力浮起的基板的搬运方向上游侧的端部向搬运方向推动的结构的搬运装置。
2.根据权利要求1所述的基板搬运系统,其特征在于,具备在所述搬运方向上延伸的限制部,并且形成为所述限制部限制由所述搬运装置搬运的基板的两侧方向的位置的结构。
3.根据权利要求2所述的基板搬运系统,其特征在于,所述限制部在所述搬运装置的所述搬运方向上散布或延伸的一个以上的吹出口的两侧对置地设置为一对。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板搬运系统,其特征在于,所述搬运装置具备一对作为所述搬运构件的环形带,该一对环形带形成为通过驱动部使各个爪部在从铅垂方向观察时以与所述搬运方向正交的方向上并排的状态同步旋转的结构。
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