JP2000079590A - 基板搬送ロボット用ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドを交換することなく１個のハンドで基
板裏面のいずれかを保持できるハンドを提供すること。 【解決手段】 ハンド１は、基部１０と基板保持部２０
とを有して形成されている。基板保持部２０は基板Ｗを
保持する１対の基板吸着体２１Ａ、２１Ｂを有し、基板
吸着体２１Ａ、２１Ｂはエアシリンダ２３によりお互い
に接近離隔するように移動可能に構成されるとともに、
それぞれの基板吸着体２１Ａ、２１Ｂには、基板Ｗを吸
着保持するための複数個の吸着穴２６Ａ、２６Ｂが形成
されている。さらに、それぞれの基板吸着体２１Ａ、２
１Ｂの先端部には基板有無センサ２７が取り付けられ、
カセット内に収納されている基板Ｗの有無を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特に液晶ディス
プレイ用基板として製造されるガラス基板を保持して搬
送するロボットに関し、さらに詳しくは、ロボットに装
着するハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガラス基板は各種の加工が施さ
れて液晶ディスプレイ用基板として製造されている。液
晶ディスプレイはワードプロセッサ、ポータブルパソコ
ンまたは車両用の各種の計測機類やナビゲータ等の普及
により広い分野に進出するとともに高精度・大型化が要
求されている。ガラス基板の加工工程やそのための搬送
工程においてはほとんどが自動化されるとともに、高精
度・大型化に合わせて各種の改良がなされている。通
常、ガラス基板を搬送して加工するためにガラス基板は
多段に形成されたカセットに収納され、ロボットのハン
ドがカセットからガラス基板を吸着あるいは把持して取
り出し、センタリングを行なった後、各処理装置に搬送
されている。

【０００３】従来、ロボットのハンド４１はガラス基板
Ｗを保持するために、図９に示すように、フォーク状に
形成されるとともにハンド４１に吸着穴４２を形成し、
基板Ｗの裏面を吸着することによって保持するようにし
ていた。さらに、ハンド４１の先端には２個の基板有無
センサ４３が取り付けられ、基板有無センサ４３から発
射する光を基板Ｗの前端縁で反射させることによって基
板Ｗの有無を検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、基板が大型化
されると、ハンドで基板の裏面を吸着すると基板の撓み
が大きくなりカセットから取り出す際に基板がカセット
の壁に干渉してしまうおそれを生じたり、処理装置によ
ってはガラス基板の裏面を吸着できず、ガラス基板の限
られた範囲の外周縁部しか吸着できないことがある。ま
た、ハンドがガラス基板の裏面中央部を吸着した状態で
搬送する処理装置と、ガラス基板の外周縁部を吸着した
状態で搬送する処理装置が混在する場合においては、そ
れぞれの処理装置に合わせてハンドを交換していた。

【０００５】さらに基板有無センサが先端部に取り付け
られているものは、基板有無センサが反射型のために検
出距離を短くしなければならない。そのため、もしガラ
ス基板がカセットからロボット側に飛び出している場合
には、ハンドと共に上下動する基板有無センサが、飛び
出しているガラス基板に干渉する危険性がある。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、ハンドを交換することなく１個のハンドで基板の
裏面中央部あるいは外周縁部を保持できるように形成し
たロボット用ハンドを提供するとともに、危険性のない
基板有無検出作業を行なうことのできるロボット用ハン
ドを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる基板
搬送ロボット用ハンドでは、上記の課題を解決するため
に以下のように構成するものである。すなわち、基板を
保持して搬送するための基板搬送ロボット用ハンドであ
って、ロボット本体側に配設される基部と、前記基部に
連結され基板を保持する保持部と、を有し、前記保持部
が二体に形成されるとともに、それぞれの保持部が互い
に接近離隔する方向に移動可能に構成され、前記基部
に、前記保持部を移動するための駆動手段が配設されて
いることを特徴とするものである。

【０００８】また好ましくは、前記駆動手段が少なくと
も１個のシリンダ手段を有していることを特徴とするも
のであればよい。

【０００９】さらに好ましくは、前記保持部に、基板の
側面を投射可能な基板有無センサが配設されていること
を特徴とするものであればなおよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本形態による基板搬送ロボット用
ハンド（以下、ハンドという）１の平面図を示すもので
あり、本形態で使用されるハンド１は、図示しないロボ
ット本体にその節点で屈伸可能に構成されるアーム体Ｌ
の先端部に旋回可能に連結され、ロボット本体側に配置
される基部１０と、基部１０に支持される基板保持部２
０と、を有して構成されている。

【００１２】基部１０は、図２に示すように、アーム体
に連結するアーム接続部１１と基板保持部２０を装着支
持する基部本体部１５とを有し、アーム接続部１１には
アーム体Ｌに軸支される軸穴１２が形成され、基部本体
部１５には基板保持部２０の一端を装着するための中空
部１６が形成されている。

【００１３】基板保持部２０は、１対の基板吸着体２１
（２１Ａ、２１Ｂ）を有し、それぞれの基板吸着体２１
が基部本体部１５の中空部１６でお互いに接近離隔する
方向に移動する移動体２２（２２Ａ、２２Ｂ）に固着さ
れている。それぞれの移動体２２は、図１のようにＨ形
に形成されるとともに、図３に示すように、それぞれの
移動体２２に基板吸着体２１の駆動手段としてのエアシ
リンダ２３の両端部が固着されて基部本体部１５に固着
されたガイドレール２４（２４Ａ、２４Ｂ）上を移動す
る。エアシリンダ２３はシリンダケース２３ａとピスト
ン部２３ｂとを有し、シリンダケース２３ａの一端が移
動体２２Ａに固着されピストン部２３ｂの先端部が移動
体２２Ｂに固着され、ピストン部２３ｂをシリンダケー
ス２３ａに対して伸張方向あるいは収納方向に移動する
ための２個のエア供給口を有している。

【００１４】それぞれの移動体２２はさらに基部本体部
１５に固着されＨ形の移動体２２の内外に各１個づつ配
置されたストッパ２５（２５Ａ、２５Ｂ）によりその前
進位置及び後退位置を規制される。

【００１５】それぞれの基板吸着体２１は、先端部と元
部が内方に向う突出部を有し、その突出部と中央部に３
か所の吸着穴２６（２６Ａ、２６Ｂ）が形成されてい
る。この吸着穴２６は、図示しない真空発生装置に基板
吸着体２１の内部を挿通する穴を介して接続され、空気
を吸引することによってガラス基板（以下、基板とい
う）Ｗを吸着保持する。

【００１６】さらに、それぞれの基板吸着体２１の先端
部には基板有無センサ２７が取り付けられる。基板有無
センサ２７は、反射型または透過型のいずれかのものが
使用され、本形態においては、図１に示すように、透過
型のセンサで説明する。一方の基板吸着体２１Ａの先端
に投光部２７ａが取り付けられ、他方の基板吸着体２１
Ｂには投光部２７ａから投射された光を受光する受光部
２７ｂが取り付けられ、基板Ｗによって投射された光を
遮断すると基板Ｗの「有」を検出することになる。

【００１７】次に、上記のように構成されたハンド１の
作用を図に基づいて説明する。

【００１８】ハンド１が装着されたロボット３０は、図
４に示す加工ライン内に配置されている。このラインに
おいては、ロボット３０の回りに基板Ｗを収納するカセ
ット３１が１台、基板Ｗをセンタリングするセンタリン
グ装置３２が１台、基板Ｗを加工処理する処理装置３
３、３４、３５が３台設置されている。

【００１９】カセット３１及びセンタリング装置３２で
は、ハンド１は基板Ｗの裏面全面を吸着できるように設
定され、処理装置３３、３４、３５はいずれも基板Ｗの
裏面の縁部しか吸着できないように設定されている。

【００２０】この加工ラインにおいては、基板Ｗはロボ
ット３０によりカセット３１から取り出されセンタリン
グ装置３２でセンタリングされた後、いずれかの処理装
置３３、３４または３５に搬送され加工が行なわれる。
加工処理された基板Ｗは再びロボット３０によりカセッ
ト３１内に収納される。

【００２１】ロボット３０がカセット３１から基板Ｗを
取り出す際、ロボット３０のハンド１は、基板Ｗに対し
てまずマッピング動作（基板の取り出し前にカセットの
上段位置から下段位置に移動する間、センサで基板の側
面に光を投射させて基板の有無を検出する動作）を行な
い、「有」が確認された基板Ｗを順に取り出す。このマ
ッピング動作を行なう際には、図５に示すように、ハン
ド１のそれぞれの基板吸着体２１Ａ、２１Ｂは、エアシ
リンダ２３により離隔する方向に移動するとともにロボ
ット３０のアーム体Ｌの伸張によりカセット３１内の基
板Ｗを挟む位置に移動する。

【００２２】基板吸着体２２の移動は以下のように行な
われる。つまり、エアシリンダ２３の一方の供給口にエ
アを供給するとピストン２３ｂが伸張しピストン２３ｂ
の先端部に固着する移動体２２Ｂがストッパ２５Ｂに当
接することによって移動体２２Ｂの移動が制限される。
従って移動体２２Ｂに固着される基板吸着体２１Ｂが他
の基板吸着体２１Ａに対して離隔する方向に移動する。
エアはさらに供給されるのでシリンダケース側２３ａに
固着する移動体２２Ａがストッパ２５Ａに当接するまで
移動される。従って移動体２２Ａに固着される基板吸着
体２１Ａが基板吸着体２１Ｂに対して離隔する方向に移
動する。このエアシリンダ２３による２個の移動体２２
の移動は、上記のように順に行なわれることもあり、ま
た同時に行われることもある。

【００２３】そして、ロボット３０はそのハンド１を上
下移動（Ｚ軸移動）させ、その間に基板有無センサ２７
が光を発射して基板Ｗの有無を検出する。上述のように
基板Ｗの有無は、基板有無センサ２７の投光部２７ａか
ら受光部２７ｂに向かって発射された光が基板Ｗによっ
て遮断されるかどうかで検出されるため、基板Ｗが有れ
ば光は遮断され、基板Ｗが無ければ光は遮断されずに受
光部２７ｂに受光される。そして、カセット３１の各段
に収納されている全ての基板Ｗの有無のデータは図示し
ない制御装置に送られる。

【００２４】基板Ｗの有無を確認したロボット３０は次
に基板Ｗを順に取り出すことになる。マッピング動作を
終了したハンド１は、アーム体Ｌの屈曲により、図６に
示すように一旦カセット３１から後退し、ハンド１は、
エアシリンダ２３の他方の供給口からピストン部をシリ
ンダケース内に収納する方向にエアを供給して、それぞ
れの基板吸着体２１Ａ、２１Ｂを基板Ｗの中央部で吸着
する位置まで接近する方向に移動させる。カセット３１
の各段には基板Ｗを支持するための爪部３１ａがカセッ
ト３１の両側に複数個配置されているため、基板吸着体
２１は爪部３１ａを干渉しない位置でお互いに接近する
ことになる。その後、図７に示すように、アーム体の伸
張により基板Ｗに向かって前進し、図示しない真空発生
装置の作動によって基板吸着体２１に形成された吸着穴
２６を介して基板Ｗを吸着保持し、カセット３１から取
り出しセンタリング装置３２に搬送する。

【００２５】センタリング装置３２から基板Ｗを取り出
していずれかの処理装置３３、３４、または３５に搬送
する際には、ハンド１は、エアシリンダ２３の一方の供
給口からピストン部をシリンダケースから伸張する方向
にエアを供給して、図８に示すように、それぞれの基板
吸着体２１Ａ、２１Ｂを、基板Ｗの両端縁部を吸着する
位置（カセット３１の爪部３１ａには干渉しない位置）
まで離隔する方向に移動させ、その状態でセンタリング
装置３２に向かい基板Ｗを吸着していずれかの処理装置
３３、３４、または３５に搬送する。

【００２６】処理装置３３、３４、または３５で加工し
た基板Ｗをカセット３１に収納する際は、ハンド１は基
板吸着体２１Ａ、２１Ｂを基板Ｗの縁部を吸着する位置
に置いたまま、基板Ｗを再びセンタリング装置３２に搬
送し、その位置でハンド１の基板吸着体２１Ａ、２１Ｂ
を基板Ｗの中央部に吸着する位置まで接近させた後、基
板Ｗを吸着してカセット３１に収納することになる。

【００２７】なお、本発明のハンドの構成は上記に限る
ものではなく、例えば、基板吸着体２１を駆動する駆動
手段は１個のシリンダ手段でなくても、それぞれの基板
吸着体２１にシリンダを取り付けるようにしてもよく、
また、シリンダ手段に換えてラックピニオンを構成しピ
ニオンをモータで駆動するものであってもよい。また、
右ねじと左ねじを対称的な位置に形成したねじ手段でそ
れぞれの移動体を連結し、モータの作動でお互いに接近
離隔する方向に移動する構成のものであってもよい。さ
らにリニアガイド２４の可動部をリニアモータで駆動す
ればエアシリンダ２３を必要としない。いずれにしろ、
それぞれの基板吸着体２１を接近離隔するように構成す
る一般的な機構を利用するものであれば上記に限るもの
ではない。

【００２８】

【発明の効果】またこの基板搬送ロボット用ハンドは、
基板を保持して搬送するためのものであって、ロボット
本体側に配設される基部と、前記基部に連結され基板を
保持する保持部と、を有し、前記保持部が二体に形成さ
れるとともに、それぞれの保持部が互いに接近離隔する
方向に移動可能に構成され、前記基部に、前記保持部を
移動するための駆動手段が配設されている。従って、基
板の保持する位置がそれぞれの装置で規制されている場
合に、多種のハンドを交換することなく基板の保持位置
にハンドの保持部を適宜移動して基板を保持でき、その
作用を極めて容易に行なうことができる。

【００２９】さらに、前記駆動手段が少なくとも１個の
シリンダ手段を有しているので、容易な構成でコストの
かからないハンドを構成することができる。

【００３０】また、このハンドには、前記保持部に基板
の側面を投射可能な基板有無センサが配設されている。
そのため、カセットの前端側に飛び出している基板が収
納されていたとしても、基板の側端面を検出することが
できるのでハンドをカセットに接近させる際、基板との
干渉を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態によるハンドを示す一部平面断
面図

【図２】図１におけるII−II断面図

【図３】図１におけるIII −III 断面図

【図４】図１のハンドを装着したロボットの加工ライン
を示す図

【図５】マッピング動作を行なう際のハンドの開閉状態
を示す作用図

【図６】カセットから基板を取り出す際のハンドの開閉
状態を示す作用図

【図７】カセット内の基板を吸着する際のハンド開閉状
態を示す作用図

【図８】処理装置にカセットを搬送する際のハンドの開
閉状態を示す作用図

【図９】従来のハンドを示す図

【符号の説明】

１…ハンド １０…基部 １１…アーム接続部 １５…基部本体部 ２０…基板保持部 ２１…基板吸着体 ２２…移動体 ２３…エアシリンダ ２４…ガイドレール ２５…ストッパ ２６…吸着体 ２７…基板有無センサ ３１…カセット ３２…センタリング装置 ３３、３４、３５…処理装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持して搬送するための基板搬送
   ロボット用ハンドであって、 ロボット本体側に配設される基部と、前記基部に連結さ
   れ基板を保持する保持部と、を有し、 前記保持部が二体に形成されるとともに、それぞれの保
   持部が互いに接近離隔する方向に移動可能に構成され、 前記基部に、前記保持部を移動するための駆動手段が配
   設されていることを特徴とする基板搬送ロボット用ハン
   ド。
2. 【請求項２】 前記駆動手段が少なくとも１個のシリン
   ダ手段を有していることを特徴とする請求項１記載の基
   板搬送ロボット用ハンド。
3. 【請求項３】 前記保持部に、基板の側面を投射可能な
   基板有無センサが配設されていることを特徴とする請求
   項１記載の基板搬送ロボット用ハンド。