JP2002019958A - 基板ハンドリング設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 割れやすい大型基板であっても、基板を斜め
に保持したままで、基板に衝撃を与えることなく、カセ
ットからの取出し、移載、検査が確実にでき、かつ水平
又は垂直に姿勢変更することができる基板ハンドリング
設備を提供する。 【解決手段】 基板１を垂直に格納する垂直カセット５
を傾斜させる傾斜装置１２と、傾動した垂直カセットか
ら基板を１枚づつ移載する移載ロボット１４と、基板を
斜めに保持して水平移動させる傾斜コンベア１６と、傾
斜コンベア上の基板を検査する検査装置１８と、斜めに
保持された基板を水平又は垂直に姿勢変更する姿勢変更
装置２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大型の基板を斜め
に搬送することができる基板ハンドリング設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
の製造プロセスでは、プラズマディスプレイ用基板の洗
浄、印刷、焼成工程を経て、リブの形成や電極の形成が
完了する。これらの工程の装置は、ほとんどが１枚ずつ
の枚葉毎に加工される。一方、各工程への基板の搬送
は、搬送時間の関係から複数枚をまとめてカセットによ
る搬送が行われる。従って、各工程への投入及び完了後
は図５に示すカセットステーションが設置され、カセッ
トから基板を取り出し、カセットに基板を格納する基板
移載機が使用される。

【０００３】カセット２は、図６に模式的に示すよう
に、取出し側を除く外縁部で基板１を水平に支持し、上
下方向に間隔を隔てて複数（例えば１５〜２０枚）を収
納するようになっている。基板１の表面はドーピングそ
の他の処理を行うため、異物との接触を完全に回避する
必要がある。そのため、従来は、図７に示すような関節
アームロボットを基板移載装置として用い、薄いハンド
３を基板の間に水平に挿入し、裏面から支持して基板を
僅かに持ち上げてカセットから取り出し、自動移載して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち上述した従来
の基板ハンドリング設備では、比較的小さな基板を搬送
する場合、カセット内に水平に保管された基板を、水平
に支持して取り出し水平な検査台等に移載していた。し
かし、基板のサイズが大きくなるとたわみ等によって、
基板を水平に把持して移載するのが困難となる。また、
基板ハンドリング設備をクリーンルーム内に設置する場
合に、コストのかかるクリーンルームを小型化するため
に、基板を収納したカセットを斜め又は垂直に設置しな
ければならないことがある。更に、基板の入荷等では垂
直に収納するカセットが用いられており、このカセット
からの自動取出が従来できないため、大型基板であって
もその取り出し作業を人手に頼る必要があり、作業能率
が悪かった。

【０００５】本発明は、かかる問題点を解決するためる
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、割
れやすい大型基板であっても、基板を斜めに保持したま
まで、基板に衝撃を与えることなく、カセットからの取
出し、移載、検査が確実にでき、かつ水平又は垂直に姿
勢変更することができる基板ハンドリング設備を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板
（１）を垂直に格納する垂直カセット（５）を傾斜させ
る傾斜装置（１２）と、傾動した垂直カセットから基板
を１枚づつ移載する移載ロボット（１４）と、基板を斜
めに保持して水平移動させる傾斜コンベア（１６）と、
傾斜コンベア上の基板を検査する検査装置（１８）と、
斜めに保持された基板を水平又は垂直に姿勢変更する姿
勢変更装置（２０）と、を備えたことを特徴とする基板
ハンドリング設備が提供される。

【０００７】この構成により、傾斜装置（１２）により
垂直カセット（５）を傾斜させ、移載ロボット（１４）
により傾動した垂直カセットから基板を１枚づつ傾斜コ
ンベア（１６）に移載し、傾斜コンベア（１６）により
基板を斜めに保持して水平移動させ、検査装置（１８）
により傾斜コンベア上の基板を検査し、姿勢変更装置
（２０）により斜めに保持された基板を水平又は垂直に
姿勢変更することができる。

【０００８】従って、割れやすい大型基板であっても、
傾動した垂直カセット（５）により基板を斜めに保持し
たままで、移載ロボット（１４）により基板に衝撃を与
えることなくカセットからの取出し、傾斜コンベア（１
６）により移載し、検査装置（１８）により検査が確実
にでき、かつ姿勢変更装置（２０）により水平又は垂直
に姿勢変更することができる。

【０００９】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
移載ロボット（１４）は、斜めに位置する基板（１）を
挟持する基板ハンド（１５）を有する多関節ロボットで
あり、該基板ハンドは、基板に沿って延びる保持板（１
５ａ）と、基板の下端を支持する可動支持爪（１５ｂ）
と、基板の上端を挟持する可動挟持爪（１５ｃ）とから
なる。

【００１０】この構成により、斜めに保持した保持板
（１５ａ）の上に斜めに位置する基板（１）を載せ、可
動支持爪（１５ｂ）により基板の下端を支持し、可動挟
持爪（１５ｃ）により基板の上端を挟持して、基板を斜
めに保持したままで、カセットからの取出し及び傾斜コ
ンベア（１６）への移載ができる。

【００１１】また、前記傾斜コンベア（１６）は、斜め
に位置する基板（１）の下端を支持し水平駆動する下端
駆動ローラ（１６ａ）と、基板の片面を支持し水平駆動
する面駆動ローラ（１６ｂ）とからなる。

【００１２】この構成により、下端駆動ローラ（１６
ａ）と面駆動ローラ（１６ｂ）の回転により、基板を斜
めに保持したままで、水平駆動して移動させることがで
きる。

【００１３】更に、前記検査装置（１８）は、傾斜コン
ベア（１６）上に位置する基板（１）を照明する照明装
置（１８ａ）と、基板の損傷を光学的に検査する光学検
査装置（１８ｂ）とからなる。

【００１４】この構成により、傾斜コンベア（１６）に
より基板を斜めに保持したままで、照明装置（１８ａ）
と光学検査装置（１８ｂ）とにより、基板の損傷を効果
的に検査することができる。

【００１５】また、前記姿勢変更装置（２０）は、斜め
に位置する基板（１）の下端を支持し水平駆動する下端
駆動ローラ（２０ａ）と、基板の片面を支持し水平駆動
する面駆動ローラ（２０ｂ）と、下端駆動ローラ（２０
ａ）と面駆動ローラ（２０ｂ）が取付けられ水平軸を中
心に傾動する傾動装置（２１）とからなる。

【００１６】この構成により、傾動装置（２１）の傾動
により下端駆動ローラ（２０ａ）と面駆動ローラ（２０
ｂ）により支持された基板に衝撃を与えることなく、水
平又は垂直に姿勢変更することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図１は、本発明の基板ハンドリング設備の全体レイ
アウト図である。この図に示すように、本発明の基板ハ
ンドリング設備１０は、傾斜装置１２、移載ロボット１
４、傾斜コンベア１６、検査装置１８及び姿勢変更装置
２０を備える。また、この図において、本発明の基板ハ
ンドリング設備１０は更に、通箱ストッカー６、クリー
ンストッカー７、通箱蓋外し装置２２、ターンテーブル
２３、水平コンベア２４を備えている。

【００１８】傾斜装置１２は、基板１を垂直に格納する
垂直カセット５を傾斜させる装置である。また移載ロボ
ット１４は、傾動した垂直カセット５から基板１を１枚
づつ傾斜コンベア１６に移載する装置である。更に傾斜
コンベア１６は、基板１を斜めに保持して水平移動させ
る装置である。また、検査装置１８は、傾斜コンベア１
６上の基板１を検査する装置であり、姿勢変更装置２０
は、斜めに保持された基板１を水平又は垂直に姿勢変更
する装置である。

【００１９】また、通箱ストッカー６は、複数の垂直カ
セット５を格納する格納庫であり、クリーンストッカー
７は、洗浄後の基板１を別のカセットに格納して収容す
る格納庫である。更に、通箱蓋外し装置２２は、通箱
（垂直カセット５）の蓋を外す装置であり、ターンテー
ブル２３は垂直カセット５を水平に旋回させる装置であ
り、水平コンベア２４は基板１を水平に搬送する装置で
ある。

【００２０】図１に示した基板ハンドリング設備１０に
より、通箱ストッカー６から垂直カセット５を受入れ、
通箱蓋外し装置２２により蓋を外し、ターンテーブル２
３により水平に旋回させ、傾斜装置１２と移載ロボット
１４により、垂直カセット５から基板１を１枚づつ傾斜
コンベア１６に移載し、検査装置１８により基板１を検
査し、姿勢変更装置２０により基板１を水平（又は垂
直）に姿勢変更することができる。

【００２１】水平姿勢の基板１は、水平コンベア２４を
介して基板洗浄装置８に供給され、ここで洗浄した後、
専用ローダにより別のカセットに格納し、クリーンスト
ッカー７に格納される。

【００２２】なお、上述したレイアウトは、一例にすぎ
ず、その他のレイアウトも自由に設定することができ
る。

【００２３】図２は、傾斜装置と移載ロボットの作動説
明図である。図２（Ａ）に示すように、傾斜装置１２
は、基板１を垂直に格納する垂直カセット５を受け入れ
るローラガイド１２ａと、これを傾動させる図示しない
駆動装置を備え、垂直カセット５を受け入れた後に所定
の角度に傾動させる。また、図２（Ａ）に示すように、
移載ロボット１４は、多関節ロボットであり、斜めに位
置する基板１を挟持する基板ハンド１５を有する。この
基板ハンド１５は、基板１に沿って延びる保持板１５ａ
と、基板１の下端を支持する可動支持爪１５ｂと、基板
１の上端を挟持する可動挟持爪１５ｃとからなる。可動
支持爪１５ｂは、図示しない駆動装置により基板から突
出する支持位置と基板から引っ込む退避位置との間を移
動できる。また、可動挟持爪１５ｃも、図示しない駆動
装置により基板の上端を挟持する挟持位置と基板上端か
ら後退する退避位置との間を移動できるようになってい
る。

【００２４】図２（Ａ）〜（Ｄ）は、傾動した垂直カセ
ット５から基板１を１枚づつ傾斜コンベア１６に移載す
るステップを示している。すなわち上述した構成によ
り、（Ｂ）に示すように、傾斜した垂直カセット５の最
下段の基板１の下に基板ハンド１５を挿入し、（Ｃ）斜
めに保持した保持板１５ａの上に斜めに位置する基板１
を載せ、可動支持爪１５ｂにより基板１の下端を支持
し、可動挟持爪１５ｃにより基板の上端を挟持して、基
板１を基板ハンド１５で挟持し、（Ｄ）基板１を斜めに
保持したままで、カセットからの取出し及び傾斜コンベ
ア１６へ移載することができる。

【００２５】図３は、傾斜コンベアと検査装置の構成図
である。この図に示すように、傾斜コンベア１６は、斜
めに位置する基板１の下端を支持し水平駆動する下端駆
動ローラ１６ａと、基板１の片面（下側）を支持し水平
駆動する複数の面駆動ローラ１６ｂとからなる。面駆動
ローラ１６ｂは、基板１の撓みが小さくなるように、複
数が分散して配置されている。また、下端駆動ローラ１
６ａと面駆動ローラ１６ｂは、図示しない駆動装置によ
り、同一の送り速度に設定されている。この構成によ
り、下端駆動ローラ１６ａと面駆動ローラ１６ｂの回転
により、基板１を斜めに保持したままで、水平駆動して
移動させることができ、コストのかかるクリーンルーム
を小型化することができる。

【００２６】また、この例で、検査装置１８は、傾斜コ
ンベア１６上に位置する基板１を照明する照明装置１８
ａと、基板１の損傷を光学的に検査する光学検査装置１
８ｂとからなる。照明装置１８ａは白色光又は特定の波
長の光を基板全体に均一に照射する。光学検査装置１８
ｂは例えば撮像装置であり、これを画像処理して基板の
損傷（傷や割れ）を検出する。なお、その他の光学検査
装置を用いてもよい。

【００２７】図４は、姿勢変更装置の構成図である。こ
の図に示すように、姿勢変更装置２０は、斜めに位置す
る基板１の下端を支持し水平駆動する下端駆動ローラ２
０ａと、基板１の片面を支持し水平駆動する面駆動ロー
ラ２０ｂと、下端駆動ローラ２０ａと面駆動ローラ２０
ｂが取付けられ水平軸２０ｃを中心に傾動する傾動装置
２１とからなる。この構成により、傾動装置２１の傾動
により下端駆動ローラ２０ａと面駆動ローラ２０ｂによ
り支持された基板１に衝撃を与えることなく、水平又は
垂直に姿勢変更することができる。

【００２８】なお、本発明は上述した実施形態及び実施
例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変更できることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】上述した本発明の構成により、傾斜装置
１２により垂直カセット５を傾斜させ、移載ロボット１
４により傾動した垂直カセット５から基板１を１枚づつ
傾斜コンベア１６に移載し、傾斜コンベア１６により基
板１を斜めに保持して水平移動させ、検査装置１８によ
り傾斜コンベア上の基板１を検査し、姿勢変更装置２０
により斜めに保持された基板１を水平又は垂直に姿勢変
更することができる。

【００３０】従って、割れやすい大型基板であっても、
傾動した垂直カセット５により基板を斜めに保持したま
まで、移載ロボット１４により基板に衝撃を与えること
なくカセットからの取出し、傾斜コンベア１６により移
載し、検査装置１８により検査が確実にでき、かつ姿勢
変更装置２０により水平又は垂直に姿勢変更することが
できる。

【００３１】すなわち、本発明の基板ハンドリング設備
は、割れやすい大型基板であっても、基板を斜めに保持
したままで、基板に衝撃を与えることなく、カセットか
らの取出し、移載、検査が確実にでき、かつ水平又は垂
直に姿勢変更することができる等の優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板ハンドリング設備の全体レイアウ
ト図である。

【図２】傾斜装置と移載ロボットの作動説明図である。

【図３】傾斜コンベアと検査装置の構成図である。

【図４】姿勢変更装置の構成図である。

【図５】従来の基板ハンドリング設備のレイアウト図で
ある。

【図６】基板を収容するカセットの模式図である。

【図７】従来の基板移載装置の模式図である。

【符号の説明】

１ 基板（ガラス基板）、２ カセット、３ ハンド、
５ 垂直カセット、６ 通箱ストッカー、７ クリーン
ストッカー、８ 基板洗浄装置、１０ 基板ハンドリン
グ設備、１２ 傾斜装置、１４ 移載ロボット、１５
基板ハンド、１５ａ 保持板、１５ｂ 支持爪、１５ｃ
挟持爪、１６ 傾斜コンベア、１６ａ 下端駆動ロー
ラ、１６ｂ 面駆動ローラ、１８ 検査装置、１８ａ
照明装置、１８ｂ 光学検査装置、２０ 姿勢変更装
置、２０ａ 下端駆動ローラ、２０ｂ 面駆動ローラ、
２０ｃ 水平軸、２１ 傾動装置、２２ 通箱蓋外し装
置、２３ ターンテーブル、２４ 水平コンベア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 弘記 東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター内 (72)発明者 鈴岡 浩 東京都江東区毛利１丁目19番10号 石川島 播磨重工業株式会社江東事務所内 (72)発明者 冨波 佳均 東京都江東区毛利１丁目19番10号 石川島 播磨重工業株式会社江東事務所内 Ｆターム(参考） 5F031 CA05 DA01 DA17 GA15 GA53 MA23 MA33 PA20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板（１）を垂直に格納する垂直カセッ
   ト（５）を傾斜させる傾斜装置（１２）と、傾動した垂
   直カセットから基板を１枚づつ移載する移載ロボット
   （１４）と、基板を斜めに保持して水平移動させる傾斜
   コンベア（１６）と、傾斜コンベア上の基板を検査する
   検査装置（１８）と、斜めに保持された基板を水平又は
   垂直に姿勢変更する姿勢変更装置（２０）と、を備えた
   ことを特徴とする基板ハンドリング設備。
2. 【請求項２】 前記移載ロボット（１４）は、斜めに位
   置する基板（１）を挟持する基板ハンド（１５）を有す
   る多関節ロボットであり、該基板ハンドは、基板に沿っ
   て延びる保持板（１５ａ）と、基板の下端を支持する可
   動支持爪（１５ｂ）と、基板の上端を挟持する可動挟持
   爪（１５ｃ）とからなる、ことを特徴とする請求項１に
   記載の基板ハンドリング設備。
3. 【請求項３】 前記傾斜コンベア（１６）は、斜めに位
   置する基板（１）の下端を支持し水平駆動する下端駆動
   ローラ（１６ａ）と、基板の片面を支持し水平駆動する
   面駆動ローラ（１６ｂ）とからなる、ことを特徴とする
   請求項１に記載の基板ハンドリング設備。
4. 【請求項４】 前記検査装置（１８）は、傾斜コンベア
   （１６）上に位置する基板（１）を照明する照明装置
   （１８ａ）と、基板の損傷を光学的に検査する光学検査
   装置（１８ｂ）とからなる、ことを特徴とする請求項１
   に記載の基板ハンドリング設備。
5. 【請求項５】 前記姿勢変更装置（２０）は、斜めに位
   置する基板（１）の下端を支持し水平駆動する下端駆動
   ローラ（２０ａ）と、基板の片面を支持し水平駆動する
   面駆動ローラ（２０ｂ）と、下端駆動ローラ（２０ａ）
   と面駆動ローラ（２０ｂ）が取付けられ水平軸を中心に
   傾動する傾動装置（２１）とからなる、ことを特徴とす
   る請求項１に記載の基板ハンドリング設備。