JP2003243475A - 無人搬送車 - Google Patents

無人搬送車

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JP2003243475A
JP2003243475A JP2002038344A JP2002038344A JP2003243475A JP 2003243475 A JP2003243475 A JP 2003243475A JP 2002038344 A JP2002038344 A JP 2002038344A JP 2002038344 A JP2002038344 A JP 2002038344A JP 2003243475 A JP2003243475 A JP 2003243475A
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Japan
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wafer
air
transfer
suction
vibration
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JP2002038344A
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English (en)
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Shuji Akiyama
収司 秋山
Isao Fukuda
功 福田
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Murata Machinery Ltd
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 該移載手段のウエハ保持手段を作動させるた
めの送気または吸気手段を備えた無人搬送車において、
送気または吸気手段で発生する振動が搬送車本体に伝わ
るのを抑えることを課題とする。 【解決手段】 吸引孔(ウエハ保持手段)を作動するた
めのエアコンプレッサ61(送気手段)と、搬送車本体
の載置面との間にエアダンパ73・73・・・(防振手
段)を介設し、エアコンプレッサ61と、エアコンプレ
ッサ61からの送気を利用して負圧を発生させる真空エ
ジェクタとを備え、真空エジェクタと吸引孔とを連結し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハを移載する
移載手段と、該移載手段のウエハ保持手段を作動させる
ための空圧発生手段とを備えた無人搬送車に関し、詳し
くは、該空圧発生手段で発生する振動を減殺する技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】塵挨の発生が問題となる半導体製造工場
では、半導体ウエハを搬送するために、ウエハを移載す
る移載手段と、ウエハを一時収納するバッファカセット
と、ウエハの姿勢・方向を揃える姿勢合わせ装置とを搭
載した無人搬送車を自動走行させる技術が検討されてい
る。この無人搬送車は、ウエハを、バッファカセット内
に収納して、所定の処理装置まで搬送し、移載手段によ
り該バッファカセットからウエハを1枚ずつ取り出し
て、姿勢合わせ装置にセットし、所定の姿勢・方向に向
けた上で、該処理装置へ移載する。ウエハを移載する際
に、移載手段の支持部でウエハをすくい上げて、単に該
支持部に載せただけでは、移載手段を屈伸させるときの
慣性力などによってウエハの位置ずれや落下が発生する
恐れがある。そこで、ウエハを移載手段の支持部で吸引
保持することが検討されている。この吸引保持をするた
めに負圧発生手段を備えるものとし、負圧発生手段は、
具体的には、送気手段であるエアコンプレッサと、送気
により発生する正圧より負圧を取り出す真空エジェクタ
と、保持バルブと、これらを結ぶ配管などからなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、試験的
に無人搬送車に前記負圧発生手段を備え、エアコンプレ
ッサを作動させると、エアコンプレッサで発生する振動
が、搬送車本体に伝わるという問題が発生した。この振
動は、高度な品質管理が要求されるウエハにとって好ま
しくなく、製品品質に影響を及ぼす恐れがあった。ま
た、搬送車本体に振動が伝わっていると、移載手段がぶ
れて、相手装置に正確に移載できない上、ウエハを破損
させる恐れがある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。まず、請求項1に記載のように、
ウエハを移載する移載手段と、該移載手段のウエハ保持
手段を作動するための送気または吸気手段とを備えた無
人搬送車において、前記送気または吸気手段と、搬送車
本体との間に防振手段を介設した。
【0005】また、請求項2に記載のように、前記送気
手段としてのエアコンプレッサと、エアコンプレッサか
らの送気を利用して負圧を発生させる真空エジェクタと
を備え、真空エジェクタと前記移載手段のウエハ保持手
段とを連結した。
【0006】そして、請求項3に記載のように、ウエハ
の姿勢・方向を揃える姿勢合わせ手段を備えた。
【0007】
【発明の実施の形態】これより、本発明の実施の一形態
を、図面を参照しながら説明する。図1は無人搬送車1
の側面図、図2は枚葉移載装置3の平面図、図3は負圧
発生装置本体60の側面図、図4は同じく正面図、図5
は負圧発生装置6の配管構成を示す回路図である。
【0008】まず、無人搬送車1の全体構成について説
明する。図1に示す無人搬送車1は、走行レール20・
20上を自動走行する有軌道台車であり、搬送車本体2
が走行輪9・9・9・9により支持されている。本構成
の搬送車1は、スリップを減らす為に全ての走行輪9・
9・9・9に駆動を伝えるように4輪駆動で構成されて
おり、各走行輪9・9・9・9にはそれぞれ駆動モータ
が取り付けられている。しかし、全ての走行輪9・9・
9・9に駆動を伝達する機構は、これに限定することな
く、他の機構でもよい。また、駆動輪は車体前後にそれ
ぞれ設けられていれば、4輪に限らず、その数は限定し
ない。
【0009】一方の走行レール20には給電線ホルダが
凸設され、該給電線ホルダの上端に、給電線が保持され
ている。該給電線には、電力供給盤から高周波の電流が
流されており、これにより該給電線周りには磁界が発生
して、搬送車1に固定された受電ユニット25で、該磁
界により発生する誘導起電流を取り出している。そし
て、取り出した電流を増幅し、所定の電圧に変換した
後、整流・平滑して、搬送車1の制御機器や走行輪9・
9・9・9の駆動モータ等へ給電が行われている。ま
た、この走行レール20・20に沿って、処理装置や自
動倉庫等が配置されている。
【0010】搬送車1の搬送車本体2には、その中央に
ウエハ10を一枚ずつ移載する枚葉移載装置3が配設さ
れ、その前後に、ウエハ10の姿勢・方向及び中心位置
を揃える姿勢合わせ装置4と、ウエハ10が収納するバ
ッファカセット50を支持する支持台5とが配設されて
いる。このバッファカセット50内には上下に多数段の
棚が設けられ、各棚にウエハ10・10・・・が水平に
収納されるようになっている。
【0011】また、枚葉移載装置3と対向する、バッフ
ァカセット50の開口部には、ウエハ10・10・・・
の端縁を押圧する押圧部材としてのストッパロッド55
が立設されている。該ストッパロッド55は、該バッフ
ァカセット50の開口部の一側端位置と、左右中央位置
との間で移動可能に構成され、搬送車1を走行させる際
には、エアシリンダを作動させて、該ストッパロッド5
5をバッファカセット50の開口部の左右中央位置まで
移動させ、該バッファカセット50内に収納されたウエ
ハ10・10・・・の端縁に接触させて、該ウエハ10
・10・・・の飛出しを防止している。一方、ウエハ1
0・10を移載する際には、該ストッパロッド55をバ
ッファカセット50の一側端位置へ退避させ、ウエハ1
0・10・・・の出し入れの障害とならないようにして
おく。
【0012】次に、前記枚葉移載装置3について説明す
る。図1及び図2に示すように、枚葉移載装置3は、移
載手段である移載アーム30U・30Lと、基台38
と、ターンテーブル39等から成り、基台38は搬送車
本体2中央に埋設され、該基台38上にターンテーブル
39が枢設され、該ターンテーブル39上に一対の移載
アーム30U・30Lが取り付けられている。
【0013】基台38は昇降可能に構成され、また、前
記ターンテーブル39は該基台38に対して相対回転可
能に構成されている。移載アーム30U(30L)は、
移載ハンド31U(31L)と、第1アーム32U(3
2L)と、第2アーム33U(33L)とでリンク機構
が組まれたスカラーアーム式のロボットハンドである。
そして、サーボモータ等から成るアクチュエータによ
り、第一アーム32U(32L)がθ角度回転すると、
第二アーム33U(33L)が第一アーム32U(32
L)の回転と逆方向に2θ角度回転し、さらに移載ハン
ド31U(31L)が第一アーム32U(32L)の回
転と同方向にθ角度回転するように構成されている。こ
のため、移載ハンド31U(31L)は、見かけ上直線
運動するようになっている。
【0014】移載ハンド31U(31L)は、平面視、
略「凹」字の板状に形成された、ウエハ10を支持する
部材であり、その二股に分かれた先端部には、ウエハ保
持手段である吸引孔34U・34U(34L・34L)
が設けられ、後述する負圧発生装置6によって吸引が行
われる。移載の際には、ウエハ10は、移載ハンド31
U(31L)によってすくい上げられるとともに、吸引
孔34U・34U(34L・34L)で吸引され、落ち
ないように保持されながら、移載アーム30U(30
L)の伸縮、基台38の昇降およびターンテーブル23
の回転によって移載される。そして、ウエハ10を所定
箇所に載置する際には、吸引孔34U・34U(34L
・34L)での吸引が解除される。
【0015】次に、前記姿勢合わせ装置4について説明
する。姿勢合わせ装置4は、ケーシング40、載置台4
1、投受光形のレーザセンサ42・42、オプティカル
キャラクタリーダ(以下「OCR」)43等から成り、
該ケーシング40は枚葉移載装置3側が開口して、その
入口付近には2組のレーザセンサ42・42が配設さ
れ、それぞれ天井側に投光器42a、床側に受光器42
bを配設して構成されている。この2組のレーザセンサ
42・42は、外側(ケーシング40の開口入口側)の
レーザセンサ42で12インチのウエハ10のオリフラ
位置、又はノッチ位置等の切欠位置10aを検出し、内
側(ケーシング40の開口奥側)のレーザセンサ42で
8インチのウエハ10のオリフラ位置、又はノッチ位置
等の切欠位置10aを検出するように構成されている。
【0016】また、ケーシング40の開口の奥側にはO
CR43が埋設され、該ケーシング40内に、IDマー
ク11の付された面を下側にしてウエハ10をセットし
た場合、該IDマーク11を該OCR43で読み取るよ
うにするために、ウエハ10の下側に位置させる。ま
た、IDマーク11の付された面を上側にしてウエハ1
0をセットした場合は、OCR43はウエハ10の上側
に位置するようにする。そして、ウエハ10の両側にI
Dマークが付されている場合には、ケーシング40の奥
側に、上下一対のOCR43・43を配置する構成とす
ることが好ましい。
【0017】また、ケーシング40内には、ウエハ10
を載置する載置台41が設けられている。該載置台41
は円盤状の形状で、その回転中心には吸引孔が設けら
れ、該吸引孔から同心円状、並びに放射線状に複数の吸
引溝が設けられている。このような構成で、ウエハ10
を載置台41上に載置した状態で吸引孔から前記負圧発
生装置6で吸引することによってウエハ10を吸着・保
持し、載置台41を回転させたときに、ウエハ10が遠
心力などで位置ズレしないようにしている。
【0018】次に、前記負圧発生装置6について説明す
る。負圧発生装置6は送気手段であるエアコンプレッサ
61と、エアタンク62と、供給バルブ63U・63L
・64と、真空エジェクタ65U・65L・66と、こ
れらを結ぶ配管などを備え、図1に示すように、該エア
コンプレッサ61及びエアタンク62等から成る負圧発
生装置6の本体60は、バッファカセット50下方の搬
送車本体2内に収納されている。図5に示すように、該
エアタンク62の下流側の配管を分岐させて、それぞれ
供給バルブ63U・63L・64を介して真空エジェク
タ65U・65L・66に接続し、該真空エジェクタ6
5Uからは移載ハンド30Uの吸引孔34U・34U
(34L・34L)に向けて配管し、該真空エジェクタ
65Lからは移載ハンド30Lの吸引孔34U・34U
(34L・34L)に向けて配管し、該真空エジェクタ
66からは姿勢合わせ装置4の載置台41上の吸引孔に
向けて配管している。以上のように、真空エジェクタ6
5U(65L)と吸引孔34U・34U(34L・34
L)とを連結して、真空エジェクタ65U(65L)か
ら、ウエハ保持手段である吸引孔34U・34U(34
L・34L)に向けて負圧が供給されるようにしてい
る。
【0019】なお、エアタンク62の下流側で分岐され
た配管は、上記部材以外に、前記バッファカセット50
の開口部に設けられたストッパロッド55をスライドさ
せるエアシリンダ等にも接続されている。
【0020】エアタンク62内に貯蔵されたエアはエア
コンプレッサ61によって圧出され、分岐した後、それ
ぞれの供給バルブ63U・63L・64を経て、真空エ
ジェクタ65U・65L・66へと圧送される。この供
給バルブ63U・63L・64は電磁バルブで構成さ
れ、電気的に開閉が行われるものである。図中の符号6
9はエアタンク62と配管されるドレンタンクである。
【0021】各真空エジェクタ65U(65L、66)
は高圧口65a(65a、66a)と低圧口65b(6
5b、66b)とから成る2つの入口と、1つの出口6
5c(65c、66c)とを有する構造で、該高圧口6
5a、65a、66aにはエアコンプレッサ61からの
配管が接続され、該低圧口65b、65b、66bには
それぞれ移載ハンド31Uの吸引孔34U・34U(3
4L・34L)、移載ハンド31Lの吸引孔34U・3
4U(34L・34L)、載置台41の吸引孔からの配
管が接続されている。なお、真空エジェクタ65U(6
5L)の低圧口と移載ハンド31U(31L)の吸引孔
34U・34U(34L・34L)との間には、保持バ
ルブ67U(67L)が介設されている。この保持バル
ブ67U・67Lも電磁バルブで構成されている。ま
た、各真空エジェクタ65U、65L、66の出口65
c、65c、66cからは吐出口へ向けて配管され、エ
アが外部空間へ排気される構成としている。
【0022】前記供給バルブ63U(63L、64)が
開状態で、且つ、枚葉移載装置3にあっては、前記保持
バルブ67U(67L)も開状態で、エアタンク62か
らの圧縮エアが真空エジェクタ65U(65L、66)
の一方の入口の高圧口65a(65a、66a)から供
給されて、その出口65c(65c、66c)から排出
されると、該圧縮エアに誘引されて、もう一方の入口で
ある低圧口65b(65b、66b)からもエアが吸引
される。そして、この低圧口65b(65b、66b)
から吸引されたエアと高圧口65a(65a、66a)
に供給された圧縮エアは、ともに出口65c(65c、
66c)から吐出口を経て外部空間へ排気される。
【0023】このような構成で、移載ハンド31Uの吸
引孔34U・34U(34L・34L)(移載ハンド3
1Uの吸引孔34U・34U(34L・34L)、載置
台41の吸引孔)からエアが吸引されて、該移載ハンド
31U(移載ハンド31L、該載置台41)上のウエハ
10が保持される。枚葉移載装置3については、移載ハ
ンド31U(31L)上に載置されたウエハ10によっ
て吸引孔34U・34U(34L・34L)は密閉され
た状態で、該吸引孔34U・34U(34L・34L)
から真空エジェクタ65U(65L)までの配管が、所
定圧以下に減圧されると、前記保持バルブ67U(67
L)が閉じられ、該保持バルブ67U(67L)から該
吸引孔34U・34U(34L・34L)までの配管が
負圧に維持されて、該移載ハンド31U(移載ハンド3
1L)上にウエハ10が保持される。
【0024】このウエハ10の吸引・保持を解除すると
きには、前記供給バルブ63U(63L)を閉じ、これ
により真空エジェクタ65U(65L)の高圧口65a
へは圧縮エアが供給されなくなり、この上で、前記保持
バルブ67U(67L)を開放する。この結果、外部空
間と連通する吐出口と、真空エジェクタ65U(65
L)と、移載ハンド31Uの吸引孔34U・34U(3
4L・34L)(移載ハンド31Uの吸引孔34U・3
4U(34L・34L))との間の配管が大気圧まで上
昇して、ウエハ10の吸引・保持が解除される。
【0025】一方、姿勢合わせ装置4の載置台41は、
その回転中心に吸引孔が設けられるとともに、該吸引孔
から同心円状、並びに放射線状に複数の吸引溝が設けら
れているため、該載置台41上のウエハ10と該吸引孔
との間には、該吸引溝を介して隙間ができて、該吸引孔
から真空エジェクタ66までの配管を負圧には維持でき
ず、常時吸引することにでウエハ10を載置台41上に
吸引・保持している。
【0026】このウエハ10の吸引・保持を解除すると
きには、前記供給バルブ64が閉じられ、これにより真
空エジェクタ66の高圧口66aへは圧縮エアが供給さ
れなくなって、低圧口66bからもエアが吸引されなく
なり、外部空間と連通する吐出口から載置台41の吸引
孔へかけての配管が大気圧まで上昇する結果、ウエハ1
0の吸引・保持が解除される。
【0027】図3及び図4に示すように、負圧発生装置
6の本体60は載置板70上に載置固定され、該載置板
70と、搬送車本体2との間には複数のエアダンパ73
・73・・・が介設されている。詳しくは、搬送車本体
2の負圧発生装置本体60の収納部に形成された水平面
を載置面21として、該載置面21上にスタッド71・
71・・・を介してベース板72を固定し、該ベース板
72上に防振手段としてエアダンパ73・73・・・を
配置して、その上に載置板70を固定している。
【0028】以上において、送気手段であるエアコンプ
レッサ61と、搬送車本体2との間に、防振手段である
エアダンパ73・73・・・が介設されている。このよ
うな構成で、振動の発生源となる負圧発生装置本体60
のエアコンプレッサ61からの振動が搬送車本体2へ伝
わるのを抑えることができる。この結果、枚葉移載装置
3によりウエハ10を移載する際にも、処理装置などの
相手装置に対して、正確に受け渡すことができ、信頼性
が向上する。さらに、移載ハンド31U・31Lで支持
されているウエハ10や、バッファカセット50内に収
納されているウエハ10・10・・・への振動伝達が減
殺されて、ウエハ10の品質低下が防止される。なお、
エアダンパ73であるが、搬送車本体2を経て移載ハン
ド31U(31L)へ振動が伝わるのを抑え、移載ハン
ド31U(31L)の振動が所定値より少なくなるよう
になるものを用いる。具体的には、移載ハンド31U
(31L)上で、振動測定装置による測定で、0.5G
(1G=9.8m/s2)以下になるようにすることが
好ましい。特に、0.2〜0.4Gとなるようなエアダ
ンパ73を採用することが好ましい。
【0029】なお、エアダンパ73・73・・・以外に
も、載置板70とベース板72との間にスプリング等の
防振手段を介設してもよく、あるいは、スプリングとエ
アダンパーとを併用するなど、防振構造は特に限定しな
い。また、負圧発生装置6は、エアコンプレッサ61
と、エアタンク62と、供給バルブ63U・63L・6
4と、真空エジェクタ65U・65L・66等とから成
るものに限らず、吸気手段である真空ポンプ等で構成さ
れるものであってもよい。この場合、振動発生源となる
真空ポンプ本体を載置板に載置固定した上で、該載置板
と搬送車本体2との間にエアダンパ等の防振手段を介設
する。
【0030】また、本実施の形態では、移載装置に加え
て姿勢合わせ装置4を搬送車1に搭載したが、処理装置
や検査装置側に設けられていれば、姿勢合わせ装置4を
搬送車1に搭載しなくても良い。また、本実施の形態で
は、移載装置によるウエハの保持手段として、負圧発生
装置6を利用して吸引・保持するようにしているが、エ
アコンプレッサの圧送空気により動作するエアシリンダ
を利用し、これらの駆動によりウエハを把持するように
作動するハンド(チャック)形式の把持機構であっても
よい。また、本実施の形態では、エアコンプレッサ61
の作動回数を減らして、より振動が発生しにくくなるよ
うにエアタンク62を設けているが、エアタンク62を
設けない構成としてもよい。また、本実施の形態では、
エアコンプレッサ61とエアタンク62の両方をベース
板72上に配置して、エアダンパ73により弾性支持す
るようにしているが、振動源であるエアコンプレッサ6
1のみエアダンパ73により弾性支持するようにしても
良い。
【0031】さらに、本発明は、非接触給電により走行
レール20・20上を走行する無人搬送車1だけに限ら
ず、例えば、バッテリを搭載したレーザーや磁気誘導式
の無人搬送車等の、他の無人搬送車についても採用する
ことができる。
【0032】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。まず、請求項1のよう
に、ウエハを移載する移載手段と、該移載手段のウエハ
保持手段を作動するための送気または吸気手段とを備え
た無人搬送車において、前記送気または吸気手段と、搬
送車本体との間に防振手段を介設したので、振動の発生
源である送気又は吸気手段から搬送車本体へ伝達される
振動を減らすことができる。この結果、送気又は吸気手
段を利用することでウエハを支持するような移載装置で
在っても、移載手段によりウエハを移載する際に、処理
装置などの相手装置に対して正確に移載することがで
き、特に、ウエハを一枚ずつ吸引保持して移載する枚葉
移載装置に対してはその効果が大である。さらに、移載
手段で支持しているウエハへの振動伝達を抑えることが
でき、ウエハの品質低下が防止される。
【0033】また、請求項2のように、前記送気手段と
してのエアコンプレッサと、エアコンプレッサからの送
気を利用して負圧を発生させる真空エジェクタとを備
え、真空エジェクタと前記移載手段のウエハ保持手段と
を連結したので、簡単な構成により、ウエハを吸引保持
することができる。また、吸引・保持するための負圧を
発生させるのに、真空エジェクタを採用したことによ
り、真空ポンプを利用した場合に比し、コンパクトにす
ることができ、無人搬送車本体が大型化するのを抑える
ことができる。
【0034】そして、請求項3のように、ウエハの姿勢
・方向を揃える姿勢合わせ手段を備えたので、処理装置
などの相手装置に姿勢合わせ装置が不要となり、処理装
置の設置面積が減少し、クリーンルームを小型化するこ
とができる。また、送気又は吸気手段を利用して、姿勢
合わせ装置でウエハを支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】無人搬送車1の側面図。
【図2】枚葉移載装置3の平面図。
【図3】負圧発生装置本体60の側面図。
【図4】同じく正面図。
【図5】負圧発生装置6の配管構成を示す回路図。
【符号の説明】
1 搬送車 2 車体本体 3 移載装置 4 姿勢合わせ装置 6 負圧発生装置 21 載置面 60 本体 61 エアコンプレッサ 62 エアタンク 65U 真空エジェクタ 65L 真空エジェクタ 66 真空エジェクタ 70 載置板 72 ベース板 73 エアダンパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 功 京都市伏見区竹田向代町136番地 村田機 械株式会社本社工場内 Fターム(参考) 3F044 AA13 AB11 AB21 BB07 CE03 CE08 CE16 CE33 5F031 CA02 DA17 EA09 FA01 FA07 FA09 GA08 GA10 GA12 GA24 GA35 GA43 GA50 GA58 HA13 HA59 JA05 JA17 JA34 JA35 JA50 LA06 LA15 PA16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハを移載する移載手段と、該移載手
    段のウエハ保持手段を作動するための送気または吸気手
    段とを備えた無人搬送車において、前記送気または吸気
    手段と、搬送車本体との間に防振手段を介設したことを
    特徴とする無人搬送車。
  2. 【請求項2】 前記送気手段としてのエアコンプレッサ
    と、エアコンプレッサからの送気を利用して負圧を発生
    させる真空エジェクタとを備え、真空エジェクタと前記
    移載手段のウエハ保持手段とを連結したことを特徴とす
    る請求項1に記載の無人搬送車。
  3. 【請求項3】 ウエハの姿勢・方向を揃える姿勢合わせ
    手段を備えた、ことを特徴とする請求項1、又は請求項
    2に記載の無人搬送車。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7128344B2 (en) * 2003-10-07 2006-10-31 Midwest Air Technologies, Inc. Dolly for portable air compressor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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