JP2003266359A - 制振機能を持った搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制振機能を持った搬送装置において、搬送時
のエンドエフェクタや搬送アームの振動、及び駆動系か
らの振動によるこれらの共振振動を抑え、搬送スピード
の向上、タクトタイムの短縮を図り、また、クリアラン
スを小さくしてユニット高さの低減を図る。 【解決手段】 固体、液体、又は、これらの混合物から
なる重りを振動体として密封し、制振手段を構成する。
アーム２１，２２及びエンドエフェクタ１０を有する多
関節式搬送装置の振動や共振の出現状況に応じて重りの
比重を変化させる。固有振動数の適正化を行ったこれら
の制振手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅを、振幅の大
きな場所であるエンドエフェクタや各アームの端部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに取り付ける。搬送装置の振動エネルギ
ーを制振手段の重りの振動運動により吸収し振動を抑制
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】液晶ガラス基板、プリント基
板、半導体基板などを搬送するエンドエフェクタやアー
ムを有する搬送装置、及び、薬液塗布、洗浄液塗布など
を行うノズルアームなどの梁部を有する装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の搬送装置の一例として液晶ディス
プレイ（ＬＣＤ）用ガラス基板搬送装置を図８に示す。
この搬送装置５０は、アーム５１，５２そして、その先
端に被搬送物を保持するフォーク状のエンドエフェクタ
１０ａ、１０ｂを有している。アーム全体は上下動が可
能であり、３つの関節Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３により回転で
き、また、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂは一定直線
上を移動できるようになっている。これらの動作により
ラック６０からのガラス基板Ｇの取り出し、あるいはラ
ック６０へのガラス基板Ｇの収納が行われる。ＬＣＤガ
ラス基板Ｇは、表面洗浄、パターン形成などを行う加工
ステージ間を多数回行き来して表面処理がなされる。こ
のため、仮置きや移動のためのラックと加工ステージ間
の移し替えなどに搬送装置が使われる。

【０００３】ところで、近年、液晶デイスプレイの製造
装置において、個々の液晶デイスプレイ用ガラス基板の
大型化と多面取りの傾向によって、扱うガラス基板が大
型化し、一辺が１ｍを超えるものも出てきている。この
ため、搬送用エンドエフェクタの長さは１.３ｍ以上に
なり、搬送アームを含め搬送量は２ｍ以上にもなる。こ
のため、従来の技術によりアルミなどの軽金属で作られ
ているエンドエフェクタや搬送アームは重くなり、たわ
みが大きくなって、搬送受け渡しの高さの調整にも影響
が出てきている。そして、これらの影響を解消するため
に、エンドエフェクタや搬送アームの素材をカーボンフ
ァイバやＰＰＳなど樹脂製の軽くて強度の高い素材に変
えることで、エンドエフェクタや搬送アームは、以前よ
り格段に軽くなり、たわみ量は小さくなってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような樹脂製のエンドエフェクタや搬送アームは、非
常に振動しやすく、その振動や共振はなかなか減衰せ
ず、次の動作まで振動し続けることがある。そのため、
受け渡し動作が行えるクリアランス（高さ寸法）が小さ
い場合には、振動が収まるのを待つ必要があり、受け渡
し動作の支障になっている。また、この振動対策のため
に受け渡しのクリアランス高さ寸法を高くする場合に
は、各処理ユニット全高さも高くなり、基板の仮置き場
所の多段化が制限されるなどの問題が出ている。

【０００５】本発明は、上記の課題を解消するものであ
って、搬送時のエンドエフェクタや搬送アームの振動、
及び駆動系からの振動によるこれらの共振振動を抑え
た、大型基板対応の搬送装置を提供することを目的とす
る。これら、搬送時の振動や駆動系からの共振を抑える
ことにより、搬送スピードの向上、タクトタイムの短縮
を可能とし、また、クリアランスを小さくしてユニット
高さの低減を可能とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、請求項１の発明は、被搬送物をエンドエフェクタ
に保持して搬送する搬送装置において、エンドエフェク
タに制振手段を設けたものである。この構成の搬送装置
においては、エンドエフェクタの振動をより速く減衰さ
せることができ、搬送スピードを向上させると共に、被
搬送物の受け渡しのクリアランスに余裕を持たせること
ができる。

【０００７】請求項２の発明は、被搬送物を搬送アーム
により搬送する搬送装置において、搬送アームに制振手
段を設けたものである。この構成の搬送装置において
は、搬送アームの振動をより速く減衰させることがで
き、エンドエフェクタへの振動伝達を抑え、従って、振
動搬送スピードを向上させると共に、被搬送物の受け渡
しのクリアランスに余裕を持たせることができる。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１記載又は請求
項２の発明において、制振手段を複数個有するようにし
たものである。この構成の搬送装置においては、複数の
制振手段により、より確実に振動を抑えることができ
る。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれかに記載の発明において、１個の制振手段内
で、１個の比重の大きな個体や液体、混合物の移動によ
る振動が搬送装置の振動に対して振動遅れとなり、その
振動遅れが搬送装置の振動に対して反力として働くよう
にしたものである。この構成の搬送装置においては、制
振手段に伝わる振動のエネルギーが固体や液体、混合物
の移動による振動に費やされるため、搬送装置の振動を
抑えることができる。

【００１０】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれかに記載の発明において、１個の制振手段内
で、複数個の比重の異なる個体や液体、混合物の移動に
よる振動が、複数個の固有振動数を発生させ、この振動
が搬送装置の振動に対して反力として働くようにしたも
のである。この構成の搬送装置においては、制振手段に
伝わる複数の振動のエネルギーが複数の固有振動体の移
動による振動に費やされるため、搬送装置の振動を効率
的に抑えることができる。

【００１１】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項４
のいずれかに記載の発明において、各制振手段の固有振
動数が異なるようにしたものである。この構成の搬送装
置においては、搬送装置の各部位の振動のモードに応じ
て最適の固有振動数を有する制振手段を各部位に設ける
ことができるため、搬送装置の振動を効率的に抑えるこ
とができる。

【００１２】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６
のいずれかに記載の発明において、制振手段が密閉され
るようにしたものである。この構成の搬送装置において
は、制振手段からの発塵が抑えられ、クリーンルームで
の使用が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係
る制振機能を持った搬送装置の制振手段１について、図
１を参照して説明する。図面中の共通する部材には同一
符号を付して重複説明を省略する。制振手段１は、図１
に示されるように、重り２が下部をばね３により支えら
れ、共に支柱４に上下移動自在に外挿され、密閉された
ハウジング５に収められている。ハウジング５内に形成
された空間６の上部空間長は、ばね３のストロークの倍
程度とする。このように構成された制振手段１は、搬送
装置のエンドエフェクタや搬送アームの上下振動の振幅
の大きな箇所に設置され、これらの上下振動によるエネ
ルギーにより制振手段１内の重り２が振動する。この重
り２の振動が搬送装置に発生する振動に対する負荷とな
って振動エネルギーを吸収して上下振動を減衰させるこ
とができる。

【００１４】次に、本発明の第２実施形態に係る制振機
能を持った搬送装置の制振手段１について、図２を参照
して説明する。この制振手段１は、上記の制振手段１に
ばねを３を追加して重り２の両端をつった構造になって
いる。この制振手段１は、水平方向振動に対して、ま
た、上下振動に対しても用いることができる。

【００１５】次に、本発明の第３乃至第５実施形態に係
る制振機能を持った搬送装置の制振手段１について、図
３を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示す第３実
施形態の制振手段１は、ハウジング５の内部空間６の中
央部にオリフィス７を有し、空間６に所定の量の比重の
大きな液体８を封入した構造になっている。この構成に
おいて、液体８が、搬送装置の振動（外部振動）のエネ
ルギーを吸収する振動体なっており、振動に伴い液体が
オリフィス７を流動して振動に対する反力を生じ、振動
の減衰力として作用する。

【００１６】また、図３（ｂ）に示す第４実施形態の制
振手段１は、ハウジング５の内部空間に、固体である重
り２と比重の大きな液体８を移動乃至流動可能な状態で
封入した構造になっている。この構成において、重り２
と液体８の移動による振動が外部振動の減衰力となる。

【００１７】また、図３（ｃ）に示す第５実施形態の制
振手段１は、ハウジング５の内部空間に、支柱４と上下
移動自在に支柱４に外挿された重り２とを有し、さら
に、空間６の上部下部には弾性体が内装された構造に成
っている。この構成においては、この制振手段１はイン
パクトダンパとして作用する。すなわち、外部振動に対
して重り２が空間６内で上下運動を繰り返し、上下の弾
性体９に衝突することで運動量の交換と運動エネルギー
の熱エネルギーへの変換を行い、外部振動の減衰がなさ
れる。

【００１８】次に、本発明の第６実施形態に係る制振機
能を持った搬送装置の制振手段１について、図４を参照
して説明する。この制振手段１は、ハウジング５の内部
に２本の支柱４ａ，４ｂ、この支柱に外挿されたばね３
ａ，３ｂ、同じく支柱に外挿され下部をばねに支えられ
た重り２ａ，２ｂを備えて密閉された構造に成ってい
る。本図は、エンドエフェクタ１０の先端に制振手段１
を設置した例を示している。このような構成において、
重りの密度あるいはばね定数を変えることで、ばね３ａ
と重り２ａの振動系と、ばね３ｂと重り２ｂの振動系の
固有振動数を、エンドエフェクタ１０の基本振動と１次
振動など強度の強い振動の２つにそれぞれに対応させた
ものとすることができる。これにより、効率よく搬送装
置の制振を行うことができる。

【００１９】次に、本発明の第７実施形態に係る制振機
能を持った搬送装置について、図５を参照して説明す
る。この搬送装置２０は、２つのアーム２１，２２と、
アームの先にエンドエフェクタ１０を有する多段スライ
ド式搬送装置である。このような搬送装置の制振にあた
り、振動や共振の出現状況に応じて複数個の制振手段１
を振幅の大きな場所に取り付ける。通常、エンドエフェ
クタや各アームの端部の振動が大きく、端部Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅにおける振動に応じて重りの比重を変化させ
て固有振動数を変えた制振手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄ，１ｅをそれぞれ端部に取り付ける。これにより、搬
送装置全体として振動を抑えることができる。

【００２０】次に、本発明の第８実施形態に係る制振機
能を持った搬送装置について、図６を参照して説明す
る。この搬送装置３０は、多段スライド式搬送装置であ
り、２つのアーム３１，３２とエンドエフェクタ１０と
を有し、アーム３２は案内溝３３に沿って、エンドエフ
ェクタ１０は案内溝３４に沿ってそれぞれ前後移動し
て、図示しない他の回転機構などと共に半導体基板など
の搬送を行うものである。エンドエフェクタ１０の上下
振動を抑えるため、制振手段１ｆを先端に設けている。

【００２１】次に、本発明の第９実施形態に係る制振機
能を持った薬液塗布ノズルについて、図７を参照して説
明する。この薬液塗布ノズル４０は、アーム４１にパイ
プ４２が接続され、パイプ４２の先端は下方に曲げられ
て吐出口４３が形成されている。そして、吐出口４３の
振動を抑えるために、制振手段１ｇ、１ｈをそれぞれ吐
出口４３近傍及びアーム４１の端部に取り付けている。
薬液塗布ノスルは、薬液塗布の開始時と停止時において
薬液の圧力変化が発生し、これにより突発的な振動が発
生する。このような振動に対しては、前述の図３（ｃ）
のインパクトダンパが効果的である。

【００２２】なお、本発明は、上記構成に限られること
なく種々の変形が可能である。例えば、重りは、ばねと
結合しているのでなく互いに自由に接触と反発を繰り返
して振動体を形成するようにしてもよい。重りの振動を
ハウジングにより規制できるのであれば支柱は用いなく
てもよい。また、制振手段は、上下あるいは水平振動に
対してだけでなく、斜め方向の振動に対しても適用可能
である。また、比重を変えて重りの質量を変えるだけで
なくその体積を変えて重りの質量を変化させてもよい。
また、固体との混合物として用いる液体は、比重の大小
に限らず、粘性の大小を考慮して最適のものにすればよ
い。

【００２３】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
エンドエフェクタの振動をより速く減衰させることがで
きるため、また、請求項２の発明によれば、搬送アーム
の振動をより早く減衰させることができ、駆動系からの
振動による共振を抑えると共にエンドエフェクタへの振
動の伝播を抑え、あるいは、エンドエフェクタの振動を
吸収することができるため、エンドエフェクタの振幅を
小さくすることができ、基板受け渡し高さ（クリアラン
ス）を小さくすることができる。これにより、基板加工
ステージや基板ラックのユニット高さを低くすることが
できる。また、急停止、急発進などの大きな速度変化に
対する耐振動性能が増すため、及び、振動が治まるまで
の待ち時間が短縮されるため、搬送スピードを上げ、タ
クトタイムを短縮することができ、基板処理時間を短縮
することができる。

【００２４】請求項３の発明によれば、複数の制振手段
を用いるため、より確実に振動を抑えることができる。
また、請求項４の発明によれば、制振手段に伝わる振動
のエネルギーを固体や液体、混合物の移動による振動で
吸収するため、搬送装置の振動を効率的に抑えることが
できる。

【００２５】また、請求項５の発明によれば、複数の振
動のエネルギーを１個の制振手段内の複数の固有振動体
の移動により吸収するので、制振に対する制振手段の多
様性が増すため、また、請求項６の発明によれば、搬送
装置の各部位の振動のモードに応じて最適の固有振動数
を有する制振手段を各部位に設けることができるため、
搬送装置の振動を効率的に抑えることができる。

【００２６】請求項７の発明によれば、制振手段からの
発塵が抑えることができ、クリーンルームにおいて制振
手段を適用して搬送装置を使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態による制振手段の断面
図。

【図２】 本発明の第２実施形態による制振手段の断面
図。

【図３】 （ａ）は、本発明の第３実施形態、（ｂ）
は、第４実施形態、（ｃ）は、第５実施形態による各制
振手段の断面図。

【図４】 本発明の第６実施形態による制振手段をエン
ドエフェクタに適用したI−I正面断面図、II−II側面断
面図、及びIII−III平面断面図。

【図５】 本発明の第７実施形態による制振手段を適用
した多段スライド式搬送装置の外観側面図。

【図６】 本発明の第８実施形態による制振手段を適用
した多段スライド式搬送装置の外観斜視図。

【図７】 本発明の第９実施形態による制振手段を適用
した薬液塗布ノズルの側面図外観図。

【図８】 従来及び本発明が適用される搬送装置と搬送
の様子を示す外観斜視図。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ
制振手段 ２，２ａ，２ｂ 重り ３，３ａ，３ｂ ばね ８ 液体 １０，１０ａ，１０ｂ エンドエフェクタ ２１，２２，３１，３２，４１，５１，５２ アーム ２０，３０，５０ 搬送装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ Ｆターム(参考） 3C007 AS01 AS24 AS25 BS06 BS15 CU02 CY31 HT35 NS12 3J048 AA05 AC04 AD07 BE04 BF08 BF09 BF11 CB22 5F031 CA02 CA05 CA20 GA02 GA43 MA23 MA26

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物をエンドエフェクタに保持して
   搬送する搬送装置において、 前記エンドエフェクタに制振手段を設けたことを特徴と
   する搬送装置。
2. 【請求項２】 被搬送物を搬送アームにより搬送する搬
   送装置において、 前記搬送アームに制振手段を設けたことを特徴とする搬
   送装置。
3. 【請求項３】 制振手段を複数個有することを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載の搬送装置。
4. 【請求項４】 １個の制振手段内で、１個の比重の大き
   な個体や液体、混合物の移動による振動が搬送装置の振
   動に対して振動遅れとなり、その振動遅れが搬送装置の
   振動に対して反力として働くことを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれかに記載の搬送装置。
5. 【請求項５】 １個の制振手段内で、複数個の比重の異
   なる個体や液体、混合物の移動による振動が、複数個の
   固有振動数を発生させ、この振動が搬送装置の振動に対
   して反力として働くことを特徴とする請求項１乃至請求
   項３のいずれかに記載の搬送装置。
6. 【請求項６】 各制振手段の固有振動数が異なることを
   特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の搬
   送装置。
7. 【請求項７】 制振手段が密閉されていることを特徴と
   する請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の搬送装
   置。