JP2005103685A - 基板搬送装置及びレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機構部の簡略化しつつプリント基板の位置合わせを行い、かつ、装置の小型化或いは装置占有床面積の縮減を図ること。
【解決手段】基板搬送装置は、基板を縦にした状態で収納する基板収納手段と、基板収納手段の上方で、基板の両側方から基板を挟んで基板を位置合わせしつつ保持し、基板を縦にした状態から横にした状態に変換するか若しくは基板収納手段の上方で基板を横にした状態から縦にした状態に変換する位置決め手段と、基板を横にした状態で載置する基板載置部と、基板収納手段と位置決め手段との間で基板を搬送する第１の搬送手段と、位置決め手段と基板載置部との間で基板を搬送する第２の搬送手段とを有することを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は基板搬送装置及びレーザ加工装置に関し、より詳しくは、プリント基板にレーザにより孔を形成するレーザ加工装置とともに用いられる基板搬送装置に関する。

電子部品が搭載されるプリント基板にはプリント基板内の各層間の電気的接続を図るためにスルーホールやビアホールと呼ばれる孔が設けられている。これらの孔はレーザ加工装置を用いて形成される。レーザ加工装置は基板搬送装置とともに用いられ、基板搬送装置は未加工のプリント基板をレーザ加工装置に搬入し、加工後のプリント基板をレーザ加工装置から搬出する。

基板搬送装置には図１２に示すような基板ケース１００が設けられ、その中にはプリント基板６０が基板面を水平として垂直な方向に一定の間隔をおいて収納されている。プリント基板６０の取出し、搬送及び収納作業には、図１３に示すような吸引ハンド５０と呼ばれる基板保持具が用いられる。吸引ハンド５０には複数の吸引パッド５１が設けられており、これによりプリント基板５０を一枚毎に吸引保持してプリント基板５０の取出し、搬送及び収納作業を行う。
特開平１１−５６２７号公報

従来の基板搬送装置では、図１２に示すように、プリント基板６０の基板面が水平になるような状態にし、基板ケース１００から吸引ハンド５０によりプリント基板６０を取出していた。この場合、基板ケース１００内のプリント基板６０には自重により撓みが生じる。一方、プリント基板６０を吸引保持する際には、プリント基板６０の下側から吸引ハンド５０にある程度の荷重をかけてプリント基板６０に接触させなければならない。従って、図１４に示すように、吸引保持されたプリント基板６０は自重による撓みと逆方向に撓むことになり、隣接するプリント基板６０同士が接触することがあった。

つまり、プリント基板６０を隣接するプリント基板６０と擦れ合いながら引出すことになるので、プリント基板６０の表面に傷を生じさせる。このような接触を避けるために、吸着パッド５１の数を増やすか或いは個々の吸着パッドの面積を大きくすることにより、プリント基板６０と吸引ハンド５０との吸着面積を大きくし、プリント基板６０にかかる荷重を分散させることにより、逆方向の撓みを抑制することも考えられる。しかしながら、この場合、吸着面積が増加するので、吸着による吸着痕が大きくなってしまう。これらのことから、プリント基板６０の不良の数が増加することになり、その歩留りが低下してしまう。

これに対し、特許文献１には、ガラス基板の基板面が垂直になるように収納されるように基板ケースを置き、基板ケースからガラス基板を取り出してから基板ケースに収納するまでの一連の搬送動作を１つの吸引ハンドにより行う搬送装置が記載されている。この場合、吸引ハンドには、ガラス基板を基板ケースから取り出す（又は、基板ケースに収納する）際の垂直方向の動作と、レーザ加工装置の加工ステージにガラス基板を置くために基板面を垂直から水平にする（又は、水平から垂直にする）際の回転動作と、ガラス基板を基板ケースからレーザ加工装置に搬送する（又は、基板加工装置から基板ケースに搬送する）際の水平方向の動作の３つの動作が要求される。このように、装置の小型化或いは装置占有床面積の縮減を図ることができる可能性はあるが、制御機構を含む機構部の複雑さを招き、また、１つの搬送要素の多くの動作をさせると、搬送要素の耐久性に問題を生じてしまう。

また、プリント基板やガラス基板等の基板加工装置では、高い加工精度が要求されるので、一般に基板加工装置はカメラを備え、加工ステージ上の基板の位置をカメラにより認識した後に加工処理に移る。しかしながら、カメラの認識範囲には限界があり、この認識範囲から外れた位置に基板を配置した場合、基板加工装置は加工処理に移ることができない。従って、基板加工装置か基板搬送装置のどちらかにカメラの認識範囲に入る程度に基板の位置合わせをする機構を別途に設けなければならない。しかしながら、特許文献１では、基板の位置あわせについて考慮していない。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、機構部の簡略化しつつプリント基板の位置合わせを行い、かつ、装置の小型化或いは装置占有床面積の縮減を図ることが可能な基板搬送装置及びレーザ加工装置を提供することを目的とする。

上記した課題は、図１に例示するように、基板5を縦にした状態で収納する基板収納手段６ａ（６ｂ）と、前記基板収納手段６ａ（６ｂ）の上方で、前記基板５の両側方から前記基板５を挟んで前記基板５を位置合わせしつつ保持し、前記基板５を縦にした状態から横にした状態に変換するか若しくは前記基板収納手段６ａ（６ｂ）の上方で前記基板５を横にした状態から縦にした状態に変換する位置決め手段３２ａ（３２ｂ）と、前記基板５を横にした状態で載置する基板載置部と、前記基板収納手段６ａ（６ｂ）と前記位置決め手段３２ａ（３２ｂ）との間で前記基板５を搬送する第１の搬送手段３１ａ（３１ｂ）と、前記位置決め手段３２ａ（３２ｂ）と前記基板載置部との間で前記基板５を搬送する第２の搬送手段４４ａ（４４ｂ）とを有することを特徴とする基板搬送装置により解決する。

または、図１に例示するように、基板５を縦にした状態で収納する第１の基板収納手段６ａと、前記基板５を縦にした状態で収納する第２の基板収納手段６ｂと、前記基板５を横にした状態で載置する基板載置部と、前記第１の基板収納手段６ａから前記基板５を縦にした状態で取り出し、搬送する第１の搬送手段３１ａと、前記第１の搬送手段３１ａから前記基板５を縦にした状態で受け取るとともに前記基板５の両側方から前記基板５を挟んで位置あわせし、前記第１の基板収納手段の上方で前記基板５を縦にした状態から横にした状態に変換する第１の位置決め手段３２ａと、前記第１の位置決め手段３２ａから前記基板５を横にした状態で受け取り、搬送し、前記基板載置部に引き渡す第２の搬送手段４４ａと、前記基板載置部から前記基板５を横にした状態で受け取り、搬送する第３の搬送手段４４ｂと、前記第３の搬送手段４４ｂから前記基板５を横にした状態で前記基板５を受け取るとともに前記基板５の両側方から前記基板５を挟んで位置合わせし、前記第２の基板収納手段の上方で前記基板５を横にした状態から縦にした状態に変換する第２の位置決め手段３２ｂと、前記第２の位置決め手段３２ｂから前記基板５を縦にした状態で前記基板５を受け取り、搬送し、前記第２の基板収納手段に前記基板５を縦にした状態で前記基板５を収納する第４の搬送手段３１ｂとを有することを特徴とする基板搬送装置により解決する。

本発明の基板搬送装置及びレーザ加工装置によれば、基板収納手段において、基板面を縦にして基板を収納している。これにより、基板収納手段に収納している基板、又は第２の基板収納手段に収納した基板は自重により撓むことがなく略平面状態となっている。つまり、搬送手段（若しくは、第１の搬送手段）により基板収納手段（若しくは、第１の基板収納手段）から基板を取出す際、若しくは、基板搬送手段（若しくは、第４の基板搬送手段）により基板収納手段（若しくは、第２の基板収納手段）に基板を収納する際に、隣接する基板間に十分な空間を確保することが可能となり、基板同士が接触して擦れることを抑制することができる。

また、位置決め手段（若しくは、第１，第２の位置決め手段）において、基板を保持するとともに位置合わせも行っている。このため、基板搬送装置やレーザ加工装置に新たな構成要素を加えることなく、簡便に基板の位置合わせを行うことができる。さらに、基板が搬送される基板加工装置（若しくは、レーザ加工装置）において、基板の位置認識を円滑に行うことができる。

また、基板の搬送、基板の面方向の変換の各動作を第１及び第２の基板搬送手段（若しくは、第１〜第４の基板搬送手段）、位置決め手段（若しくは、第１，第２の位置決め手段）毎に分けて受け持たせることにより、基板搬送装置の各々の構成要素の機構部を簡略化し、構成要素の耐久性を向上させることができる。

さらに、位置決め手段（若しくは、第１，第２の位置決め手段）は基板を縦にした状態から横にした状態に変換する（若しくは、基板を横にした状態から縦にした状態に変換する）動作を基板収納手段の上方で行っている。即ち、基板収納手段の上方の空間を有効に活用している。このため、機構部を簡略化するとともに、装置占有床面積の縮減を図ることができる。

特に、各搬送手段が水平移動手段の他に垂直移動手段を備えることにより、位置決め手段（若しくは、第１，第２の位置決め手段）と併せて第１及び第２搬送手段（若しくは、第３，第４の搬送手段）を基板収納手段（若しくは、第１，第２の基板収納手段）の上に設けることができ、また、各搬送手段や位置決め手段を上下方向に重ねて設けることができる。これにより、装置占有床面積の更なる縮減を図ることができる。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に沿って説明する。尚、以下の実施の形態では基板搬送装置及びこれを備えたレーザ加工装置について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送装置及びそれを備えたレーザ加工装置を示す平面図である。尚、図１において、Ａ１−Ａ１線はＡ２−Ａ２線の直下に位置し、実際は上から見るとＡ１−Ａ１線とＡ２−Ａ２線とは重なって見える。しかしながら、装置の構造を明確にするために図面を分けて示している。

本実施の形態の基板搬送装置１は、レーザ加工装置２の周囲に配置されている。

基板搬送装置１は、基板ケース６ａからプリント基板５を取出してその位置を調整する基板取出機構３ａと、加工前のプリント基板５をレーザ加工装置２へ搬入し、加工後のプリント基板５をレーザ加工装置２から搬出する基板搬送機構４と、レーザ加工を終えたプリント基板５の位置を調整して基板ケース６ｂに収納する基板収納機構３ｂより構成される。尚、図１中のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線及びＥ−Ｅ線はそれぞれ基板搬送機構３ａ、レーザ加工装置２及び基板収納機構３ｂの中心線である。

基板取出機構３ａはリフトユニット３１ａ及び位置決めユニット３２ａを有している。リフトユニット３１ａは基板ケース６ａの側方に配置されている。図２は基板取出機構３ａのうち位置決めユニット３２ａを示す側面図である。尚、図２においてはリフトユニット３１ａを示していない。基板ケース６ａは基板ケースステージ３３ａ上の基板ケースブロック３３１ａより内側の領域に配置され、これに隣接した位置において位置決めユニット３２ａが基板ケースステージ３３ａに固定されている。

再び図１を参照すると、リフトユニット３１ａはピンチローラ３１２ａによりプリント基板５の上辺近傍の２箇所を挟んで保持することができるリフトアーム３１１ａを備えている。リフトアーム３１１ａにはモータ３１３ａの回転軸にその一端が取り付けられたボールねじ３１４ａが嵌め込まれており、モータ３１３ａの回転によってＣ−Ｃ方向に移動可能となっている。さらに、リフトユニット３１ａにはシリンダ３１５ａが取り付けられており、シリンダ３１５ａの動きによって上下方向に移動可能となっている。また、リフトアーム３１１ａには基板検出センサー３１６ａが取り付けられており、リフトアーム３１１ａの水平移動時に基板検出センサー３１６ａによりプリント基板５の枚数及び収納場所を自動認識する。これにより、所望のプリント基板５の直上にリフトアーム３１１ａを移動させることができる。

位置決めユニット３２ａはプリント基板５を両側方から挟んで保持することができるホルダー３２１ａを備えている。ホルダー３２１ａは、図２に示すように、その一端部がプーリ３２５ａに固定されており、タイミングベルト３２６ａによりモータ３２５ａの回転運動を伝達され、プーリ３２７ａを軸として回転可能となっている。ここで、ホルダー３２１ａを回転させるための方法としては、上記したモータ以外にロータリーシリンダを使用する方法や、直動シリンダの推進力をラック及びピニオンなどで回転力に変換する方法を用いてもよい。

次に、ホルダー３２１ａの詳細について、図３(a)〜図３(c)を参照して説明する。図３(a)〜図３(c)は上面図である。図３(a)〜図３(c)に示すように、ホルダー３２１ａはエアシリンダ（図示せず）により開閉可能な1対のホールドアーム３２４ａと、プリント基板５が挿入される平面部３２３ａと、プリント基板５を片面から支えるストッパー３２２ａとを含んでいる。ホールドアーム３２４ａの内側面はストッパー３２２ａから見て遠い部分が内側に突出しており、これら突出部分のストッパー３２２ａ側の面は傾斜面となっている。

図３(a)〜図３(c)を参照して、位置決めユニット３２ａにプリント基板５が引き渡された後の動作について説明する。まず、図３(a)に示すように、ホールドアーム３２４ａ、平面部３２３ａ及びストッパー３２２ａにより囲まれる空間にプリント基板５を挿入する。次に、図３(b)に示すように、ホールドアーム３２４ａの間隔を狭めてプリント基板５を保持する。この際、プリント基板５はホールドアーム３２４ａの突出部の傾斜面を滑りながら突出部以外の残りの内側面に誘導され、ストッパー３２２ａとホールドアーム３２４ａの突出部及びそれ以外の内側面に囲まれる所定位置に位置合わせされるとともに、ホールドアーム３２４ａに保持されることになる。このようにして、ホールドアーム３２４ａを閉じてプリント基板５を挟み込んで保持すると同時に、プリント基板５の位置合わせを行う。そして、図３(c)に示すように、モータ３２５ａにより、ホルダー３２１ａを倒してプリント基板５の面方向を垂直から水平に変えた後に、搬送ハンド４４ａによるプリント基板の保持に支障をきたさないように、ストッパー３２２ａを再び垂直方向に起こし、プリント基板の位置合わせ，保持及び基板面の変換の動作が終了する。

基板搬送機構４は、図１に示すように、一対の搬送ハンド４４ａ,４４ａを備える搬送ユニット４１を有しており、それぞれの下面にはプリント基板５を吸引により保持する吸引パッド４５ａが設けられている。吸引パッド４５ａはプリント基板５を安定して保持することができるように、プリント基板５の端部を吸着するように配置されることが望ましい。搬送ハンド４４ａ,４４ｂの間隔は、Ｃ−Ｃ線とＤ−Ｄ線との間隔及びＤ−Ｄ線とＥ−Ｅ線との間隔と等しくなるように固定されている。搬送ユニット４１はモータ４２の回転軸にその一端が取り付けられたボールねじ４３に嵌め込まれており、モータ４２の回転によってＡ２−Ａ２方向に移動可能となっている。また、搬送ハンド４４ａ,４４ｂはそれぞれモータ４７ａ,４７ｂに取り付けられたボールねじ４６ａ,４６ｂに嵌め込まれており、それぞれの搬送ハンド４４ａ,４４ｂが独立して垂直方向に移動可能となっている。

レーザ加工装置２は、特に図示しないが、プリント基板５を載置する加工ステージとＹＡＧレーザ等のレーザとを備えており、レーザを照射することによりプリント基板に貫通孔が形成される。加工ステージはプリント基板の位置ずれを生じないようにプリント基板を保持するための基板保持具が設けられている。

基板収納機構３ｂは、上記した基板取出機構３ａと同様の要素を左右対称に組み合せて構成されるものであり、リフトユニット３１ｂ，位置決めユニット３２ｂ及び基板ケースステージ３３ｂからなる。これらの構成については、図２に示す上記の基板取出機構３ａに備えられたものと同様であるので、ここではこれらの説明を省略する。

基板取出機構３ａと基板収納機構３ｂは、図１に示すように、レーザ加工装置２に対して左右対称に固定されている。基板搬送機構４は基板取出機構３ａ、基板収納機構３ｂ及びレーザ加工装置２の上方に配置され、搬送ハンド４４ａ,４４ｂは基板取出機構３ａ及び基板収納機構３ｂの動作範囲に含まれない程度の高さを待機位置としている。

このように、本実施の形態に係るレーザ加工装置では、基板ケース６ａからプリント基板５を取り出す基板取出機構３ａと、プリント基板５をレーザ加工装置２に搬入又は搬出する基板搬送機構４と、基板ケース６ｂにプリント基板５を収納する基板収納機構３ｂを立体的に配置し、さらに、それらの機構３ａ,３ｂ,４の動作範囲を基板ケース６ａ,６ｂの上方としたので、基板搬送装置内のプリント基板５の移動範囲が小さくなり、装置の小型化或いは装置占有床面積の縮減を図ることができる。

次に、上記の基板搬送装置を用いてプリント基板を搬送し、レーザ加工装置によりプリント基板に孔を形成する方法について、図１，図２及び図３(a)〜図３(c)を参照して説明する。

まず、図１に示すように、基板ケースステージ上に加工を施すプリント基板５の面方向を垂直にして収納した基板ケース６ａを置く。ここで、プリント基板５の面方向を垂直にするとは、プリント基板５を縦にした状態を指す。一方、基板ケースステージ３３ｂには加工を終えたプリント基板５の面方向を垂直にして収納できるように空の基板ケース６ｂを置く。次に、モータ３１３ａによりリフトアーム３１１ａを基板ケース６ａ内の所望のプリント基板５の上方まで移動させた後、シリンダ３１５ａによりリフトアーム３１１ａを下降させて所定のプリント基板５をリフトアーム３１２ａに挟ませる。その後、リフトアーム３１２ａを上昇させて基板ケース６ａからプリント基板５を取出して、プリント基板５を垂直方向に保持した状態のままで、モータ３１３ａによりリフトアーム３１１ａをＣ−Ｃ方向に移動させて、図３(a)に示すように、位置決めユニット３２ａにプリント基板５を挿入した後、リフトアーム３１１ａからプリント基板５を解放する。

位置決めユニット３２ａでは、図３(b)に示すように、ホールドアーム３２４ａを狭めてプリント基板５の位置合わせ及び保持を同時に行った後、モータ３２５ａにより、図２及び図３(c)に示すように、ホールドアーム３２４ａを基板ケース６ａ側に９０°倒してプリント基板５の面方向が水平となるようにする。ここで、プリント基板５の面方向を水平にするとは、プリント基板５を横にした状態を指す。そして、搬送ハンド４４ａによるプリント基板５の保持に支障をきたさないようにストッパー３２２ａを垂直方向に起こす。

次に、プリント基板５の上方に位置する搬送ハンド４４ａをモータ４７ａによりプリント基板５と接触するまで下降させてプリント基板５に吸引保持させ、待機位置の高さまで搬送ハンド４４ａを上昇させる。次いで、モータ４２により搬送ハンド４４ａをＡ２−Ａ２方向に移動させてレーザ加工装置２の直上に位置させた後、レーザ加工装置２内の加工ステージ（図示せず）にまで下降させてプリント基板５を加工ステージに置き、搬送ハンド４４ａからプリント基板５を解放する。

次いで、プリント基板５をレーザにより加工する。プリント基板５をレーザ加工している間に、モータ４２によりＡ２−Ａ２方向に搬送ハンド４４ｂを移動させてレーザ加工装置２の直上に位置させておく。

レーザ加工を終了すると、モータ４７ｂの駆動によりプリント基板５と接触するまで搬送ハンド４４ｂを下降させ、搬送ハンド４４ｂをプリント基板５に吸引保持させる。次に、モータ４７ｂにより待機位置の高さまで搬送ハンド４４ｂを上昇させ、モータ４２により搬送ハンド４４ｂをＡ２−Ａ２方向に移動させて位置決めユニット３２ｂの直上に位置させてから下降させて、ホルダー３２１ｂにプリント基板５を挟ませた後、搬送ハンド４４ｂからプリント基板５を解放する。そして、ストッパー３２２ｂを倒して、ホルダー３２１ｂと共にプリント基板５を位置決めユニット３２ｂに保持させる。

位置決めユニット３２ｂでは、モータ３２５ｂによりホルダー３２１ｂを９０°回転させてプリント基板５の面方向を水平から垂直に起こす。次に、モータ３１３ｂによりリフトアーム３１１ｂをプリント基板５の直上まで移動させてからシリンダ３１５ｂによりリフトアーム３１１ｂを下降させる。次いで、ピンチロール３１２ｂによりプリント基板５を挟ませて保持させた後、ホールドアーム３２４ｂを拡げてホルダー３２１ｂからプリント基板５を解放する。その後、モータ３１３ｂによりリフトアーム３１１ｂを基板ケース６ｂの内の所定の収納位置の直上まで移動させてからリフトアーム３１１ｂを下降させて基板ケース６ｂに収納し、リフトアーム３１１ｂからプリント基板５を解放する。

以上の工程により、一連のプリント基板の取出し、レーザ加工及び収納の工程を終了する。

ここまでは１枚のプリント基板５に注目して搬送動作を説明した。しかしながら、実際には複数のプリント基板についてこれらの動作を同時並行して行う。これについて、図４〜図７を参照して以下に説明する。尚、図４〜図７中において、基板取出機構３ａ及び基板収納機構３ｂを示す囲いの中にプリント基板５ａ〜５ｃが存在する状態は、これらの機構の内部でプリント基板５ａ〜５ｃの移動が行われている状態を示し、レーザ加工装置２を示す囲いの中でプリント基板５ａ，５ｂが存在する状態は、レーザ加工装置２の内部でプリント基板５ａ，５ｂにレーザ加工がなされている状態を示す。また、上記の説明と重複する部分については図１中の番号を用いて簡略化して説明する。

最初に、図４に示す状態に至るまでのプリント基板の搬送動作について図１〜図３を参照して説明する。

まず、リフトアーム３１１ａにより基板ケース６ａからプリント基板５ａを取出して位置決めユニット３２ａまで移動させ、ホルダー３２１ａによりプリント基板５ａの面方向を垂直から水平に変える。次に、搬送ハンド４４ａによりプリント基板５ａを保持させた後に搬送ハンド４４ａをＤ−Ｄ線上に移動させ、加工ステージ２にプリント基板５ａを引き渡す。一方、位置決めユニット３２ａにおいてホルダー３２１ａの向きを水平から垂直に戻し、次のプリント基板５ｂを基板ケース６ａからリフトユニット３１ａにより取出して位置決めユニット３２ａまで移動させ、位置決めユニット３２ａにプリント基板５ｂを引き渡す。その後、ホルダー３２１ａによりプリント基板５ｂの面方向を垂直から水平に変え、搬送ハンド４４ａをＣ−Ｃ線上に移動させてホルダー３２１ａから搬送ハンド４４ａにプリント基板５ｂを引き渡す。このようにして図４に示す状態に至る。この状態で、プリント基板５ａに対してレーザ加工が終了するまで待機させる。

レーザ加工を終了した後、搬送ハンド４４ｂにプリント基板５ａを保持させる。つまり、１対の搬送ハンド４４ａ,４４ｂは共にプリント基板５ａ,５ｂを保持した状態となる。この状態で、図５に示すように、搬送ハンド４４ａ,４４ｂを各々Ｄ−Ｄ線及びＥ−Ｅ線上に位置するように移動させる。次に、図６に示すように、プリント基板５ｂを搬送ハンド４４ａから加工ステージ２に引き渡す。一方、プリント基板５ａについては、特に図示しないが、これより前にレーザ加工処理が施されたプリント基板が基板ケース６ｂに収納されるまでの間は、搬送ハンド４４ｂに保持された状態で待機している。

先のプリント基板の収納を終えると、プリント基板５ａを搬送ハンド４４ｂからホルダー３２１ｂに引き渡してから搬送ハンド４４ａをＣ−Ｃ線上に移動させる。この状態で、ホルダー３２１ａに保持されたプリント基板５ｃの面方向が水平となるまで待機させる。次に、図７に示すように、プリント基板５ｃをホルダー３２１ａから搬送ハンド４４ａに引き渡す。尚、このとき、搬送ハンド４４ｂはＤ−Ｄ線上にある。

この一連の搬送動作を基板ケース６ａ内のプリント基板がなくなるまで繰り返す。プリント基板を全て加工し終えると、基板ケース６ａを未加工のプリント基板を収納した新たな基板ケースに交換し、基板ケース６ｂについても同様に新たな基板ケースに交換する。

このように、本実施の形態では、基板取出機構３ａと基板収納機構３ｂを分離して設けているので、基板ケース６ａからのプリント基板の取出、又は、基板ケース６ｂへのプリント基板の収納が円滑に行われる。従って、プリント基板の製造のスループットが向上する。さらに、基板ケース内のプリント基板の面方向を垂直として取出・収納を行うので、プリント基板は自重によって撓むことはない。これにより、取出・収納の際に隣接するプリント基板同士の擦れがなくなるので、基板の歩留りを向上させることができる。
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、基板搬送装置の更なる小型化を図ることができるレーザ加工装置について説明する。

図８は、本発明の第２の実施の形態に係る基板搬送装置及びレーザ加工装置を示す断面図である。尚、図８においてＡ１−Ａ１線、Ａ２−Ａ２線及びＡ３−Ａ３線は下からこの順に重なっており、実際は上から見ると、Ａ１−Ａ１線、Ａ２−Ａ２線及びＡ３−Ａ３線は重なって見える。しかしながら、本実施の形態の装置の構造を明確にするために図面を分けて示している。

本実施の形態の基板搬送装置は、基板取出機構３２ａと基板収納機構３２ｂとは分かれて設けられていない点において、第１の実施の形態とは異なる。即ち、加工前の基板を収納した基板ケース６ａと空の基板ケース６ｂの両方がレーザ加工装置２の一側方の基板ケースステージ上に並べて置かれ、プリント基板５の取出しと収納を一組のリフトユニット３１と位置決めユニット３２によって行う。

この場合、まず、搬送ハンド４４ｂは、レーザ加工装置２内で加工されているプリント基板５を加工ステージから位置決めユニット３２のホルダー３２１に搬送するためにレーザ加工装置２の上方（Ｄ−Ｄ線上）で待機させ、搬送ハンド４４ａは、位置決めユニット３２内で面方向を水平に変えられるプリント基板５を位置決めユニット３２から加工ステージに搬送するために位置決めユニット３２の上方（Ｃ−Ｃ線上）で待機させる。図８はこの状態を示している。

プリント基板５の加工と面方向の変換が終了した後、搬送ハンド４４ａ，４４ｂを下降させてプリント基板５をそれぞれに保持させてから搬送ハンド４４ａ，４４ｂを上昇させ、搬送ハンド４４ｂを位置決めユニット３２の上方（Ｃ−Ｃ線上）に移動させ、搬送ハンド４４ａをレーザ加工装置２の上方（Ｄ−Ｄ線上）に移動させて搬送ハンド４４ａ，４４ｂの位置を入れ替える。次に、搬送ハンド４４ａ，４４ｂを下降させて、搬送ハンド４４ａから加工ステージ２にプリント基板５を引き渡し、搬送ハンド４４ｂからホルダー３２１にプリント基板５を引き渡した後、搬送ハンド４４ａ，４４ｂを上昇させる。その後、搬送ハンド４４ａ,４４ｂはこの状態で再び待機させる。

この間に、搬送ハンド４４ｂから受け取った加工した後のプリント基板５の面方向を位置決めユニット３２により水平から垂直に起こさせた後、リフトユニット３１を位置決めユニット３２の上方まで移動させて位置決めユニット３２からリフトユニット３１にプリント基板を引き渡す。次に、基板ケース６ｂの所望の収納位置の上方にリフトユニット３１を移動させてから下降させ、プリント基板５を基板ケース６ｂに収納した後、リフトユニット３１を上昇させる。次いで、次にレーザ加工するプリント基板５を搬送するために、基板ケース６ａに収納された所望のプリント基板５の上方にリフトユニット３１を移動させてから下降させてプリント基板５を保持させた後、リフトユニット３１を上昇させてプリント基板５を位置決めユニット３２に搬送し、引き渡す。

一方、レーサ加工装置では、搬送ハンド４４ａからプリント基板５を受け取った加工前のプリント基板５に対してレーザ加工する。

これら次にレーザ加工するプリント基板の取り出しと、プリント基板５の加工とが終了した後、搬送ハンド４４ａ，４４ｂを下降させてプリント基板５をそれぞれに保持させ、上記した説明と同様に搬送ハンド４４ａ，４４ｂの位置を入れ替えて、搬送ハンド４４ａから位置決めユニット３２にプリント基板５を引き渡し、搬送ハンド４４ｂからレーザ加工装置２にプリント基板５を引き渡す。

このような動作を繰り返すことによりプリント基板５の搬送を行う。

本実施の形態に係る基板搬送装置は第１の実施の形態に係る基板搬送装置と比較して、リフトユニット３１と位置決めユニット３２をそれぞれ１つ減らすことによって、搬送装置の占有床面積を３分の２以下に縮小することができる。
（第３の実施の形態）
第１又は第２の実施の形態の位置決めユニットでは、ホルダーがプリント基板の位置決めと向きの変換を行った。本実施の形態では、プリント基板の向きの変換を別の要素によって行う位置決めユニットについて説明する。

図９は、本実施の形態の位置決めユニットを示す側面図である。

本実施の形態の位置決めユニットはホルダー３２１ａに加え、回転ハンド３２８ａを備えている。ホルダー３２１ａは、第１及び第２の実施の形態と同様な構造を有し、開閉可能となっているが、ホルダー３２１ａ自体は回転運動することはできない。一方、回転ハンド３２８ａは、ホルダー３２１ａと同様に、開閉可能な一対のアームからなり、それらの主面には搬送ハンドと同様に吸引パッド３２９ａを有している。回転ハンド３２８ａはその一端部がプーリ３２７ａに固定されており、タイミングベルト３２６ａによりモータ３２５ａの運動を伝達され、プーリ３２７ａを軸として回転可能となっている。以下、図１０を参照し、この位置決めユニット３２ａの動作についてプリント基板５を基板ケース６ａから取出す場合を例として説明する。尚、図１０中に示していないものについては、図１中の番号を用いて説明する。

まず、回転ハンド３２８ａを水平に倒した状態で、プリント基板５を基板ケース６ａから取出す際に支障とならない程度に回転ハンド３２８ａの間隔を拡げる。次に、リフトユニット３１ａにより基板ケース６ａから所望のプリント基板５を上方に取出した後、水平方向に移動させて位置決めユニット３２ａの所定の位置にプリント基板５を挿入する。次いで、ホルダー３２ａのアーム３２１ａを狭めてプリント基板５の位置決めを行った後、回転ハンド３２８ａのアームをプリント基板５の幅に対応する程度まで狭め、回転ハンド３２８ａを垂直に起こす。これにより、回転ハンド３２８ａはプリント基板５を吸引して保持する。この時点でプリント基板５をリフトユニット３１ａから解放する。最後に、回転アーム３２６ａを水平方向に倒し、搬送ハンドによりプリント基板５を吸引保持させた後、回転ハンド３２８ａからプリント基板５を解放する。このようにして、プリント基板５の位置決めと向きの変換を行う。

尚、プリント基板５を基板ケース６ｂに収納する場合については、上記した順序と逆の順序で動作させればよい。

本実施の形態では、第１及び第２の実施の形態の位置決めユニットと比較して真空吸引によりプリント基板５を確実に保持してプリント基板５の向きを変えるので、ホルダー３２１ａの回転による振動や遠心力によるプリント基板５の位置ずれを防止することができる。

上記した第１〜第３の実施の形態の位置決めユニットでは、ホルダー３２１ａの押圧力又は回転ハンド３２８ａの吸引力のみによってプリント基板５を保持しているが、ホルダー３２１ａに押圧力と吸引力によってプリント基板５を保持する機構を設けてもよい。

例えば、図１０に示すように、ホルダー３２１ａの両側部にプリント基板５の位置ズレ防止のための補助ハンド３２８ａとして組み込まれて一体化していてもよい。この場合、ホルダー３２１ａの両側の一部分にはホルダー３２１ａ内のプリント基板５が露出する開口部Ｈが設けられており、この開口部Ｈより補助ハンド３２８ａをプリント基板５に吸引させる。ここで、ホルダー３２１ａは第１の実施の形態と同様に回転可能となっている。また、補助ハンド３２８ａはホルダー３２１ａによるプリント基板５の位置決めの際にプリント基板５と接触して支障をきたさないために、シリンダに繋がれてある程度の回転運動が可能となっていて、プリント基板５と接触しない場所に退避できるようにすることが望ましい。図６に示す位置決めユニットでは、ホルダー３２１ａ及び補助ハンド３２８ａの２つの基板保持具を同時に使用することにより、さらにプリント基板５の保持力が向上する。

上記した実施の形態では、未加工のプリント基板５を収納した基板ケース６ａと空の基板ケース６ｂを１つずつ使用したが、例えば、図１１に示す基板取出機構（又は基板収納機構）のように、これらの基板ケース６ａ,６ｂを２個以上使用してもよい。この場合、例えば１つ目の基板ケース６ａ内のプリント基板５の取出し又は収納を終えた後、続けて２つ目の次の基板ケース６ａ内のプリント基板５の取出し又は収納を行う。

また、本発明の基板搬送装置はレーザ加工装置とともに使用する場合にのみに限定されるものではなく、その他の基板処理を行う装置においてもこれを適用することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送装置及びそれを備えたレーザ加工装置を示す平面図である。 図２は基板取出機構又は基板収納機構のうち位置決めユニットを示す側面図である。 図３(a)〜(c)は、本発明の第１の実施の形態に係る位置決め機構の動作を示す平面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送装置及びそれを備えたレーザ加工装置の動作を示す平面図（その１）である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送装置及びそれを備えたレーザ加工装置の動作を示す平面図（その２）である。 図６は、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送装置及びそれを備えたレーザ加工装置の動作を示す平面図（その３）である。 図７は、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送装置及びそれを備えたレーザ加工装置の動作を示す平面図（その４）である。 図８は、本発明の第２の実施の形態に係る基板搬送装置及びそれを備えたレーザ加工装置を示す平面図である。 図９は、本発明の第３の実施の形態に係る取出アーム手段及び収納アーム手段を示す側面図である。 図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る取出アーム手段及び収納アーム手段を示す側面図である。 図１１は、本発明に係る基板取出機構を示す平面図である。 図１２は、従来のプリント基板の取出し・収納の際の基板ケースの配置方法を示す斜視図である。 図１３は、従来の基板搬送装置に用いる吸引ハンドを示す斜視図である。 図１４は、従来の基板搬送装置において基板ケースからプリント基板を取出す際のプリント基板の撓みの状態を示す断面図である。

符号の説明

１・・・基板搬送装置
２・・・レーザ加工装置
３ａ・・・基板取出機構
３ｂ・・・基板収納機構
４・・・基板搬送機構
５，５ａ，５ｂ，５ｃ ・・・プリント基板
６ａ，６ｂ・・・基板ケース
３１，３１ａ，３１ｂ・・・リフトユニット
３２，３２ａ，３２ｂ・・・位置決めユニット
４４ａ，４４ｂ・・・搬送ハンド
５０・・・吸引ハンド
５１・・・吸引パッド
６０・・・プリント基板
１００・・・基板ケース

Claims (7)

1. 基板を縦にした状態で収納する基板収納手段と、
   前記基板収納手段の上方で、前記基板の両側方から前記基板を挟んで前記基板を位置合わせしつつ保持し、前記基板を縦にした状態から横にした状態に変換するか若しくは前記基板収納手段の上方で前記基板を横にした状態から縦にした状態に変換する位置決め手段と、
   前記基板を横にした状態で載置する基板載置部と、
   前記基板収納手段と前記位置決め手段との間で前記基板を搬送する第１の搬送手段と、
   前記位置決め手段と前記基板載置部との間で前記基板を搬送する第２の搬送手段と
   を有することを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記第１の搬送手段は、第１の基板保持具と、前記第１の基板保持具を水平方向に移動させる第１の水平移動手段と、前記第１の基板保持具を垂直方向に移動させる第１の垂直移動手段と
   を有し、
   前記第２の搬送手段は、第２の基板保持具と、前記第２の基板保持具を水平方向に移動させる第２の水平移動手段と、前記第２の基板保持具を垂直方向に移動させる第２の垂直移動手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 基板を縦にした状態で収納する第１の基板収納手段と、
   前記基板を縦にした状態で収納する第２の基板収納手段と、
   前記基板を横にした状態で載置する基板載置部と、
   前記第１の基板収納手段から前記基板を縦にした状態で取り出し、搬送する第１の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段から前記基板を縦にした状態で受け取るとともに前記基板の両側方から前記基板を挟んで位置あわせし、前記第１の基板収納手段の上方で前記基板を縦にした状態から横にした状態に変換する第１の位置決め手段と、
   前記第１の位置決め手段から前記基板を横にした状態で受け取り、搬送し、前記基板載置部に引き渡す第２の搬送手段と、
   前記基板載置部から前記基板を横にした状態で受け取り、搬送する第３の搬送手段と、
   前記第３の搬送手段から前記基板を横にした状態で前記基板を受け取るとともに前記基板の両側方から前記基板を挟んで位置合わせし、前記第２の基板収納手段の上方で前記基板を横にした状態から縦にした状態に変換する第２の位置決め手段と、
   前記第２の位置決め手段から前記基板を縦にした状態で前記基板を受け取り、搬送し、前記第２の基板収納手段に前記基板を縦にした状態で前記基板を収納する第４の搬送手段と
   を有することを特徴とする基板搬送装置。
4. 前記第１の搬送手段は、第１の基板保持具と、前記第１の基板保持具を水平方向に移動させる第１の水平移動手段と、前記第１の基板保持具を垂直方向に移動させる第１の垂直移動手段とを有し、
   前記第２の搬送手段は、第２の基板保持具と、前記第２の基板保持具を水平方向に移動させる第２の水平移動手段と、前記第２の基板保持具を垂直方向に移動させる第２の垂直移動手段とを有し
   前記第３の搬送手段は、第３の基板保持具と、前記第３の基板保持具を水平方向に移動させる第３の水平移動手段と、前記第３の基板保持具を垂直方向に移動させる第３の垂直移動手段とを有し、
   前記第４の搬送手段は、第４の基板保持具と、前記第４の基板保持具を水平方向に移動させる第４の水平移動手段と、前記台第４の基板保持具を垂直方向に移動させる第４の垂直移動手段と
   を有していることを特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
5. 前記第２の搬送手段と前記第３の搬送手段は共通の搬送手段からなり、前記第２の駆動手段と前記第３の駆動手段は共通の駆動手段からなることを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。
6. 前記基板載置部と前記第２の位置決め手段との間の距離は、前記第１の位置決め手段と前記基板載置部との間の距離と同じになっており、かつ前記第２の基板保持具と前記第３の基板保持具は共通し、かつ前記第１の位置決め手段と前記基板載置部の間の距離と同じ間隔だけ離して設けられた２つの基板保持具から構成されていることを特徴とする請求項７に記載の基板搬送装置。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか一に記載の基板搬送装置と、前記基板載置部の上にレーザ光源とを備え、かつ前記基板載置部においてレーザ光による前記基板の加工を行うことを特徴とするレーザ加工装置。

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