JP2005230941A - ガラス基板の搬送用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラス基板の上面を確実に吸着しつつ安定した搬送を可能とする吸着機構を備えた搬送用ロボットを提供すること。
【解決手段】 ガラス基板３を吸着する吸着機構を備えたガラス基板３の搬送用ロボット１において、吸着機構として、ガラス基板３の上面を吸着するための上面吸着機構１３をハンドフォーク４の下面側に有している。上面吸着機構は１３、上面吸着パッド１８と、上面吸着パッド１８の上下動を可能にするフローティング機構部１９とを備えている。フローティング機構部１９は、上面吸着パッド１８が連結されたピストン部材２０と、ピストン部材２０を保持するとともにピストン部材２０を上下方向に案内するためのシリンダ部材２１と、シリンダ部材２１に対してピストン部材２０を下方向へ付勢する付勢部材２２とを備え、上下方向及び径方向に安定した状態でのガラス基板３の搬送を可能にする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液晶モニタ等に用いられるガラス基板の搬送用ロボットに関する。更に詳しくは、ガラス基板を保持する搬送用ロボットのハンドフォークに設けられたガラス基板の吸着機構の改良に関する。

液晶モニタ等の製造工程において、ガラス基板を搬送する搬送用ロボットとして、ガラス基板を保持するハンドと、ガラス基板を吸着するためハンドを構成するハンドフォークに設けられた吸着機構とを備えた搬送用ロボットが用いられている。

特に大型のガラス基板を搬送する搬送用ロボットとしては、ガラス基板の下面を吸着する吸着機構がハンドフォークの上面側に設けられた搬送用ロボットが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された搬送用ロボットの吸着機構は、吸着パッド（吸着部）の吸着面の傾きを調整する傾き調整機構を備え、ガラス基板が湾曲しても、ガラス基板を確実に吸着するように構成されている。

また、同じくガラス基板の下面を吸着する吸着機構がハンドフォークの上面側に設けられた搬送用ロボットであって、ガラス基板にそりやたわみが発生した場合でも、吸着パッドがガラス基板を確実に吸着するように、ジャバラを用いたフローティング機構部を介して吸着パッドがハンドフォーク（爪部材）に連結されている吸着機構を備えた搬送用ロボットも知られている（例えば特許文献２参照）。
国際公開第０１／０１０６０８号パンフレット 特開２００１−１７９６７２号公報

近年、液晶モニタ等の製造工程の多様化に伴って、大型のガラス基板の上面を吸着した状態でガラス基板の搬送を行い、所定の製造装置にガラス基板を受け渡す搬送用ロボットが市場で要求されている。すなわち、ガラス基板の上面を吸着する吸着機構がハンドフォークの下面側に設けられた搬送用ロボットが市場で要求されている。ここで、上記特許文献に記載された吸着機構をそのままハンドフォークの下面側に設けることでかかる市場に要求に応えることもできる。

しかしながら、上記特許文献１に記載された搬送用ロボットでは、以下の課題が生じる。ガラス基板に大型化に伴い、ハンドフォーク自体も大型化し、ガラス基板のそりやたわみに加え、ハンドフォーク自体のたわみも大きくなってきており、傾き調整機構だけでは、吸着パッドがガラス基板を確実に吸着することは困難になっている。ここで、吸着機構をハンドフォークの上面側に設け、ガラス基板の下面を吸着する搬送用ロボットにおいては、搬送時のガラス基板の荷重をハンドフォークで受けることができるため、ガラス基板にそりやたわみが発生してガラス基板を吸着できない吸着パッドがあったとしてもガラス基板の搬送に支障を来たす可能性は低い。しかし、吸着機構をハンドフォークの下面側に設け、ガラス基板の上面を吸着する搬送用ロボットにおいては、搬送時のガラス基板の荷重を吸着パッドで受けなければならないため、ガラス基板を吸着できない吸着パッドがあるとガラス基板の搬送ができなくなる可能性が高くなる。

一方、特許文献２に記載のように、ジャバラを用いたフローティング機構部を介して吸着パッドがハンドフォーク（爪部材）に連結されている吸着機構を用いれば、吸着パッドで確実にガラス基板を吸着することができる。しかし、ジャバラを用いたフローティング機構では、ジャバラ自体に剛性がないため、搬送時にガラス基板に大きな揺れが生じ、ガラス基板の搬送状態が不安定になるという課題が生じる。また、搬送時のガラス基板の揺れの程度によっては、ガラス基板の搬送に支障来たす場合も生じうる。特に、大型のガラス基板の搬送においてはこれらの課題が顕著となる。

そこで、本発明の課題は、ガラス基板の上面を確実に吸着しつつ安定した搬送を可能とする吸着機構を備えた搬送用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明では、ガラス基板を保持するハンドと、前記ガラス基板を吸着するため前記ハンドを構成するハンドフォークに設けられた吸着機構とを備えたガラス基板の搬送用ロボットにおいて、前記吸着機構として、前記ガラス基板の上面を吸着するための上面吸着機構を前記ハンドフォークの下面側に有し、該上面吸着機構は、前記ガラス基板を吸着する上面吸着パッドと、前記ハンドフォークに対する前記上面吸着パッドの上下動を可能にするフローティング機構部とを備え、該フローティング機構部は、前記上面吸着パッドが連結されたピストン部材と、該ピストン部材を保持するとともに該ピストン部材を上下方向に案内するため前記ハンドフォークに固定されたシリンダ部材と、該シリンダ部材に対して前記ピストン部材を下方向へ付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする。

本発明では、ガラス基板の上面を吸着するための上面吸着機構をハンドフォークの下面側に有し、この上面吸着機構は、上面吸着パッドと、ハンドフォークに対する上面吸着パッドの上下動を可能にするフローティング機構部とを備えている。そのため、ガラス基板にそりやたわみが生じ、あるいはハンドフォークにたわみが生じても、フローティング機構部のフローティング機能により、吸着パッドはガラス基板の上面を確実に吸着することができる。また、フローティング機構部は、上面吸着パッドが連結されたピストン部材と、ピストン部材を保持するとともにピストン部材を上下方向に案内するためハンドフォークに固定されたシリンダ部材と、シリンダ部材に対してピストン部材を下方向へ付勢する付勢部材を備えている。そのため、ピストン部材は、付勢部材によってシリンダ部材に対し下方向に付勢された状態でシリンダ部材に保持されてピストン部材の移動方向（上下方向）に安定する。また、その移動方向と直交する方向（径方向）には、シリンダ部材の内周側でガイドされた状態で保持されて安定する。従って、ピストン部材に連結された上面吸着パッドは搬送時、上下方向及び径方向に安定する。その結果、搬送時におけるガラス基板の揺れを最小限に抑えることができる。

本発明では、前記上面吸着機構は、前記上面吸着パッドの吸着面の傾きを調整する傾き調整機構を備えることが好ましい。上面吸着機構が傾き調整機構を備える場合には、上面吸着パッドの吸着面は、ガラス基板の上面の傾きに追従することができるようになる。そのため、ガラス基板に対する上面吸着パッドの吸着性を更に高めることができる。

本発明では、前記上面吸着機構が前記ハンドフォークの長手方向に複数設けられていることが好ましい。こうすることで、複数の上面吸着機構によってガラス基板の荷重を受けることになる。すなわち、ガラス基板の荷重の支持点が増えるため、ガラス基板が大型化しても安定した搬送が可能となる。

本発明では、前記吸着機構として、さらにガラス基板の下面を吸着可能な下面吸着機構が設けられていることが好ましい。こうすることで、ガラス基板の上面を吸着した状態でガラス基板の搬送を行う工程と、ガラス基板の下面を吸着した状態でガラス基板の搬送を行う工程とが混在する場合でも、本発明にかかる搬送用ロボットを用いることが可能となる。その結果、多様化した製造工程に対応できる搬送用ロボットの提供が可能となる。

本発明では、上面吸着パッドの上下動を可能にするフローティング機構部を備えることでガラス基板の上面を確実に吸着することが可能となる。また、フローティング機構部では、上面吸着パッドが連結されたピストン部材が、シリンダ部材と付勢部材とにより上下方向及び径方向に安定する。従って、搬送時におけるガラス基板の揺れを最小限に抑えることができ、安定したガラス基板の搬送が可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るガラス基板の搬送用ロボットを示す平面図である。図２は、図１に示す搬送用ロボットの正面図である。図３は、図１に示す搬送用ロボットのハンドを示す平面図である。図４は、図１に示す搬送用ロボットのハンドを示す側面図である。図５は、図３のＸ−Ｘ断面における上面吸着機構を示す断面図である。図６は、図３のＹ−Ｙ断面における下面吸着機構を示す断面図である。

（搬送用ロボットの概略構成）
本形態にかかる搬送用ロボットは、液晶モニタ等の製造工程において、ガラス基板３の上面を吸着して搬送する搬送用ロボット１であり、基台５上に関節部６を中心に回転可能な第１アーム７と、この第１アーム７の先端側の関節部８に回転可能に連結された第２アーム９と、この第２アーム９の先端部の関節部１０に回転可能に連結されたハンド２とを２組備えている。各関節部６，８，１０にはプーリが内蔵されるとともに、関節部６と８同士及び関節部８と１０同士がそれぞれタイミングベルトで連結されてハンド２が常時一定方向を向きながら直線上を移動するように構成されている。

また、搬送用ロボット１は、昇降機構を有している（図２参照）。すなわち、アーム７，９及びハンド２は、昇降機構の最低高さ（図２中、実線で示す）と、昇降機構の最高高さ（図２中、二点鎖線で示す）との間で昇降可能に構成されている。また、搬送用ロボット１はレール１１に沿って平行移動可能になっている。尚、本形態の搬送用ロボット１は、例えば１１００×１２５０ｍｍ以上のサイズを有するような大型にガラス基板の搬送に適している。

ハンド２は、ガラス基板３を保持するために設けられており、図１における左右方向に略等間隔で平行な５本のハンドフォーク４を備えている。ハンドフォーク４には、ガラス基板３を吸着するための上面吸着機構１３が設けられている（図３，４参照）。また、本形態では、下面吸着機構１４も設けられており、ガラス基板３の下面の吸着もできるようになっている。また、後述のように、上面吸着機構１３及び下面吸着機構１４内の空気圧を負圧にするための吸引用配管４２がハンドフォーク４内に設けられている（図６参照）。

ハンドフォーク４は、例えば、カーボン繊維と樹脂の複合材料により中空状に形成されている。また、本形態では、大型のガラス基板の搬送が可能となるように、ハンドフォーク４の基端部から先端部までの長さは約２．２ｍとなっている。

また、ハンドフォーク４は左右の側面が平行に形成されるとともに、その厚みが先端に向かうにしたがって薄くなるように形成されている。本形態では、ハンドフォーク４の上面はガラス基板３の受け面とすることができるように水平面となっており、その下面がハンドフォーク４の先端に向かって傾斜した傾斜面となっている。すなわち、ハンドフォーク４は、モーメントが最大となるの基端部分の剛性を高めることができるように構成されている。また、先端側が基端側よりも軽量であるため、ハンドフォーク４の重心が基端側になるとともに、重量が軽量化されるように構成されている。ハンドフォーク４をこのように構成することで、搬送用ロボット１は、その共振周波数を上げることができ、作動速度を高めることができるようになっている。

５本のハンドフォーク４の下面側にはそれぞれ、ガラス基板３の上面を吸着するための上面吸着機構１３が設けられている。本形態では、ハンドフォーク４の長手方向に複数設けられており、具体的には、ほぼ等間隔で６箇所に設けられている。また、ハンドフォーク４の下面側には、上面吸着機構１３と上述の吸引用配管４２とをホース１６を介して接続するための分配器１５が３箇所に設けられている。分配器１５にはそれぞれ、２本のホース１６が接続されており、２本のホース１６の他端側は上面吸着機構１３と接続されている。尚、中空状のハンドフォーク４の下面側には、上面吸着機構１３に対応する位置に開口部４ａが設けられている（図５参照）。

一方、５本のハンドフォーク４のうち、図３における左から１，３，５本目のハンドフォーク４の上面側にはそれぞれ、ガラス基板３をハンドフォーク４の上面側に載置する場合にはガラス基板３の下面を吸着できるように、下面吸着機構１４が設けられている。本形態では、ハンドフォーク４の長手方向にほぼ等間隔で３箇所設けられている。尚、中空状のハンドフォーク４の上面側には、下面吸着機構１４に対応する位置に開口部４ｂが設けられている（図６参照）。

（上面吸着機構の構成）
上面吸着機構１３は、内部に負圧を発生させてガラス基板３の上面を吸着する上面吸着パッド１８と、ハンドフォーク４に対する上面吸着パッド１８の上下動を可能とするフローティング機構１９とを備えている（図５参照）。また、上面吸着機構１３は、上面吸着パッド１８の吸着面１８ａの傾きを調整する傾き調整機構２５を備えている。

フローティング機構１９は、上面吸着パッド１８が後述の通気部材２６等を介して連結されたピストン部材２０と、このピストン部材２０を図示上下方向及び左右方向に保持するとともにピストン部材２０を上下方向に案内するためハンドフォーク４に固定されたシリンダ部材２１と、シリンダ部材２１に対してピストン部材２０を下方向へ付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ２２とを備えている。

シリンダ部材２１は、図示下側から順番に配置された小径部２１ａと、小径部２１ａより径の大きい大径部２１ｂとからなる略円筒形状に形成されている。大径部２１ｂの図示上端部には鍔部２１ｃが形成されている。大径部２１ｂの大径内周面２１ｅの径は、小径部２１ａの小径内周面２１ｄの径よりも大きくなっており、両内周面２１ｄと２１ｅとの間には段部２１ｆが形成されている。また、シリンダ部材２１は、剛性を有する樹脂材料の成形品である。特に、無給油で潤滑性に優れるとともに耐摩耗性に優れる樹脂材料から形成され、発塵を抑えつつ、ピストン部材２０を円滑に上下方向へ案内するようになっている。また、樹脂材料を使用していることからシリンダ部材２１の軽量化が可能となっている。

シリンダ部材２１は、ハンドフォーク４の下面側を挟んだ状態で対向する円盤形状の止め板２３と鍔部２１ｃとがネジ２４，２４でネジ止めされて、ハンドフォーク４に固定されている。ハンドフォーク４にシリンダ部材２１が固定された状態で、ハンドフォーク４の開口部４ａとシリンダ部材２１の内側の開口とが連通するようになっている。尚、止め板２３は軽量化を図るため、樹脂成形品となっている。

ピストン部材２０は、ステンレス鋼等の金属部材を用いて外径がシリンダ部材２１の小径内周面２１ｄよりわずかに小さい円柱状に形成されている。そのため、ピストン部材２０は、その外周面が小径内周面２１ｄに案内されて上下動するように構成されるとともに、小径内周面２１ｄによりその移動方向と直交する方向（径方向）にガイドされた状態となっている。

ピストン部材２０の上端面には、圧縮コイルバネ２２の一端側を保持する保持孔２０ａが凹設されている。また、ピストン部材２１の上端側には、シリンダ部材２１の大径内周面２１ｅに配設される鍔部２０ｃが設けられている。そして、ピストン部材２０は、止め板２３により他端側が規制された圧縮コイルバネ２２により下方向に付勢され、鍔部２０ｃが段部２１ｆに当接した状態でシリンダ部材２１に保持されるようになっている。保持孔２０ａの図示下方側には、ピストン部材２０の軽量化を図るため、保持孔２０ａよりも小径の抜き穴２０ｄが保持孔２０ａから連通して形成されている。また、ピストン部材２０の下端面には後述の圧縮コイルバネ３０の一端側を保持する保持孔２０ｂが凹設されている。尚、ピストン部材２０に連結された上面吸着パッド１８のパッド圧は圧縮コイルバネ２２のバネ力により設定されることになる。

一方、上面吸着パッド１８の吸着面１８ａの傾きを調整する傾き調整機構２５は、ガラス基板３を吸引するための通気孔２６ａを備えた通気部材２６と、通気孔２６ａに連通する空気室３１を形成する第１密閉部材２８及び第２密閉部材２９と、通気部材２６を下方向に付勢する圧縮コイルバネ３０と、通気部材２６を揺動可能に支持する支持部材２７とを備えて構成されている。

上面吸着パッド１８は、吸着面１８ａがガラス基板３の上面に吸着してガラス基板３を保持する吸盤であり、ゴム等の弾性部材から形成されている。また、その中心部には通気部材２６が配設される貫通孔１８ｂが形成されている。通気部材２６は、下端側に小径鍔部２６ｄが形成された円筒状の基部２６ｂと基部２６ｂの上端側に固定された大径鍔部２６ｃとから構成された金属製の部材である。基部２６ｂの上端面には、圧縮コイルバネ３０の一端側を保持する保持部が通気孔２６ａと同心に形成されている。支持部材２７は、通気部材２６の基部２６ｂが嵌る中心孔を有する円盤状の部材であり、ゴム等の弾性部材から形成されている。

上面吸着パッド１８と通気部材２６と支持部材２７とは気密に接して一体化されるように構成されている。すなわち、後述の第２密閉部材２９に設けられた透孔２９ａ内に上面吸着パッド１８を配設した後、通気部材２６の基部２６ｂを上面吸着パッド１８の貫通孔１８ｂ及び支持部材２７の中心孔にこの順番で下側から挿通し、上面吸着パッド１８と支持部材２７とを、大径鍔部２６ｃと小径鍔部２６ｄとで挟み込んだ状態で、支持部材２７の弾性力を働かせ、気密状態を保ちながら、基部２６ｂの上端側に大径鍔部２６ｃを固定するように構成されている。

第１密閉部材２８は、下端側に鍔部２８ｃを有する円筒状に形成されており、空気室３１となる孔部と、この孔部と、ホース１６が接続される開口部とを繋ぐ吸引孔２８ａと、孔部から上方へ延在する圧縮コイルバネ３０の保持孔２８ｂとを備えている。また、軽量化を図るため、第１密閉部材２８は樹脂材料を成形して形成されている。第２密閉部材２９は、その中心部に上面吸着パッド１８が配設される透孔２９ａを有する円盤形状に形成されている。第２密閉部材２９も第１密閉部材２８と同様に軽量化を図るため樹脂材料を成形して形成されている。透孔２９ａは、下側に向かって広がるすり鉢状で、上面吸着パッド１８の外周よりも十分大きく形成されている。具体的には、上面吸着パッド１８の吸着面１８ａの傾きが変わっても、上面吸着パッド１８と透孔２９ａの周面とが接触しないように形成されている。また、透孔２９ａの上面側の開口は、通気部材２６の外径及び支持部材２７の外径よりも小さくなるように形成されている。

空気室３１は、通気部材２６及び支持部材２７と一体化された上面吸着パッド１８が透孔２９ａに配設された状態で、第１密閉部材２８の鍔部２８ｃと第２密閉部材２９とが図示を省略するネジで固定されて形成されるように構成されている。この状態では、空気室３１に、通気部材２６の大径鍔部２６ｃが配置されるようになっている。尚、その際には、支持部材２７の弾性力を働かせて、空気室３１の気密状態を保つように、支持部材２７の外周縁が、第１密閉部材２８と第２密閉部材２９との間に挟み込まれて固定される。また、この状態では、吸着面１８ａが第２密閉部材２９の下面よりわずかに下側に突出している。

また、傾き調整機構２５は、内径がシリンダ部材２１の小径部２１ａの外径よりも大径に形成された薄肉状の有底円筒部材３２の底面を介して第１密閉部材２８とピストン部材２０の下端面とが固着されることで、ピストン部材２０と連結され、ピストン部材２０と一体で上下動するように構成されている。第１密閉部材２８とピストン部材２０の下端面とを固着する際には、圧縮コイルバネ３０を第１密閉部材２８の保持孔２８ｂに挿通し、その一端側を通気部材２６の保持部に保持した状態で固着されるようになっている。このとき、圧縮コイルバネ３０の他端側はピストン部材２０の保持孔２０ｂに保持されており、上面吸着パッド１８には、通気部材２６を介して下方向に付勢力が働いている。尚、有底円筒部材３２は、万一、ピストン部材２０とシリンダ部材２１との間に発塵があっても、ガラス基板３に汚染されないように設けられており、樹脂材料を成形して形成されている。

以上のように、吸着パッド１８と通気部材２６の大径鍔部２６ｃとに挟まれるとともにその外周縁が第１密閉部材２８と第２密閉部材２９との間に挟み込まれて固定された支持部材２７が弾性を有することから、所定の範囲で前後左右いずれの方向にも吸着面１８ａの傾きを変えられるようになっている。本形態では、吸着面１８ａが５度の傾斜を有するまで傾きを変えられるようになっている。また、上面吸着パッド１８には下方向の付勢力が働いているおり、吸着面１８ａが確実にガラス基板３の上面に接触するようになっている。

（下面吸着機構の概略構成）
下面吸着機構１４は、ガラス基板３の下面を吸着可能な下面吸着パッド３５を備えるとともに、上面吸着機構１３と同様に、下面吸着パッド３５の吸着面３５ａの傾きを調整する傾き調整機構を備えている。

下面吸着機構１４の傾き調整機構は、ガラス基板３の下面を吸引可能な通気孔３６ａを備えた通気部材３６と、通気孔３６ａに連通する空気室４１を形成する密閉部材３８と、通気部材３６を下方向に付勢する圧縮コイルバネ４０と、通気部材３６を揺動可能に支持する支持部材３７とを備えており、その構成の概略は、上面吸着機構１３の傾き調整機構２５と同じであるため、詳細な説明は省略する。すなわち、下面吸着機構１４の傾き調整機構の通気部材３６、支持部材３７、密閉部材３８、ハンドフォーク４の上面部、圧縮コイルバネ４０、空気室４１、係合部材４３はそれぞれ、上面吸着機構１３の傾き調整機構２５の通気部材２６、支持部材２７、第１密閉部材２８、第２密着部材２９、圧縮コイルバネ３０、空気室３１、通気部材２６の小径鍔部２６ｄに相当する。また、開口部４ｂは透孔２９ａに相当する。尚、図６に示されるように、密閉部材３８の保持孔３８ｂには、圧縮コイル４０とともに吸引用配管４２が配設されている。吸引用配管４２は、空気室４１と連通しており、下面吸着パッド３５のガラス基板３の吸引を可能にしている。

（搬送用ロボットの動作）
以上のように構成された搬送用ロボット１は、レール１１に沿って移動した後、昇降機構でアーム７等の高さ調整をしながら、アーム７，９及びハンド２を旋回させて、所定位置例えば、収納装置に収納されたガラス基板３の上面を吸着し、同様の動作でガラス基板３を搬送する。以下、ガラス基板３の吸着動作を説明する。

図７は、ハンドによるガラス基板の吸着動作の一例を示す動作説明図であり、（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、ガラス基板吸着前のハンドフォークの状態を説明する説明図、ガラス基板吸着時のハンドフォークの状態を説明する説明図である。尚、図７では説明の便宜のため、ハンドフォーク４の２箇所に上面吸着機構１３が設けられているものとする。

図７では、ガラス基板３にそりやたわみが発生していない場合について説明する。本形態におけるハンドフォーク４は、基端部から先端部までの長さが約２．２ｍとなっているため、ハンドフォーク４にたわみが生じる。そのため、基端側の上面吸着機構１３の吸着面１８ａと、先端側の上面吸着機構１３の吸着面１８ａとには高低差Ｈが生じる（図７（Ａ）参照）。従って、搬送用ロボット１の昇降機構でハンド２を下降させながら、ガラス基板３の上面を吸着する場合、まず先端側の上面吸着機構１３の吸着面１８ａがガラス基板３の上面に接触する。

ここで、上面吸着機構１３は、フローティング機構１９を備えていることから、ハンド２がさらに下降すると、先端側の上面吸着機構１３では、圧縮コイルバネ２２の付勢力に抗してピストン部材２０がシリンダ２１内を上昇し、上面吸着パッド１８も上昇していく。やがて、基端側の上面吸着機構１３の吸着面１８ａもガラス基板３の上面に接触する（図７（Ｂ）参照）。この状態であるいは、ハンド２の下降動作と同時に、ホース１６を介して吸引孔２８ａ、空気室３１及び通気孔２６ａの空気圧が負圧とされて、基端側及び先端側の上面吸着パッド１８がガラス基板３の上面を吸着する。

尚、図７では、ガラス基板３にそりやたわみがない場合を説明したが、ガラス基板３にそりやたわみがあってガラス基板３の上面に高低差が生じている場合でも同様にフローティング機構１９が働いて、基端側及び先端側の上面吸着パッド１８がガラス基板３の上面を吸着する。この場合には、基端側の吸着面１８ａが先にガラス基板３の上面に接触することもある。また、特に、ガラス基板３のそりやたわみにより、ガラス基板３の上面が湾曲している場合や傾いている場合には、傾き調整機構２５が働いて基端側及び先端側の吸着面１８ａがガラス基板３の上面に接触することになる。

（本形態の効果）
以上説明したように、本形態の搬送用ロボット１は、ガラス基板３の上面を吸着するための上面吸着機構１３をハンドフォーク４の下面側に備えている。また、上面吸着機構１３は、ピストン部材２０がシリンダ部材２１内を上下に可動することで、ハンドフォーク４に対する上面吸着パッド１８の上下動を可能にするフローティング機構部１９を備えている。そのため、ガラス基板３にそりやたわみが生じ、あるいはハンドフォーク４にたわみが生じても、吸着パッド１８はガラス基板３の上面を確実に吸着することができる。

また、フローティング機構部１９は、上面吸着パッド１８が連結されたピストン部材２０と、ハンドフォーク４に固定されたシリンダ部材２１と、シリンダ部材２１に対してピストン部材２０を下方向へ付勢する付勢部材である圧縮コイルバネ２２とを備えている。また、シリンダ部材２１は、その小径内周面２１ｄにより径方向にピストン部材２０を保持するとともに、段部２１ｆで、圧縮コイルバネ２２の付勢力を用いて下方向にピストン部材２０を保持している。すなわち、ピストン部材２０は、圧縮コイルバネ２２によって下方向に付勢されて安定した状態で上下方向にシリンダ部材２１によって保持されるとともに、シリンダ部材２１の小径内径部２１ｄによりガイドされて安定した状態で径方向にシリンダ部材２１によって保持されている。さらに、シリンダ部材２１とピストン部材２０とはともに剛性を有している。そのため、ピストン部材２０に連結された上面吸着パッド１８は搬送時、上下方向及び径方向に安定する。従って、搬送時におけるガラス基板３の揺れを最小限に抑えることができる。

また、上面吸着機構１３を構成する部品のうち、ピストン部材２０と通気部材２６を除いた部品は、全て樹脂で形成されている。そのため、上面吸着機構１３の軽量化を図ることが可能となり、その結果、ハンドフォーク４のたわみ量を軽減できる。さらに、ピストン部材２０と通気部材２６を除いた部品を金型による樹脂成形品とすることで、複雑な形状であっても各部品の小型化が可能となり、その結果、上面吸着機構１３の小型化を図ることが可能となる。

さらに、ピストン部材２０に連結された上面吸着パッド１８のパッド圧は圧縮コイルバネ２２のバネ力により設定されていることから、上面吸着パッド１８のパッド圧の調整が、ジャバラを用いたフローティング機構と比較すると容易になる。

本形態では、上面吸着機構１３は、上面吸着パッド１８の吸着面１８ａの傾きを調整する傾き調整機構２５を備えている。そのため、吸着面１８ａは、ガラス基板３の上面の傾きや湾曲に追従することができるようになる。従って、ガラス基板３にそりやたわみが生じても、ガラス基板３に対する上面吸着パッド１８の吸着性を高めることができる。

本形態では、上面吸着機構１３がハンドフォーク４の長手方向に複数設けられている。そのため、複数の上面吸着機構１３によってガラス基板３の荷重を受けることができる。すなわち、ガラス基板３の荷重の支持点が増える。従って、ガラス基板３が大型化しても安定した搬送が可能となる。また、圧縮コイルバネ２２のバネ力を上面吸着機構１３ごとに設定することで、ハンドフォーク４の長手方向の各位置での上面吸着パッド１８のパッド圧の設定が可能になる。

本形態における搬送用ロボット１では、ハンドフォーク４には、ガラス基板３の下面を吸着可能な下面吸着機構１４が設けられている。そのため、ガラス基板３の上面を吸着した状態でガラス基板３の搬送を行う工程のみならず、ガラス基板３の下面を吸着した状態でガラス基板３の搬送を行う工程でも本形態にかかる搬送用ロボット１を用いることが可能となる。従って、多様化した製造工程に対応できる搬送用ロボット１の提供が可能となる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。例えば、上述した形態にでは、フォローティング機構１９は付勢手段として圧縮コイルバネ２２を備えていたが、付勢手段は、圧縮コイルバネには限定されず、油圧や空気圧を用いて付勢手段を構成することも可能である。

また、上述した形態では下面吸着機構１４を備えていたが、ガラス基板３の上面を吸着する製造工程のみに対応する場合には、搬送用ロボット１は下面吸着機構１４を備える必要はない。

本発明の実施の形態に係るガラス基板の搬送用ロボットを示す平面図である。 図１に示す搬送用ロボットの正面図である。 図１に示す搬送用ロボットのハンドを示す平面図である。 図１に示す搬送用ロボットのハンドを示す側面図である。 図３のＸ−Ｘ断面における上面吸着機構を示す断面図である。 図３のＹ−Ｙ断面における下面吸着機構を示す断面図である。 ハンドによるガラス基板の吸着動作の一例を示す動作説明図であり、（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、ガラス基板吸着前のハンドフォークの状態を説明する説明図、ガラス基板吸着時のハンドフォークの状態を説明する説明図である。

符号の説明

１ 搬送用ロボット
２ ハンド
３ ガラス基板
４ ハンドフォーク
１３ 上面吸着機構
１４ 下面吸着機構
１８ 上面吸着パッド
１８ａ 吸着面
１９ フローティング機構
２０ ピストン部材
２１ シリンダ部材
２２ 圧縮コイルバネ（付勢手段）
２５ 傾き調整機構

Claims (4)

1. ガラス基板を保持するハンドと、前記ガラス基板を吸着するため前記ハンドを構成するハンドフォークに設けられた吸着機構とを備えたガラス基板の搬送用ロボットにおいて、
   前記吸着機構として、前記ガラス基板の上面を吸着するための上面吸着機構を前記ハンドフォークの下面側に有し、
   該上面吸着機構は、前記ガラス基板を吸着する上面吸着パッドと、前記ハンドフォークに対する前記上面吸着パッドの上下動を可能にするフローティング機構部とを備え、
   該フローティング機構部は、前記上面吸着パッドが連結されたピストン部材と、該ピストン部材を保持するとともに該ピストン部材を上下方向に案内するため前記ハンドフォークに固定されたシリンダ部材と、該シリンダ部材に対して前記ピストン部材を下方向へ付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする搬送用ロボット。
2. 前記上面吸着機構は、前記上面吸着パッドの吸着面の傾きを調整する傾き調整機構を備えることを特徴とする請求項１記載の搬送用ロボット。
3. 前記上面吸着機構が前記ハンドフォークの長手方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送用ロボット。
4. 前記吸着機構として、さらにガラス基板の下面を吸着可能な下面吸着機構が設けられていることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の搬送用ロボット。
   

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