JP2006108288A - 基板収納用カセット - Google Patents

Abstract

【課題】 基板をできるだけ撓みの少ない状態で確実に支持し、尚かつ狭い収納間隔で数多く収納できるようにする。
【解決手段】 基板３を支持するために並列した複数の支持部材４をカセット本体内の壁に有する基板収納用カセット１であって、支持部材４の一部は、カセット本体の後部壁２ｂから開口部２ａの付近まで延設されて縦梁部材５を形成しているとともに、この延設されることにより生じる撓みを抑制するために縦梁部材５が載置される横梁部材６が当該縦梁部材５と交叉する方向に配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板収納用カセットに関する。さらに詳述すると、本発明は、基板を支持するために並列した複数の支持部材をカセット本体内に多数段に有し、当該支持部材の位置に対応して移動する搬送用ロボットのハンドによってカセット本体の開口部から基板を出し入れする基板収納用カセットの構造の改良に関する。

液晶パネル用のガラス基板といった各種基板（本明細書では単に基板という）を多く棚状に重ねて収納できるようにした基板収納用カセットが利用されている。従来、このようなカセットとしては、カセット側部に設けられた支持部材のみによって基板の側部を支持するものや、さらにカセット奥に設けられた支持部材も用いて基板を支持するもの等が利用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２６１２２１号公報

しかしながら、従来の構成だと基板の大きさの割に支持部材が少ないため、また支持する部位が限られているために、カセット内において基板が大きく撓んでしまうことがある。特に、近年は基板が大型化する傾向にあるためこのような問題が顕著になりつつある。

一方で、搬送時に基板がカセットの支柱や支持部材にぶつかったり接触したりといった干渉が起こるのを防ぐためにはカセット内における収納間隔をある程度大きく確保しなければならないという問題があり、そうすると収納可能な基板の段数が減り、このカセット収納基板段数を数多く確保しようとすれば必然的にカセットやこれに対応する搬送装置の全高が大きなものとなってしまう。このような構造だと、基板の搬送に要する時間が長くなるというように悪循環が生じる。

そこで、本発明は、基板をできるだけ撓みの少ない状態で確実に支持し、尚かつ狭い収納間隔で多数段に収納でき、またロボットによる基板の出し入れや搬送を効率的にできるようにした基板収納用カセットを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、基板を支持するために並列された複数の支持部材が棚を形成するように配置されるとともに、基板の出し入れが可能な開口部を有し、当該支持部材に支持された基板の位置に対応して移動する搬送用ロボットのハンドによって開口部から基板を出し入れ可能な基板収納用カセットにおいて、支持部材は、カセットの奥側から開口部の付近まで延設されて横梁部材により支承される縦梁部材を含み、横梁部材は、延設される縦梁部材の撓みを抑制するために、少なくとも一方の側壁から水平に、且つ縦梁部材と交叉する方向に配置されていることを特徴とするものである。

本発明においては、カセット本体中の支持部材の一部を前後方向に延設して縦梁部材を形成しているので、基板を縁以外の部分でも支持することが可能となっている。また、この延設された縦梁部材を下側から支える横梁部材が縦梁部材の撓みを抑える。つまり、前後方向と左右方向それぞれに設けられて格子状となった梁（ビーム）が、十分な撓み剛性を確保しつつ、基板の側部や奥の部分といった周辺部ばかりでなくそれ以外の部分で当該基板を下面から確実に支持することを可能としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板収納用カセットにおいて、搬送用ロボットのハンドは、その厚みが先端に向かうにしたがい薄くなるテーパ形状であり、横梁部材は、ハンドをカセット本体の最奥まで差し入れたとき少なくとも当該ハンドとの干渉を回避しうる位置まで奥の方に待避して設置されているというものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板収納用カセットにおいて、縦梁部材を２本１組として複数組配置するとともに、ハンドが差し入れられる縦梁部材どうしの設置間隔を、それ以外の箇所における縦梁部材どうしの設置間隔よりも狭くしているというものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかひとつに記載の基板収納用カセットにおいて、カセットの壁は構造材の中間に中間構造材を有し、横梁部材の両端は中間構造材に固定されているものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかひとつに記載の基板収納用カセットにおいて、側壁は構造材により定義されるとともに、構造材の中間に中間構造材を有し、横梁部材の両端は中間構造材に固定されているというものである。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の基板収納用カセットにおいて、後部壁は構造材の中間に中間構造材を有し、縦梁部材は中間構造材に固定されているというものである。

請求項１記載の基板収納用カセットによると、基板の縁以外の部分でも多点支持することが可能となるため、当該基板をできるだけ撓みが少なく波打たない状態で確実に支持できるようになる。したがって、基板をストレスの少ない状態で支持し続けることができるようになり、基板の品質保持という点できわめて好適である。

しかも、基板が平らに近い状態で支持されていることになるから、撓みが少なくなった分だけ基板１枚あたりのカセット内の収納高さを低くすることが可能となり、こうした場合には同じスペース内、即ち従来と同じ高さのカセットで従来よりも多くの基板を収納することが可能となる。また、例えばカセット本体にハンドを差し入れる際、従来の撓み分を差し引いて基板底面すれすれの高さでハンドを移動させることも可能となるから、基板搬送時に要するハンドの移動量がその分だけ少なくなるという効果もある。

また、請求項２に記載の基板収納用カセットによると、梁部材（横ビーム）は設けつつも、基板をハンドリングしてカセット本体に出し入れする際にハンドと梁部材とが干渉するのを防ぐことができる。また、上記のように大型化傾向にあり重量も嵩むようになっている近年の基板に対し、本発明のようにハンドの厚みをテーパ形状とすることは、ハンドに作用する曲げ応力を均一化しつつ軽量化を図りうるという点で好適である。

さらに請求項３に記載の基板収納用カセットによると、設置間隔の広い縦梁部材間で基板が沈み、設置間隔の狭い縦梁部材間では逆に基板が浮く結果、その分だけハンドを差し入れるスペースが広がって差し入れやすくなる。

また、請求項４に記載の基板収納用カセットによると、カセットの壁は構造材の中間に中間構造材を設けたので、カセット本体の強度を高めることができ、基板を支持することによってカセット本体にゆがみ等が生じることを防止できる。さらに、横梁部材の両端が中間構造材に固定されているので、横梁部材の固定強度を高めることができる。このため、横梁部材が倒れることがないので、支承される縦梁部材をほぼ同一面上（水平）に支持することができる。

また、請求項５に記載の基板収納用カセットによると、カセットの後部壁において、構造材の中間に中間構造材を設けたので、カセット本体の強度を高めることができ、基板の荷重によってカセット本体にゆがみ等が生じることを防止できる。さらに、縦梁部材は中間構造材に固定されているので、基板を確実に支持することができる。また、縦梁部材によって、基板がほぼ平らに支持されるので、撓みが少なくなった分だけ基板1枚あたりのカセット内の収納高さを低くすることができる。

さらに、請求項６に記載の基板収納用カセットによると、構造材の中間に中間構造材を設けたので、カセット本体の強度を高めることができ、基板の荷重によってカセット本体にゆがみ等が生じることを防止できる。さらに、縦梁部材は中間構造材に固定されているので、基板を確実に支持することができる。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図４に本発明の一実施形態を示す。本発明にかかる基板収納用カセット１は、基板３を支持するために並列した複数の支持部材４をカセット本体２内の側壁に有し、当該支持部材４の位置に対応して移動する搬送用ロボット（図示せず）のアーム先端に取り付けられたハンド７の基板載置部８に基板３を載置してカセット本体２の開口部２ａからその基板３を出し入れするというものであり、本実施形態においては、更に、カセット本体２の後部壁２ｂの支持部材４と同じ高さ位置から延設して縦梁部材５を形成するとともにこの縦梁部材５が載置される横梁部材６を設けている（図３等参照）。本実施形態における基板収納用カセット１は、各基板３を水平にした状態で鉛直方向に複数段収容できるように複数の収容スペースを備えるものであるが、図２においてはこれらのうちの一部のみを図示している。なお、本明細書でいう前後方向とは、基板３を出し入れする方向、つまり図１でいえばハンド７がカセット奥方向に前進及び開口方向に後退する矢示の方向のことをいう（図１参照）。また、基板収納用カセット１は、四隅に金属性の柱や枠等の構造材２ｃにより直方体又は立方体に形成されており、本明細書でいう壁とは、構造材２ｃにより定義される面をいい、構造物としての壁に限られない。より具体的には、構造材２ｃやその中間に配置された中間構造材２ｄとにより形成される仮想面であってもよい。

支持部材４は、基板３をカセット本体２内で支持するために複数設けられているもので、例えば矩形の基板３をハンドリングする本実施形態においては、基板３の両側の縁をバランスよく支えられるように前後方向にほぼ均等に配置されている（図１参照）。また、基板３の奥側の縁から手前側（カセット開口側）にかけての領域（面）を支えるための支持部材４は、カセット本体２の後部壁２ｂから開口部２ａの付近まで延設されて縦梁部材５を形成している。

縦梁部材５は、前後方向に延びる梁状の支持用部材である（図１等参照）。縦梁部材５の断面形状は特に限定されるものではないが、本実施形態においては断面における両側をほぼ直角に折り曲げてチャネル形状とし、これを２本１組として配置している（図３参照）。また、本実施形態においては、２本の縦梁部材５は、後部壁２ｂの構造材である柱２ｄにこれを挟むように固定されて、各折り曲げ部５ａが外側を向くようにして、これら２本の縦梁部材５の平板なチャネル底部を対向した状態で配置している。また、このようにして対向する両縦梁部材５の間を搬送用ロボットのハンド７の基板載置部８が前後動する場合には、両縦梁部材５の間隔（図１中のＷ１参照）は少なくとも基板載置部８の幅よりも広くなっていなければならない（図１、図３参照）。本実施形態においては基板載置部８が両縦梁部材５間を通過できるようにしつつ、基板３ができるだけ波打たない状態（できるだけ平らに近い状態）で支持されることを考慮して計４組８本の縦梁部材５を設置している（図１、図２参照）。この場合、８本の縦梁部材５をすべて等間隔とすることもできるが、本実施形態のように、基板載置部８が差し入れられる縦梁部材５どうしの設置間隔をそれ以外の箇所における縦梁部材５どうしの設置間隔より狭くすること、つまり、組となっている縦梁部材５の間隔Ｗ１を組どうしの配置間隔（図１中のＷ２参照）より狭くすることも好ましい。こうした場合、間隔の広いＷ２において基板３が僅かに下に撓むことから、間隔の狭いＷ１においては逆に僅かに盛り上がることになり（図３参照）、その分だけ基板載置部８を差し入れるスペースが上に広がって差し入れやすくなるという利点がある。また、縦梁部材５は、後部壁２ｂの中間構造材である柱２ｄに固定されるので、基板３を確実に支持することができる。また、縦梁部材５によって、基板３がほぼ平らに支持されるので、撓みが少なくなった分だけ基板1枚あたりのカセット２内の収納高さを低くすることができる。なお、本実施形態では、柱２ｄは、四隅に設けた構造材と同様に、金属性の柱や枠等で構成している。

また、縦梁部材５の両折り曲げ部５ａのうち上側に位置するものの上面には、基板３の縁以外の部分を下から支持する支持用突起９が設けられている（図３参照）。この支持用突起９も上述した支持部材４と同様、基板３をバランスよく支えられるように均等に配置されていることが好ましい。例えば本実施形態においては左右の線対称位置にある各支持部材４を結ぶ線上にこれら支持用突起９を配置し、前後方向に均等とすることによって基板３を偏りなく支えるようにしている（図１参照）。このように、縦梁部材５および各支持用突起９によって縁付近だけでなく縁以外の部分においても基板３を万遍なく支持できるようにした本実施形態の基板収納用カセット１によれば、基板３が大型である場合にも波打たずに極力平らに近い状態で基板３を支持することが可能となる。なお、図２においてはこれら支持用突起９の図示を省略している。

横梁部材６は、上述の縦梁部材５と交叉する方向に配置されている梁状の支持用部材である（図１等参照）。すなわち、この基板収納用カセット１においては支持部材の一部として後部壁２ｂから延設されて前後方向に延びる縦梁部材５が形成されているが、このように延設されることにより生じうる当該縦梁部材５の撓みを抑制するための支持用部材として横梁部材６が設けられている。本実施形態における横梁部材６は図示するように縦梁部材５の下側にこれと直交するように配置されており、当該横梁部材６の上に縦梁部材５が載置される構造となっている（図２参照）。また、縦梁部材５の撓みを抑制することができればこの横梁部材６の設置本数ならびに配置は特に限られることはないが、撓みを効果的に抑制するという観点からすれば縦梁部材５の中央付近を支持するような配置とすることが好ましい。本実施形態においては、３本の横梁部材６を縦梁部材５の中央付近に配置している（図１参照）。また、横梁部材６は、両側の側壁の中間構造材である柱２ｅを渡すように、両端が両側壁の柱２ｅに固定されているので、横梁部材６の固定強度を高めることができる。このため、横梁部材６が倒れることがないので、支承される縦梁部材５をほぼ同一面上（水平）に支持することができる。なお、横梁部材６は、後部壁２ｂの柱２ｄと側壁の柱２ｅとの間に差し渡してもよく、縦梁部材５に対して交叉するように下側から支持する構成であれば、必ずしも直交する位置関係である必要はない。なお、本実施形態においては、柱２ｅは、四隅に設けた構造材２ｃと同様に、金属性の柱や枠等で構成している。

更に、横梁部材６の十分な強度が確保されている場合であれば、縦梁部材５は必ずしも後壁部２ｂ又はその中間構造材２ｄに固定されている必要はない。すなわち、本実施形態においては縦梁部材５の一部を中間構造材である柱２ｄで支持するようにしたが（図５参照）、横梁部材６のみに縦梁部材５を固定載置する構成とすることもできる（図６参照）。

搬送用ロボットは、アームを駆動することにより基板載置部８に基板３を載せたハンド７を前後および上下に動かして当該基板３をカセット本体２に出し入れしあるいは搬送する。この場合、基板載置部８の構造は基板３やカセットなどの種類・構造に応じて様々であるが、例えば本実施形態の場合は平行な４本の棒状部材に構成されている（図１、図２参照）。さらに、本実施形態の基板載置部８はテーパ形状つまり先端ほど厚みが少ない先細り形状となっている（図４参照）。このように基板載置部８をテーパ形状とすることは、自重により自身に作用する曲げ応力、ならびに大型化傾向にあり重量も嵩むようになっている基板３により作用する曲げ応力を均一化しつつ軽量化を図りうるという点で好適である。なお、本実施形態において示した基板載置部８は底面が傾斜した平面であって先端に向かうにつれて厚みが一次的に減少するという単純形状のものであるが、例えば基板載置部８に作用する曲げ応力を均等にするのであれば断面係数などをも考慮にいれて底面を曲面で構成するようにすればよい。また、図４においては基板３と基板載置部８とを離した状態で概略的に示しているが、実際の基板３は基板載置部８の上に載った状態で搬送されることはいうまでもない。

また、上述した横梁部材６は、このような形状の基板載置部８と干渉しない位置に設置されている。すなわち本実施形態における横梁部材６は、基板載置部８をカセット本体２の最奥まで差し入れた場合に少なくとも当該基板載置部８との干渉を回避しうる位置まで奥の方に待避して設置されている（図４参照）。例えば、基板載置部８と干渉するおそれのある横梁部材６を図４中二点鎖線で示すように下方に待避させると基板１枚あたりの収納スペースが上下に広がり全体としての収納キャパシティが低下することになるが、本実施形態のように横梁部材６を奥の方に待避させれば、収納キャパシティの確保と縦梁部材５の撓み抑制とを両立させることができる。

以上説明した基板収納用カセット１によると、基板３の縁以外の部分で多点支持することから、当該基板３をできるだけ波打たない状態で支持することが可能であり、基板３の品質保持という点できわめて好適である。また、このことは収納されているときの基板３がきわめて平らに近くストレスの少ない状態だということであるから、例えばカセット本体２に基板載置部８を差し入れる際、従来の撓み分を差し引いて基板底面すれすれの高さで基板載置部８を移動させることも可能となる。そうすると、基板搬送時に要するハンド７の移動量がその分だけ少なくなることから基板搬送に要する時間を短縮することも可能となる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施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逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態における縦梁部材５はチャネル形状であったがこれは一例に過ぎない。また、縦梁部材５の材質についても例えば軽量かつ高剛性なカーボン製とするなど、搬送対象や用途などに応じて種々変形実施することが可能である。

本発明の基板収納用カセットのカセット本体の構造を示す平面図である。 図１に示したカセット本体の一部を示した正面図である。 縦梁部材とその周辺の構造を示す正面図である。 ハンドの形状と横梁部材の配置例とを概略的に示す図である。 縦梁部材の一部を中間構造材である柱で支持するようにした本実施形態におけるカセット本体の構造を示す平面図である。 横梁部材のみに縦梁部材を固定載置する構成としたカセット本体の構造を示す平面図である。

符号の説明

１ 基板収納用カセット
２ カセット本体
２ａ 開口部
２ｂ 後部壁
２ｃ カセット本体の構造材
２ｄ カセット本体の中間構造材
２ｅ カセット本体の中間構造材
３ 基板
４ 支持部材
５ 縦梁部材
６ 横梁部材
７ ハンド

Claims (6)

1. 基板を支持するために並列された複数の支持部材が棚を形成するように配置されるとともに、前記基板の出し入れが可能な開口部を有し、当該支持部材に支持された基板の位置に対応して移動する搬送用ロボットのハンドによって前記開口部から前記基板を出し入れ可能な基板収納用カセットにおいて、前記支持部材は、前記カセットの奥側から前記開口部の付近まで延設されて横梁部材により支承される縦梁部材を含み、前記横梁部材は、延設される前記縦梁部材の撓みを抑制するために、少なくとも一方の側壁から水平に、且つ前記縦梁部材と交叉する方向に配置されていることを特徴とする基板収納用カセット。
2. 前記搬送用ロボットのハンドは、その厚みが先端に向かうにしたがい薄くなるテーパ形状であり、前記横梁部材は、前記ハンドを前記カセット本体の最奥まで差し入れたとき少なくとも当該ハンドとの干渉を回避しうる位置まで奥の方に待避して設置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板収納用カセット。
3. 前記縦梁部材を２本１組として複数組配置するとともに、前記ハンドが差し入れられる前記縦梁部材どうしの設置間隔を、それ以外の箇所における縦梁部材どうしの設置間隔よりも狭くしていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板収納用カセット。
4. 前記横梁部材は、前記カセットの一方の側壁から延設され、他方の側壁又は後部壁のいずれかに前記縦梁部材と交叉する方向に掛け渡されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかひとつに記載の基板収納用カセット。
5. 前記側壁は構造材により定義されるとともに、前記構造材の中間に中間構造材を有し、前記横梁部材の両端は前記中間構造材に固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかひとつに記載の基板収納用カセット。
6. 前記後部壁は構造材の中間に中間構造材を有し、前記縦梁部材は中間構造材に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の基板収納用カセット。
   

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