JP2009043846A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同期の調整、複雑な制御が不要となり、低コストで基板搬送装置を実現できる。
【解決手段】処理対象基板を載置する基板載置台と、当該基板載置台を本体フレームに対してスライド可能に支持するスライド機構と、前記基板載置台に載置された前記処理対象基板を支持して昇降させる昇降機構と、前記スライド機構によってスライド可能に支持された前記基板載置台を設定位置に正確に移動させる移動機構とを備えた。前記昇降機構は、前記移動機構で前記基板載置台を一方にスライドさせると前記処理対象基板を上昇させ、前記基板載置台を他方にスライドさせると前記処理対象基板を降下させる連動機構を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、アレー基板等の処理対象基板を搬送する基板搬送装置に関するものである。

アレー基板等を搬送する基板搬送装置としては例えば特許文献１に記載のものがある。この基板搬送装置は、基板を常に一定の水平面に沿って、しかも一定速度で搬送するためのものである。基板搬送装置は、複数の第１可動ビームを有する第１搬送手段と、複数の第２可動ビームを有する第２搬送手段と、各搬送手段を前進行程、下降行程、後退行程、上昇行程を一つのサイクルとして個別的に駆動する第１および第２駆動手段と、これら各駆動手段を制御する制御手段とを含んで構成されている。そして、第１搬送手段および第２搬送手段の各搬送面の上限高さ位置をともに一定の水平搬送面とし、上記各搬送面が水平搬送面内にあるときに各搬送手段を前進行程とするとともに、その前進行程が部分的に重なるように各搬送手段の動作を制御する。

前記可動ビーム等は、上下駆動モータの回転軸に取り付けられた偏芯カムで上下動される。前記上下駆動モータ等は、可動ベースに支持され、この可動ベースは水平駆動モータにより駆動される。
特開２００１−３４１８３７号公報

ところで、前記特許文献１の基板搬送装置では、搬送手段や、偏芯カムを回転駆動する上下駆動モータ等の機構が複雑になってコスト高となってしまう。

また、アレー基板を昇降させる手段として、上下駆動モータ等の代わりに、エアシリンダで昇降する多数のピンを備えた構成の基板搬送装置もある。しかしこの場合、基板載置台の下側にエアシリンダやエアの供給管等が必要となり、これらの占める設置スペースが大きく、嵩張ってします。

さらに、多数のエアシリンダを設ける場合、各エアシリンダの動作を同期させる調整が困難で、シーケンス制御が必要となり、コストが嵩むという問題がある。

本発明は、低コストで実現可能であり、しかも制御が簡単な基板搬送装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係る基板搬送装置は、処理対象基板を載置する基板載置台と、当該基板載置台を本体フレームに対してスライド可能に支持するスライド機構と、前記基板載置台に載置された前記処理対象基板を支持して昇降させる昇降機構と、前記スライド機構によってスライド可能に支持された前記基板載置台を設定位置に正確に移動させる移動機構とを備え、前記昇降機構が、前記移動機構で前記基板載置台を一方にスライドさせると前記処理対象基板を上昇させ、前記基板載置台を他方にスライドさせると前記処理対象基板を降下させる連動機構を備えたことを特徴とする。

前記構成により、前記移動機構で前記基板載置台を所定位置にスライドさせると、前記連動機構で連動された前記昇降機構が、前記処理対象基板を上昇させる。搬送ロボットのアーム先端のフォークが処理対象基板の下側に挿入できるようになる。搬送ロボットはそのアーム先端のフォークを処理対象基板の下側に挿入させて処理対象基板を持ち上げて搬送する。処理対象基板を載置する場合は、フォークで支持した処理対象基板を昇降機構に載置し、フォークは空間の空いた処理対象基板の下側から抜き取る。前記移動機構で前記基板載置台を他方の位置にスライドさせると、前記連動機構で連動された前記昇降機構が、前記処理対象基板を降下させて、処理対象基板を基板載置台に載置させる。

前記昇降機構は、前記基板載置台に設けられたリフターピン通過孔に通されたリフターピンを出没させて前記基板載置台に載置された前記処理対象基板を昇降させるリフターと、当該リフターを上下方向にスライド可能に支持する固定ベースとを備え、前記連動機構は、前記リフターに取り付けられたカムフォロアーと、当該カムフォロアーが嵌合して前記基板載置台を一方にスライドさせると前記リフターを上昇させ、前記基板載置台を他方にスライドさせると前記リフターを降下させるカムレールとを備えることが望ましい。

前記昇降機構と前記スライド機構とを前記連動機構で連動させて、前記スライド機構で前記基板載置台を一方にスライドさせると前記処理対象基板を上昇させ、前記基板載置台を他方にスライドさせると前記処理対象基板を降下させるようにしたので、同期の調整が不要で、複雑な制御が不要となり、低コストで基板搬送装置を実現できる。

以下、本発明の実施形態に係る基板搬送装置について、添付図面を参照しながら説明する。基板搬送装置では、アレー基板、液晶パネル、ＰＤＰパネル等の種々の処理対象基板を搬送することができるが、ここでは、処理対象基板としてアレー基板を例に説明する。基板搬送装置は、２箇所の位置でアレー基板を搬送させるための装置である。例えば、基板搬送装置を受け渡し位置から修正、検査等の処理位置まで配設し、これらの間で基板を搬送する。

基板搬送装置１は、図１〜３に示すように、本体フレーム２と、基板載置台３と、スライド機構４と、昇降機構５と、移動機構６とから構成されている。

本体フレーム２は、各装置が組み込まれる骨格部分である。本体フレーム２は、棒材を長方体状態に組み上げて構成されている。本体フレーム２の上側面の幅方向両側には、後述するスライド機構４のレール８が長手方向に沿ってそれぞれ取り付けられている。本体フレーム２の上側面の幅方向中央には、後述する移動機構６の駆動モータ３０及びボールネジ３１等を取り付けるための支持棒９が長手方向に沿って設けられている。本体フレーム２の内部には、後述する昇降機構５のカムレール（直進カム）１０が設けられている。このカムレール１０は、並行に４枚設けられている。カムレール１０は、受け渡し位置（図７中の右側端部位置）で高く、処理位置（図７中の左側端部位置）で低く形成され、その中間をなだらかな傾斜で接続するように形成されている。これにより、カムレール１０は、後述するカムフォロアー２２が嵌合した状態で、前記基板載置台３を受け渡し位置にスライドさせると、後述するリフター１７を上昇させ、前記基板載置台３を処理位置にスライドさせるとリフター１７を降下させる。

基板載置台３は、処理対象基板であるアレー基板３３(図７参照)を載置するための台である。基板載置台３は、アレー基板３３よりも大きい寸法の四角形板状に形成されている。基板載置台３には、リフターピン貫通孔１２と、吸着孔１３とが設けられている。

リフターピン貫通孔１２は、後述する昇降機構５のリフターピン２０が通される孔である。リフターピン貫通孔１２は、リフターピンの数に合わせて、５個ずつ４列に並べて、合計２０個設けられている。これらのリフターピン貫通孔１２に通されたリフターピン２０によってアレー基板３３が均等に支持される。

吸着孔１３は、アレー基板３３を吸着して支持するための孔である。各吸着孔１３は、バキューム装置(図示せず)にそれぞれ接続されている。このバキューム装置としては、公知のバキューム装置全般を用いることができる。

スライド機構４は、基板載置台３を本体フレーム２に対してスライド可能に支持するための機構である。このスライド機構４はガイド１５とレール８とを備えている。ガイド１５は、基板載置台３の下側面の四隅にそれぞれ設けられている。レール８は、上述のように、本体フレーム２の上側面の幅方向両側にそれぞれ取り付けられている。このレール８にガイド１５がスライド可能に嵌合して、前記基板載置台３が本体フレーム２の長手方向に対してスライド可能に支持されている。

昇降機構５は、基板載置台３に載置されたアレー基板３３を支持して昇降させるための機構である。昇降機構５は、２つ並列に配設されている。昇降機構５は、図２，４に示すように、リフター１７と、固定ベース１８とから構成されている。リフター１７は、前記基板載置台３に載置されたアレー基板３３を支持して昇降させるための装置である。即ち、リフター１７は、前記基板載置台３に設けられたリフターピン貫通孔１２に通されたリフターピン２０を出没させることで、前記基板載置台３に載置されたアレー基板３３を昇降させる。このリフター１７は、リフターピン２０と、リフターピン支持部２１と、カムフォロアー２２と、ガイド２３とから構成されている。

リフターピン２０は、アレー基板３３をその下側から支持して昇降させるピンである。リフターピン２０は、１０本設けられ、前記基板載置台３のリフターピン貫通孔１２にそれぞれ通されている。リフターピン２０は、硬い細管で構成され、その内部が空洞になっていて、吸着孔２４を構成している。各吸着孔２４は、上述したバキューム装置にそれぞれ接続されている。

リフターピン支持部２１は、各リフターピン２０を一体的に支持して、アレー基板３３をその裏面から均等に支持するための板材である。

カムフォロアー２２は、リフターピン２０を上下に昇降させるための部材である。具体的にはカムフォロアー２２は、リフターピン支持部２１の側部に回転可能に取り付けられてカムレール１０の上端部に嵌合し、このカムレール１０の形状に追従してリフターピン２０を上下に昇降させる。カムフォロアー２２は、カムレール１０の上端部に嵌合する溝を備えた溝付ローラで構成されている。

ガイド２３は、リフター１７を上下にスライド可能に支持するための部材である。ガイド２３は、リフターピン支持部２１の内側面に固定された状態で、後述する固定ベース１８の柱状レール２７に嵌合して、リフター１７を上下にスライド可能に支持している。

固定ベース１８は、前記リフター１７を上下方向にスライド可能に支持するための部材である。固定ベース１８は基板載置台３の下側面に固定されている。これにより、固定ベース１８は、リフターピン２０が基板載置台３のリフターピン貫通孔１２に貫通された状態で、リフター１７を上下方向にスライド可能に支持している。固定ベース１８は、天板２５と、底板２６と、柱状レール２７と、スプリング２８とから構成されている。天板２５は、基板載置台３の下側面に直接固定される。底板２６は、天板２５よりも広く形成され、天板２５と底板２６に固定された柱状レール２７の外側に張り出して形成されている。この張り出し部分にスプリング２８が取り付けられている。柱状レール２７は、リフター１７のガイド２３とスライド可能に嵌合してリフター１７を上下にスライド可能に支持している。スプリング２８は、その一端を底板２６に固定された状態で、他端をリフター１７のリフターピン支持部２１に固定されている。これにより、リフター１７が固定ベース１８の底板２６で常時引っ張られた状態になって、リフター１７のカムフォロアー２２をカムレール１０に確実に嵌合して抜け落ちないように支持する。

そして、このカムフォロアー２２とカムレール１０とで連動機構を構成している。この連動機構は、前記昇降機構５と移動機構６とを連動させ、前記移動機構６で前記基板載置台３を一方（受け渡し位置）にスライドさせると前記アレー基板３３を上昇させ、前記基板載置台３を他方（修正位置、検査位置等のアレー基板３３を処理する位置）にスライドさせると前記アレー基板３３を降下させるように機能する。これにより、基板載置台３に載置されたアレー基板３３を受け渡し位置に移動させるとアレー基板３３が上昇して搬送ロボットのアーム先端のフォークがアレー基板３３の下側に挿入できるようになり、基板載置台３に載置されたアレー基板３３を処理位置に移動させるとアレー基板３３が基板載置台３に吸着孔１３を介して固定されて、修正等の処理が行われるようになっている。

移動機構６は、図１〜３に示すように、スライド機構４によってスライド可能に支持された基板載置台３を設定位置に正確に移動させるための機構である。移動機構６は、駆動モータ３０と、ボールネジ３１と、移動ナット３２(図５，６参照)とから構成されている。駆動モータ３０は、ボールネジ３１を回転させて移動ナット３２を移動させるためのモータである。駆動モータ３０は本体フレーム２の支持棒９に固定されている。ボールネジ３１は、移動ナット３２を、正確に位置を調整しながら移動させるための部材である。ボールネジ３１は、支持棒９に沿って配設されている。ボールネジ３１はその基端部が駆動モータ３０に連結され、先端部が回転可能に支持されている。移動ナット３２は、基板載置台３の下側面に固定されて、この基板載置台３を、正確に位置を調整しながら移動させるための部材である。即ち、移動ナット３２は、駆動モータ３０で回転駆動されるボールネジ３１の回転角度に応じて、基板載置台３を、正確に位置を調整しながら移動させる。

以上のように構成された基板搬送装置１は、次のようにして使用される。

基板搬送装置１は、２箇所の位置の間でアレー基板３３を搬送するための装置であるため、２箇所の位置に掛け渡した状態で配設される。例えば、受け渡し位置と修正、検査等の処置位置との間に掛け渡して配設される。

受け渡し位置ではアレー基板３３を持ち上げて、搬送ロボットのアーム先端のフォークが処理対象基板の下側に挿入できるようにする必要があるため、アレー基板３３を持ち上げる。処理位置では、アレー基板３３を処理するため、基板載置台３に固定する。

移動機構６の駆動モータ３０でボールネジ３１を回転駆動して基板載置台３を受け渡し位置にスライドさせると、図７に示すように、前記連動機構で連動された昇降機構５が、アレー基板３３を上昇させる。即ち、前記連動機構のカムレール１０に沿ってカムフォロアー２２が移動してリフター１７を上昇させ、リフターピン２０が基板載置台３の上側面から上方へ延出して、アレー基板３３を、吸着孔２４で吸着して上昇させる。これにより、基板載置台３とアレー基板３３との間に、搬送ロボットのアーム先端のフォークが挿入できる空間ができる。

この状態で、搬送ロボットのアーム先端のフォークをアレー基板３３の下側に挿入させてアレー基板３３を持ち上げて外部に搬出する。また、アレー基板３３を基板載置台３に載置する場合は、フォークで支持したアレー基板３３を外部から搬入して昇降機構５のリフターピン２０に載置する。このとき、フォークは、アレー基板３３の下側と基板載置台３との間の空間に位置し、基板載置台３等に接触することなく抜き取られる。

移動機構６で基板載置台３を処理位置にスライドさせると、図８に示すように、前記連動機構で連動された昇降機構５のカムフォロアー２２がカムレール１０に沿って降下して、リフター１７を降下させる。これにより、アレー基板３３が降下して基板載置台３に密着し、吸着孔１３で吸着されて固定される。

この状態で、修正、検査等の処理が施される。

ここで、基板搬送装置１を修正装置に用いた例を図９に基づいて説明する。基板搬送装置１はベース板４１に載置され、受け渡し位置と修正位置とに掛け渡して配設されている。ベース板４１の両側には立ち上げ壁４２がそれぞれ設けられている。立ち上げ壁４２の上端部にはレール４３がそれぞれ設けられている。各レール４３にはスライド可能にＸＹ駆動機構４４が設けられている。ＸＹ駆動機構４４は、コの字状に形成され、その両端部に前記レール４３と嵌合するガイド４５がそれぞれ設けられている。ＸＹ駆動機構４４には、修正装置４６が設けられている。この修正装置４６は、ＸＹ駆動機構４４の長手方向（図９中の左上から右下方向）に移動されると共に、ＸＹ駆動機構４４のレール４３に沿う方向（図９中の左下から右上方向）の移動に伴って移動される。修正装置４６は、アレー基板４７の回路の不具合等を修正するための装置である。修正装置４６は、配線の修復等のためにレーザ装置等を備えている。

以上の構成により、基板搬送装置１の基板載置台３が受け渡し位置に移動されると、上述のように、アレー基板４７がリフター１７で持ち上げられ、搬送ロボット５０のアーム５１の先端のフォーク５２がアレー基板４７の下側に挿入できるようになる。この状態で、アレー基板４７を基板載置台３に対して搬入、搬出する。即ち、修正が済んだアレー基板４７は、搬送ロボット５０のフォーク５２で持ち上げられて外部に搬出される。新たなアレー基板４７を搬入する場合は、搬送ロボット５０のフォーク５２で支持されて外部から搬入されたアレー基板４７を基板載置台３に上に載置する。このとき、基板載置台３上には複数のリフターピン２０が延出しているため、アレー基板４７はこれらのリフターピン２０上に載置されて、基板載置台３の上側面とアレー基板４７の下側面との間に隙間が空く。搬送ロボット５０は、この隙間からフォーク５２を抜き取り、基板搬送装置１の基板載置台３は修正位置に移動される。このとき、リフターピン２０は、前記連動機構で連動された昇降機構５によって降下され、アレー基板４７は基板載置台３に密着されて固定される。

この状態で、修正装置４６がＸＹ駆動機構４４によってアレー基板４７の不具合箇所に移動される。次いで、修正装置４６が動作して修正処理が行われる。

修正処理が終了したアレー基板４７は、基板載置台３に載置された状態で受け渡し位置に戻されて、外部に搬出される。

以上のように、連動機構を本体フレーム２内に収納することができるため、特別の設置スペースを必要とせず、基板搬送装置１を小型化することができる。

連動機構で昇降機構５と移動機構６とを連動させて、移動機構６で基板載置台３を一方にスライドさせると昇降機構５がアレー基板を上昇させ、基板載置台３を他方にスライドさせるとアレー基板を降下させるように制御するため、昇降機構５と移動機構６とを同期させるための調整が不要となる。また、シーケンス制御等も必要なくなる。この結果、低コストで基板搬送装置１を実現することができる。

[変形例]
なお、前記実施形態では、処理対象基板としてアレー基板を用いたが、ＰＤＰパネル等の他の処理対象基板を用いた場合でも、前記同様の作用、効果を奏することができる。

前記実施形態では、リフターピン２０に吸着孔２４を設けたが、吸着孔２４は、必要に応じて、設けたり設けなかったりすることがある。即ち、各リフターピン２０でアレー基板を十分に支持できる場合は、吸着孔２４は不要である。

カムレール１０は、その一端部でリフター１７を上昇させ、他端部でリフター１７を下降させる形状にしたが、リフター１７を上昇、下降させる位置が複数ある場合は、その位置に合わせてカムレール１０の形状を設定する。

本発明の実施形態に係る基板搬送装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置の昇降機構を示す分解斜視図である。 図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置の動作を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置の動作を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置の使用態様を示す斜視図である。

符号の説明

１：基板搬送装置、２：本体フレーム、３：基板載置台、４：スライド機構、５：昇降機構、６：移動機構、８：レール、９：支持棒、１０：カムレール、１２：リフターピン貫通孔、１３：吸着孔、１７：リフター、１８：固定ベース、２０：リフターピン、２１：リフターピン支持部、２２：カムフォロアー、２３：ガイド、２４：吸着孔、２５：天板、２６：底板、２７：柱状レール、２８：スプリング、３０：駆動モータ、３１：ボールネジ、３２：移動ナット、３３：アレー基板、４１：ベース板、４２：立ち上げ壁、４３：レール、４４：ＸＹ駆動機構、４５：ガイド、４６：修正装置、４７：アレー基板、５０：搬送ロボット、５１：アーム、５２：フォーク。

Claims (2)

1. 処理対象基板を載置する基板載置台と、
   当該基板載置台を本体フレームに対してスライド可能に支持するスライド機構と、
   前記基板載置台に載置された前記処理対象基板を支持して昇降させる昇降機構と、
   前記スライド機構によってスライド可能に支持された前記基板載置台を設定位置に正確に移動させる移動機構とを備え、
   前記昇降機構が、前記移動機構で前記基板載置台を一方にスライドさせると前記処理対象基板を上昇させ、前記基板載置台を他方にスライドさせると前記処理対象基板を降下させる連動機構を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
2. 請求項１に記載の基板搬送装置において、
   前記昇降機構が、前記基板載置台に設けられたリフターピン通過孔に通されたリフターピンを出没させて前記基板載置台に載置された前記処理対象基板を昇降させるリフターと、当該リフターを上下方向にスライド可能に支持する固定ベースとを備え、
   前記連動機構が、前記リフターに取り付けられたカムフォロアーと、当該カムフォロアーが嵌合して前記基板載置台を一方にスライドさせると前記リフターを上昇させ、前記基板載置台を他方にスライドさせると前記リフターを降下させるカムレールとを備えたことを特徴とする基板搬送装置。

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