JP2009184685A - ワーク搬送用トレイ - Google Patents

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Abstract

【課題】部品精度や組立精度のバラツキがあっても段積みが可能であり、しかも段積み後に最小限の隙間でトレイ同士を規制して、段積みトレイにおけるトレイ同士のズレの累積を最小限に抑えることができるワーク搬送用トレイを提供する。
【解決手段】ワーク搬送用トレイ1は、基板Sの搬送に用いられるものであって、桟4と、外枠2と、複数の樹脂ブロック8とを備えている。桟4は、基板Sを載置するワーク載置面を有する。外枠2は、桟4を支持する。複数の樹脂ブロック8は、外枠2に設けられ、積み上げられる他のワーク搬送用トレイ1との位置決めを行う。樹脂ブロック8は、凸部21と、他のワーク搬送用トレイ1の樹脂ブロック8の凸部21が入り込む凹部22を有している。複数の樹脂ブロック8は、一直線上に並ぶことなく配置された3つの第1樹脂ブロック8Aを有している。3つの第1樹脂ブロック8Aのうち少なくとも2つの第1樹脂ブロック8Aの凹部22は、直線状に延びて凸部21の直線方向の移動を許容する溝である。
【選択図】図2

Description

本発明は、薄板状のワークを載置して搬送するトレイに関し、特に、複数のトレイを積み重ねて保管することのできるワーク搬送用トレイに関する。
例えば薄型表示装置の製造工程等において、ガラス基板に代表される薄板状の物品を搬送する技術が必要となっている。薄板状の物品は捻れや撓み等の変形が発生しやすく、搬送中に変形が原因で周囲に接触して、表面に傷が付いたり破損したりする恐れがある。このため搬送には、薄板状の物品を変形させずに載置できる専用の容器が用いられる。
薄板状の物品を、1枚ずつ個別の容器に載置して搬送することで、搬送中の物品の変形を防止することができる。しかし、個別の容器を用いると、搬送途中で一時保管を行う場合に、保管スペースを広く占めてしまうという問題があった。また、別の場所に容器をまとめて移送したい場合にも手間がかかるという問題があった。
そこで、薄板状の物品を個別に載置可能であり、しかも一時保管や別の場所への移送の際には容器同士を積み重ねることのできる容器が考案された。しかしながら、これらの容器には、容器内にダストが蓄積したり、積み重ねる際に自身からダストが発生して載置した物品を汚染したりするという問題が発生した。また、複数の容器を積み重ねた場合の全体の重量が重くなり、保管や運搬が不便であるという問題があった。
このような問題を解決するために、4本の枠部材からなる矩形状の外枠と、枠部材間に掛け渡された複数の桟とからなるワーク搬送用トレイが考案された(例えば、特許文献1を参照。)。
トレイは、主に、枠と複数の桟とから構成されている。枠は、複数の桟を支持する複数の支持部と、支持部から外側に向かって高くなる傾斜部と、傾斜部の上部から外方に延びる外側平坦部とを有している。桟の上には、例えば、ガラス基板Sが載置される。外側平坦部には、複数の樹脂ブロックが設けられている。樹脂ブロックは、外側平坦部に形成された穴に下方から挿入された状態で固定され、積まれた他のトレイの樹脂ブロックに係合するようになっている。複数のトレイが積み重ねられた状態で、各樹脂ブロックは、自らが固定されたトレイの重量を支持するとともに、上側にある他のトレイ重量も支持する。樹脂ブロックの高さを低く設定することで、各トレイ同士のピッチを小さくできる。具体的には、トレイの傾斜部の内側の収容空間内に、上側にある他のトレイの傾斜部が入り込んでいる。
特開2007−35761号公報
従来のトレイでは、樹脂ブロックは上面に凸部を有しており、下面に凹部を有している。凸部と凹部は概ね円錐台形状であって相補的な関係にある。したがって、下側の樹脂ブロックの凸部が上側の樹脂ブロックの凹部にはまりこみ、それにより樹脂ブロック同士ひいてはトレイ同士の位置決めを行っている。具体的には、全ての樹脂ブロックにおいて、部品精度や組立精度のバラツキが、凸部および凹部の係合部分において±1mmの範囲に収められている。そのため、凸部と凹部の隙間は1mm以上確保されている。この結果、複数のトレイの段積みを可能にしている。
しかし、トレイの段積み後には±1mmの隙間内でずれが生じ得る構造となっているため、アライメントなしで段積みしたり、段積み状態で搬送中に例えば急制動がかかったりすると、上になればなるほどズレが段積み数分だけ累積され、正規の位置から大きく外れることがある。そのために、搬送後にトレイを正規な位置に戻すためのアライメント作業が必要になる。
また、全ての樹脂ブロックを精度良くトレイの枠に取りつけないと、トレイを積み上げるときに、樹脂ブロック同士の係合が困難になる。
本発明の課題は、部品精度や組立精度のバラツキがあっても段積みが可能であり、しかも段積み後に最小限の隙間でトレイ同士を規制して、段積みトレイにおけるトレイ同士のズレの累積を最小限に抑えることができるワーク搬送用トレイを提供することにある。
請求項1に記載のワーク搬送用トレイは、薄板状のワークの搬送に用いられるものであって、ワーク載置部と、枠と、複数の位置決め部材とを備えている。ワーク載置部は、ワークを載置するワーク載置面を有する。枠は、ワーク載置部を支持する。複数の位置決め部材は、枠に設けられ、積み上げられる他のワーク搬送用トレイとの位置決めを行う。位置決め部材は、凸部と、他のワーク搬送用トレイの位置決め部材の凸部が入り込む凹部を有している。複数の位置決め部材は、一直線上に並ぶことなく配置された3つの位置決め部材を有している。3つの位置決め部材のうち少なくとも2つの位置決め部材の凹部は、直線状に延びて凸部の直線方向の移動を許容する溝である。
このトレイでは、トレイ同士を積み上げた場合に、一直線上に並ぶことなく配置された3つの位置決め部材同士が係合してトレイ同士の位置決めが行われる。3つの位置決め部材は一直線上に並ぶことなく配置されているため、段積み後に最小限の隙間でトレイ同士を規制して、段積みトレイにおけるトレイ同士のズレの累積を最小限に抑えることができる。さらに、少なくとも2つの位置決め部材の凹部が直線状に延びて凸部の直線方向の移動を許容する溝であるため、部品精度や組立精度のバラツキがあっても段積みが可能である。
請求項2に記載のワーク搬送用トレイでは、請求項1において、3つの位置決め部材のうち残りの1つの位置決め部材の凹部は、直線状に延びて凸部の直線方向の移動を許容する溝である。
このトレイでは、3つの位置決め部材の凹部の形状が同一であるため、部品の種類の増加を防止できる。
請求項3に記載のワーク搬送用トレイでは、請求項1または2において、枠は、4本の枠部材からなる矩形状である。位置決め部材は、枠部材に設けられている。
このトレイでは、1つの辺に3つの位置決め部材が配置されることはなく、2つの位置決め部材が1つの枠部材に配置されている場合は、残りの1つの位置決め部材は他の枠部材に取りつけられている。このため、段積み後に最小限の隙間でトレイ同士を規制して、段積みトレイにおけるトレイ同士のズレの累積を最小限に抑えることができる。
請求項4に記載のワーク搬送用トレイでは、請求項1〜3のいずれかにおいて、複数の位置決め部材は、3つの位置決め部材以外に、1つの位置決め部材をさらに有している。
このトレイでは、4つの位置決め部材によってトレイ同士の位置決めを行っている。例えばトレイの寸法が大きくてしかも軽量化のために枠の強度を十分にとれない場合は、枠の弾性変形によって位置決め部材同士の位置関係が変化することがあるが、その場合にもトレイ同士の相対位置を安定して維持することができる。
請求項5に記載のワーク搬送用トレイは、請求項1〜4のいずれかにおいて、枠に設けられ、他のワーク搬送用トレイとの隙間を確保するように他のワーク搬送用トレイの重量を受ける重量支持部材をさらに備えている。重量支持部材は他のワーク搬送用トレイとの位置決めを行わない。
このトレイでは、重量支持部材が他のワーク搬送用トレイとの位置決めを行わないため、必要最低限の数の位置決め部材によって位置決めを行うことになり、部品精度や組立精度のバラツキがあっても段積みが可能である。
本発明に係るワーク搬送用トレイでは、部品精度や組立精度のバラツキがあっても段積みが可能であり、しかも段積み後に最小限の隙間でトレイ同士を規制して、段積みトレイにおけるトレイ同士のズレの累積を最小限に抑えることができる。
1.第1実施形態
以下、本発明を適用したワーク搬送用トレイの実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
(1)ワーク搬送用トレイの全体構造
図1は本発明に係るワーク搬送用トレイ1(以下、「トレイ1」とする)の一実施形態の構成を示す斜視図であり、図2はトレイ1の上面図である。
トレイ1は、薄板状の物品が載置され、物品を搬送するために用いられる。トレイ1は、主に、矩形状の外枠2と、外枠2の対向する長辺枠部材2aの間に掛け渡された複数の桟4(ワーク載置部)とを備えている。なお、この実施例では、薄板状の物品としてガラス基板Sを用いて説明する。
(2)外枠の構造
外枠2は、2本の長辺枠部材2aと2本の短辺枠部材2bとから構成される。本実施例における枠部材2a,2bには一定の板厚のアルミ押し出し材が使用されている。
図3及び図4は段積みされたトレイ1の部分斜視図であり、図5は段積みされたトレイ1の部分縦断面図である。
枠部材2a,2bは、図5の断面形状から明らかなように、外側平坦部11と、外側平坦部11よりも高い位置に形成される内側平坦部12を備えており、外側平坦部11と内側平坦部12の間に傾斜部13が設けられている。内側平坦部12は傾斜部13の上端部から内方に延出しており、外側平坦部11は傾斜部13の下端部から外方に延出している。外側平坦部11には、樹脂ブロック8(後述)を取り付けるためのブロック取付孔17が複数箇所設けられている。傾斜部13は、外枠2が形成されたときに下方に向けて広がった形状となるように角度が付けられている。
傾斜部13の高さは、枠部材2a,2b同士が長方形の外枠2として組み合わされた場合に、外枠2の平面度を所定量以内に維持するために必要な強度を保てる高さに設定される。このため、傾斜部13の高さが、1枚の基板Sを安全に収容するために必要な収容高さを越えた高さになる場合がある。ここで、「安全に収容する」とは、トレイが段積みされた状態において、ガラス基板が全て、あるいは一部のトレイに搭載されており、全体が所定の移動により振動を加えられても、ガラス基板や桟の上面が上側の桟に接触することがない、ことを意味する。外枠2の形状が大型化された場合には要求される強度が大きくなり、外枠2を強化するために傾斜部13の高さはより高くなる。小型の外枠2で要求される強度が低い場合には、傾斜部13を低くすることができる。
枠部材2a,2b同士を接合することにより、本実施例の外枠2が形成される。本実施例の外枠2は、その断面形状が、上述したように、外側平坦部11、外側平坦部11の内側端から連続して上昇する傾斜部13、この傾斜部13の上部から連続する内側平坦部12とで形成される。形成された外枠2の単体としての高さは傾斜部13の高さで決定されるが、複数のトレイ1を積み重ねる場合には、傾斜部13で囲まれた部分の一部が、別のトレイが入り込むための収容空間13a(図5)として機能するために、より小さいピッチで積み重ねることが可能となる。
長辺枠部材2aと短辺枠部材2bは、両端同士が、図12に示すように、第1接合部材28と第2接合部材29によって接合される。第1接合部材28は、L字形状のプレートであって、枠部材2a,2bの内側平坦部12同士をリベットを介して固定している。第2接合部材29は、L字形状のプレートであって、枠部材2a,2bの外側平坦部11同士をリベットを介して固定している。
(3)桟の構造
外枠2の対向する長辺枠部材2aの間に、複数の桟4が掛け渡されて、ガラス基板Sの載置部を構成している。桟4には一定の板厚のアルミ押し出し材が使用されている。
外枠2の長辺枠部材2aには、桟4を支持するための複数の支持部材14が固定されている。支持部材14は、図5に示すように、プレート部材であって、外枠2の傾斜部13の内側に接して図示しないリベットによって固定される固定部14aと、その上端から内側に延びる支持部14bとを有している。
桟4の一端部の拡大図を図10に示す。桟4は、ワーク載置面としての平坦部41と、その両側に形成され断面コの字形状を構成する一対の側壁部42と、各側壁部42から外側に延びる一対のフランジ43とから構成されている。以上の形状によって、桟4は、平板の部材を用いた場合よりも梁強度が向上しており、このため、桟4にはより板厚の薄い素材を用いることが可能となっており、桟4の軽量化が図られている。平坦部41の上面には、ガラス基板Sを支持するための複数の載置ピン44が固定されている。載置ピン44は耐磨耗性の高いポリエーテル・エーテル・ケトン(PEEK(登録商標))や超高分子量ポリエチレン(UPE)等で形成されており、ガラス基板Sを繰り返し搭載しても、磨耗によるダストがほとんど発生せず、ガラス基板Sを汚染しない。平坦部41の両端には、断面コの字形状内に支持部材14の支持部14bが配置されており、両者は図示しないリベットによって固定されている。このようにして、平坦部41は、支持部材14を介して外枠2に支持されている。
このトレイ1では、外枠2の枠部材2a,2bの傾斜部13の上部と内側平坦部12が、桟4の平坦部41の周囲を覆う囲い部材として機能している。具体的には、囲い部材は、桟4の平坦部41より高い壁となっている。したがって、ガラス基板Sの外周部が外部から保護されている。また、例えば装置の急停止によってガラス基板Sが移動しても、ガラス基板Sがトレイ1から飛び出したり、あるいは、万一破損した場合でも破片が周囲に飛散しにくい構造となっている。
(4)樹脂ブロックの構造
樹脂ブロック8は、枠部材2a,2bの外側平坦部11に取りつけられた部材であり、各トレイ1同士の高さ方向のスペースを確保するためのスペーサであり、さらに各トレイ1同士の位置ずれを防止するためのトレイ位置規制部材である。
樹脂ブロック8は、上下に積み重ねられるトレイ1との接触部となるために、ダストの発生が抑えられた素材で形成されることが好ましい。本実施例における樹脂ブロック8は、耐磨耗性が高く、機械的な強度に優れたPEEKやUPEで形成されている。樹脂ブロック8は、ブロック同士が接触しても摩耗が極めて少なく、ダストが発生したとしても落下しにくいために、搬送するガラス基板Sを汚染しにくい。
(5)第1樹脂ブロックと第2樹脂ブロックの構造および配置
樹脂ブロック8は、2種類のブロック、第1樹脂ブロック8Aと第2樹脂ブロック8Bを有している。以下、各ブロックの構造を説明し、次に配置を説明する。
(a)共通構造
図6(a)は第1樹脂ブロック8Aの上面図であり、図6(b)は第1樹脂ブロック8Aの正面図であり、図6(c)は第1樹脂ブロック8Aの底面図であり、図6(d)は第1樹脂ブロック8Aの側面図である。図8(a)は第2樹脂ブロック8Bの正面図であり、図8(b)第2樹脂ブロック8Bの底面図であり、図8(c)は第2樹脂ブロック8Bの側面図である。
最初に、第1樹脂ブロック8Aと第2樹脂ブロック8Bの共通構造について説明する。
樹脂ブロック8A,8Bは、主に、略直方体の本体部20を有している。本体部20は、図左右方向に長くなっている。本体部20の高さは、1枚の基板Sを安全に収容するための収容高さH1(図5を参照)と等しくなるように形成されている。本体部20の上面には凸部21が設けられている。樹脂ブロック8A,8Bの凸部21は、概ね円錐形または円錐台形状に形成されている。
本体部20の両側部には、トレイを段積み、段ばらしする際に支持するための接触部となる被支持部23が延びている。被支持部23には、枠部材2a,2bに樹脂ブロック8を固定するための外枠取付孔24が貫通しており、樹脂ブロック8A,8Bは、外枠2に、取付孔24を貫通するボルト・ナット19(図13)もしくはリベットによって固定される。図3と図4は、樹脂ブロック8A,8Bが枠部材2a,2bにボルト・ナットもしくはリベットによって固定された状態を示す斜視図である。樹脂ブロック8A,8Bは、被支持部23の上面が枠部材2a,2bの外側平坦部11の下面に突き当てられて、ブロック取付孔17から凸部21と本体部20の上部が突出した状態で固定されている。樹脂ブロック8A,8Bは、本体部20の上面が、枠部材2a,2bの外側平坦部11よりも高くなっている。また、本体部20の下面(後述する凸部25の下面)は、外側平坦部11の下面よりも低くなっている。
このような配置により、上下方向にトレイ1を多段で積み重ねると、各々のトレイ1の樹脂ブロック8A,8Bの本体部20の上面と下面が互いに接することとなり、トレイ1は、樹脂ブロック8A,8Bの本体部20の高さをピッチとして積み重ねられる。
以上に述べたように、本実施例のトレイ1は、接触部である樹脂ブロック8A,8Bと外枠2を異なる素材で別々に形成してから固定する構成となっている。このことにより、接触部だけにダストの発生を抑えられた素材を適用することが可能となり、接触部を容易に加工し、形成することができる。一方、外枠2の他の部分は、他のトレイ1や設備等とほとんど接触しないため、ダストの抑制よりも強度を重視した素材を適用することが可能となり、外枠2の素材を選択する自由度を広げることができる。
(b)異なる構造
次に、第1樹脂ブロック8Aと第2樹脂ブロック8Bの異なる構造について説明する。
図6に示すように、第1樹脂ブロック8Aの本体部20の下面には、凹部22が設けられている。凹部22は、本体部20の長手方向に延びる一対の凸部25の間に形成されており、両端が開放された溝である。凹部22は、上面の凸部21に対応した断面形状を有している。図7は2つの第1樹脂ブロック8Aが互いに係合した状態を示す側面図である。この状態で、第1樹脂ブロック8Aは本体部20の長手方向に相対移動可能である。また、第1樹脂ブロック8Aは凸部21の中心軸回りに相対回転可能である。
図8に示すように、第2樹脂ブロック8Bの本体部20の下面には、凹部26が設けられている。凹部26は、本体部20の長手方向に離れた一対の凸部27の間に形成されており、本体部20の短手方向に開放されている。図9は2つの第2樹脂ブロック8Bが互いに係合した状態を示す部分正面図である。この状態で、凸部21は、凹部26に対して左右・前後に隙間を確保している。以上より、第2樹脂ブロック8Bは、上側にあるトレイ1の重量は支持するが、トレイ1同士を位置決めしていない。
このトレイでは、第2樹脂ブロック8Bが他のワーク搬送用トレイ1との位置決めを行わないため、必要最低限の数の第1樹脂ブロック8Aによって位置決めを行うことになり、部品精度や組立精度のバラツキがあっても段積みが可能である。
(c)配置
第1樹脂ブロック8Aと第2樹脂ブロック8Bの配置について説明する。図2に示すように、樹脂ブロック8A、8Bは、各枠部材2a,2bに三カ所ずつ合計12カ所に設けられている。
第1樹脂ブロック8Aは、図2のA位置,B位置,C位置の三カ所に配置されている。A位置,B位置は、図下側の短辺枠部材2bの両端側である。C位置は、図左側の長辺枠部材2aの図下側の短辺枠部材2bから離れた側である。このように、A位置の第1樹脂ブロック8AとB位置の第1樹脂ブロック8Aは同じ短辺枠部材2bに配置されており、凹部22の向きも同じで短辺枠部材2bの長手方向を向いている。A位置の第1樹脂ブロック8AとB位置の第1樹脂ブロック8Aの凹部22の向きは、図2の矢印に示すように、図左右方向である。それに対して、C位置の第1樹脂ブロック8Aは、A位置の第1樹脂ブロック8AとB位置の第1樹脂ブロック8Aを結ぶ直線上に配置されておらず、さらに凹部22の向きが前二者の凹部22の向きと異なりそれらに対して直角をなしている。C位置の第1樹脂ブロック8Aの凹部22の向きは、図2の矢印に示すように、図上下方向である。残りの9カ所には、第2樹脂ブロック8Bが配置されている。
このトレイ1では、トレイ1同士を積み上げた場合に、一直線上に並ぶことなく配置された3つの第1樹脂ブロック8A同士が係合してトレイ1同士の位置決めが行われる。3つの第1樹脂ブロック8Aは一直線上に並ぶことなく配置されているため、段積み後に最小限の隙間でトレイ1同士を規制している。したがって、段積み状態で搬送中に急制動が作用した場合でも、トレイ1のずれの累積を最小限に抑えることができる。さらに、第1樹脂ブロック8Aの凹部22が直線状に延びる溝であるため、部品精度や組立精度のバラツキがあっても段積みが可能である。
なお、トレイ1の寸法が大きく、しかも軽量化のために外枠2の強度を十分にとれない
場合は、図2の位置Dの第2樹脂ブロック8Bは、第1樹脂ブロック8Aに置き換えても良い。D位置は、図左側の長辺枠部材2a上の図下側の短辺枠部材2bに近い側である。その場合は、外枠2の弾性変形による樹脂ブロック8間の位置変化を効果的に制限することができる。
(6)基板位置決め部材の構造
次に、トレイ1に搭載されるガラス基板Sを位置決めするための基板位置決め部材30を説明する。
図11は基板位置決め部材30の斜視図であり、図12は外枠2の枠部材2a,2bの角部分の部分上面図であり、図13は基板位置決め部材30を含む外枠2周辺のトレイ1の断面図である。
基板位置決め部材30は、外枠2の角部に固定され、ガラス基板Sの平面方向への移動を防止するための部材である。基板位置決め部材30は、樹脂製であり、平坦部31と、そこから下方に延びる柱部32と、平坦部31の一端から上方に延びる壁部34と、その上端からなだらかに続いて直線状に延びる傾斜部35と、その下端部からさらに伸びる平坦部36とを有している。平坦部36には、球形凸状の基板載置部37が形成されている。平坦部31および柱部32にはネジ穴33が形成されている。
基板位置決め部材30は、図12に示すように、外枠2の各角部の二カ所に設けられており、より具体的には、各枠部材2a,2bの両端位置から枠部材の長手方向に直角に延びて配置されている。基板位置決め部材30の平坦部31の上面は、外枠2の内側平坦部12の下面に当接しており、壁部34は内側平坦部12の先端面に当接している。この状態で、例えばボルトがネジ穴33に螺合することによって、基板位置決め部材30は内側平坦部12に固定されている。この結果、平坦部36は内側平坦部12より内側下方に位置しており、基板載置部37にはガラス基板Sが載置されている。この状態で、傾斜部35が基板Sの位置決めを行っている。傾斜部35は、実際のガラス基板Sの寸法に対して片側で例えば1〜3mmのクリアランスを確保できるように配置されている。
また、ガラス基板Sをトレイ1上に搭載する際、傾斜部35によりガラス基板S端面が誘い込まれ、位置ずれを補正する。
基板位置決め部材30が従来の脱落防止部材と載置ピンとを一体化した構造であるため、ガラス基板Sと外枠2との間の隙間が従来より小さくなっている。この結果、従来のトレイに比べて外枠の小型化が達成されている。
なお、基板位置決め部材30が耐磨耗性の高いPEEKやUPEで形成されており、基板Sが位置決めのために繰り返し接触しても、磨耗によるダストがほとんど発生せず、基板Sが汚染されにくい。
(7)段積みトレイの構造
図3および図4に、トレイ1を上下方向に複数枚重ね合わせた状態を示す。また、図5に、5枚重ねられたトレイ1の断面図を示す。図5から明らかなように、上から載せられた別のトレイ1の傾斜部13が下側のトレイ1の傾斜部13を覆って積み重ねられる。言い換えると、上側のトレイ1の傾斜部13の内側の収容空間13a内に下側のトレイ1の囲い部材(外枠2の枠部材2a,2bの傾斜部13の上部と内側平坦部12)が入り込む。そのため、積み重ねたときに小さなスペースで多くのトレイ1を保管することが可能となっている。
本実施例のトレイ1は、外枠2に固定された樹脂ブロック8の本体部20の上面と下面だけが互いに接した状態で積み重ねられる。樹脂ブロック8の高さが、1枚のガラス基板Sを安全に収容する為の収容高さH1となっており、トレイ1の外枠2の他の部分及び桟4は、積み重ねたときに上下のトレイ1とは接触しない。このことから、トレイ1は、樹脂ブロック8によって規定される高さ、即ち収容高さH1をピッチとして積み重ねられる。
トレイ1が樹脂ブロック8によって規定される収容高さH1のピッチで積み重ねられるとき、上側のトレイ1の外枠2内に、下側のトレイ1の外枠2が入り込む。たとえ、外枠2の強度を高くするために傾斜部13の高さを高くしたトレイ1を積み重ねたとしても、傾斜部13が上側のトレイ1の傾斜部13の収容空間13a内に納められている限り、全体の高さに対する影響は無い。このように、本実施例のトレイ1は、上側のトレイ1の傾斜部13に、下側の別のトレイ1の傾斜部13が入り込む収容空間13aが設けられることで、たとえ傾斜部13の高さを変更した場合であっても、常により小さいピッチで積み重ねることが可能となっている。
上述したように、本実施例のトレイ1が上下方向に積み重ねられているとき、上下のトレイ1の間では、樹脂ブロック8だけが接触しており、外枠2と桟4は他のトレイ1と全く接触しない。樹脂ブロック8はPEEKやUPEで形成されているために接触によってもダストがほとんど発生しない。また外枠2と桟4は他のトレイ1と接触しないためにダストを発生させない。このように、本実施例のトレイ1は積み重ねてもダストがほとんど発生せず、基板Sの汚染が極めて小さい。
更に、本実施例のトレイ1は、上積みされたトレイ1の重量を、樹脂ブロック8が支持する構成となっており、外枠2には、上側のトレイ1の重量が加えられることがない。このために、外枠2は、自らの重量と、載置した基板Sの重量を支持できる強度を備えていればよく、外枠2によって上積みされたトレイ1を支持する構成を採用した場合と比較すると、要求される強度は小さい。このため、外枠2に要求される強度を容易に得ることができ、軽量化を図ることができる。
(8)段積み作業の動作
(a)第1実施例
図14は、2枚のトレイ同士を積み重ねるときの動作を説明する模式図である。図14(a)は、2枚のトレイ51,52を積み重ねる際に枠同士が完全に一致している状態を示している。下側のトレイ51には、3つの第1樹脂ブロック61,62,63が設けられている(図では凸部のみを図示している)。第1樹脂ブロック61,62は、枠の隣接する2つの角部付近にそれぞれ設けられている。第1樹脂ブロック63は、前述の2つの角部を結ぶ枠部材と対向する位置にある枠部材の中央部分に設けられている。上側のトレイ52には、3つの第1樹脂ブロック71,72,73が設けられている。第1樹脂ブロック71,72は、枠の隣接する2つの角部付近にそれぞれ設けられている。第1樹脂ブロック73は、前述の2つの角部を結ぶ枠部材と対向する位置にある枠部材の中央部分に設けられている。第1樹脂ブロック71,72の凹部71a、72aは図左右方向に延びている。第1樹脂ブロック73の凹部73aは図上下方向に延びている。すなわち、図6において凹部22が図とは異なる直交方向に形成された形状である。
図14(a)の状態では、部品精度や組付精度のバラツキによって、第1樹脂ブロック71の凹部71aが第1樹脂ブロック61の凸部から外れた位置にある。しかし、実際に上側のトレイ52を下側のトレイ51に積み重ねると、上側のトレイ52の自重により、第1樹脂ブロック61の凸部が第1樹脂ブロック71の凹部71aの斜面に沿って誘い込まれて係合し、第1樹脂ブロック62の凸部が第1樹脂ブロック72の凹部72aの斜面に沿って誘い込まれて係合し、さらに、第1樹脂ブロック63の凸部が第1樹脂ブロック73の凹部73aの斜面に沿って誘い込まれて係合する。その結果、図14(b)に示すように、上側のトレイ52が下側のトレイ51に自動的に位置決めされる。
以上に述べたように、部品精度や組立精度のバラツキがあっても、トレイ同士の段積みが可能である。
なお、図2のトレイの実施形態では、本実施例とは異なり、第1樹脂ブロック73に相当する第1樹脂ブロックの位置が図左側の枠上になっているが、その場合でも本第1実施例と同様の効果が得られる。
(b)第2実施例
図15は、2枚のトレイ同士を積み重ねるときの動作を説明する模式図である。図15(a)は、2枚のトレイ53,54を積み重ねる際に枠同士が完全に一致している状態を示している。下側のトレイ53には、3つの第1樹脂ブロック64,65,66が設けられている(図では凸部のみを図示している)。第1樹脂ブロック64,65は、枠の隣接する2つの角部付近にそれぞれ設けられている。第1樹脂ブロック66は、前述の2つの角部を結ぶ枠部材と対向する位置にある枠部材の中央部分に設けられている。上側のトレイ54には、3つの第1樹脂ブロック74,75,76が設けられている。第1樹脂ブロック74,75は、枠の隣接する2つの角部付近にそれぞれ設けられている。第1樹脂ブロック76は、前述の2つの角部を結ぶ枠部材と対向する位置にある枠部材の中央部分に設けられている。第1樹脂ブロック74,75の凹部74a、75aは枠部材に対して斜めに延びている。第1樹脂ブロック76の凹部76aは図上下方向に延びている。
図15(a)の状態では、部品精度や組付精度のバラツキによって、第1樹脂ブロック74の凹部74aが第1樹脂ブロック64の凸部から外れた位置にある。しかし、実際に上側のトレイ54を下側のトレイ53に積み重ねると、上側のトレイ54の自重により、第1樹脂ブロック64の凸部が第1樹脂ブロック74の凹部74aの斜面に沿って誘い込まれて係合し、第1樹脂ブロック65の凸部が第1樹脂ブロック75の凹部75aの斜面に沿って誘い込まれて係合し、さらに、第1樹脂ブロック66の凸部が第1樹脂ブロック76の凹部76aの斜面に沿って誘い込まれて係合する。その結果、図15(b)に示すように、上側のトレイ54が下側のトレイ53に自動的に位置決めされる。
以上に述べたように、部品精度や組立精度のバラツキがあっても、トレイ同士の段積みが可能である。
(c)第3実施例
図16は、2枚のトレイ同士を積み重ねるときに上側のトレイを間違えて180度回転させて積んだときの動作を説明する模式図である。
図16(a)は、2枚のトレイ55,56を積み重ねて枠同士はわずかにずれているが、第1樹脂ブロック同士は係合している状態である。下側のトレイ55には、3つの第1樹脂ブロック67,68,69が設けられている(図では凸部のみを図示している)。第1樹脂ブロック67,68は、枠の隣接する2つの角部付近にそれぞれ設けられている。第1樹脂ブロック69は、前述の2つの角部を結ぶ枠部材と対向する位置にある枠部材の中央部分に設けられている。
さらに、下側のトレイ55には、3つの第2樹脂ブロック81,82,83が設けられている。第2樹脂ブロック81,82,83に対向するトレイ56側の第2樹脂ブロックは、位置決め機能を有しておらず、つまり凸部と凹部が互いに当接しないように配置されている(例えば、図9を参照)。そのため、第2樹脂ブロック81,82,83は重量を支持する機能のみを実現している。なお、第2樹脂ブロック81は、第1樹脂ブロック67,68の間の枠部材の中央部分に設けられ、第2樹脂ブロック82,83は、第1樹脂ブロック69が設けられた枠部材の各端部が構成する各角部付近に設けられている。
上側のトレイ56には、さらに、3つの第1樹脂ブロック77,78,79が設けられている。第1樹脂ブロック77,78は、枠の隣接する2つの角部付近にそれぞれ設けられている。第1樹脂ブロック79は、前述の2つの角部を結ぶ枠部材と対向する位置にある枠部材の中央部分に設けられている。第1樹脂ブロック77,78の凹部77a、78aは図左右方向に延びている。第1樹脂ブロック79の凹部79aは図上下方向に延びている。
図16(a)の状態では、第1樹脂ブロック67の凸部が第1樹脂ブロック77の凹部77aに嵌り、第1樹脂ブロック68の凸部が第1樹脂ブロック78の凹部78aに嵌り、第1樹脂ブロック69の凸部が第1樹脂ブロック79の凹部79aに嵌っている。
図16(b)の状態では、例えば操作者が上側のトレイ56を間違えて180度回転させた状態で下側のトレイ55上に載置している。この状態では、第1樹脂ブロック77,78,79は第1樹脂ブロック67,68,69から外れて、第2樹脂ブロック82,83,81の位置にそれぞれ配置される。このとき、第2樹脂ブロック81,82,83の各凸部が、第1樹脂ブロック79の凹部79a、第1樹脂ブロック77の凹部77a、および第1樹脂ブロック78の凹部78aにそれぞれ嵌り込む。以上の結果、2枚のトレイ55、56同士の位置決めが実現される。なお、上側のトレイ56を誤操作したにもかかわらず以上の効果が得られたのは、第2樹脂ブロック81,82,83においては本体部から延びる凸部は本来何の機能も発揮していないにもかかわらず(例えば、図9を参照)、予め全ての第2樹脂ブロック81,82,83に凸部を設けていたためである。
2.他の実施形態
以上、実施例において本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
(1)各部材の接合
外枠の枠部材同士の接合方法や接合箇所、外枠と桟の接合方法や接合箇所は、搭載する薄板状の物品の大きさや重量に合わせて、適宜変更が可能である。
(2)各部材の構造
外枠の形状や、樹脂ブロックの形状や配置を、作用効果を損なわない範囲において、変更することが可能である。
(3)樹脂ブロックの変形例
前記実施形態では位置決めを行うための第1樹脂ブロックの凹部は直線状であり、枠部材に沿って延びていたり、枠部材に対して直角に延びていたり、枠部材に対して斜めに延びていたりする。しかし、位置決めを行うための第1樹脂ブロックとして、以下に述べるような両者の相対回転のみを許容する円形状の凸部と凹部を有するものを採用しても良い。この場合、例えば、以下に述べる樹脂ブロック108は、第1実施形態の図2に示す第1樹脂ブロック8A(Bの位置)に設けても良い。この場合、上下のトレイ同士は樹脂ブロック108を中心に相対回転可能であるが、第1樹脂ブロック8A(Aの位置)と第1樹脂ブロック8A(Cの位置)によって、両トレイの相対回転は制限される。
図17(a)は樹脂ブロック108の上面図であり、図17(b)は樹脂ブロック108の縦断面図である。図18は樹脂ブロック108の側面図である。
樹脂ブロック108は、主に、略直方体の本体部120を有している。本体部120の高さは、1枚の基板Sを安全に収容する為の収容高さH1と等しくなるように形成されている。本体部120の上面には凸部121が設けられている。凸部121は、円錐台形状に形成されている。本体部120の両側部には、トレイを段積み、段ばらしする際に支持するための接触部となる被支持部123が延びている。被支持部123には、枠部材に樹脂ブロック8を固定するための外枠取付孔124が貫通している。
樹脂ブロック108は、外枠に、リベット若しくはネジによって固定される。樹脂ブロック108は、被支持部123の上面が枠部材の外側平坦部の下面に突き当てられて、ブロック取付孔から凸部121と本体部120の上部が突出した状態で固定されている。
このような配置により、上下方向にワーク搬送用トレイを多段で積み重ねると、各々のトレイの樹脂ブロック108の本体部120の上面と下面が互いに接することとなり、ワーク搬送用トレイは、樹脂ブロック108の本体部120の高さをピッチとして積み重ねられる。
樹脂ブロック108の本体部120の下面には凹部122が設けられている。凹部122は、凸部121とほぼ同じ形状及び寸法の孔であり、凹部と凸部の隙間は必要最小限確保されている。図19は2つの樹脂ブロック108が互いに係合する様子を示す側面図である。この状態で、樹脂ブロック108は左右・前後方向にはほとんど移動不能であるが、回転方向には制限なく移動できる。
(4)外枠および桟の材料の変形例
前記実施形態では枠部材はアルミの押出加工形成されていたが、一定の板厚の鋼材(例えば、SUS304)を板金加工によって同一の断面形状となるように加工しても良い。
(5)支持部材の変形例
前記実施形態では支持部材は枠部材に固定されていたが、支持部材は、内側平坦部と同様に、傾斜部に一体に形成されていても良い。
また、支持部材と桟とを固定するリベットの数は1個に限定されない。つまり、リベットは複数個でも良い。
本発明の一実施形態としてのワーク搬送用トレイの斜視図。 ワーク搬送用トレイの平面図。 段積みトレイの角部の斜視図。 段積みトレイの角部の斜視図。 段積みトレイの部分断面図。 第1樹脂ブロックの各図。 第1樹脂ブロック同士の載置を示すための側面図。 第2樹脂ブロックの各図。 第2樹脂ブロック同士の載置を示すための側面図。 桟の部分斜視図。 位置決め部材の斜視図。 ワーク搬送用トレイの部分平面図。 位置決め部材の断面図。 2枚のトレイを積み重ねる状態の第1実施例を示す模式図。 2枚のトレイを積み重ねる状態の第2実施例を示す模式図。 2枚のトレイを積み重ねる状態の第3実施例を示す模式図。 他の実施形態における樹脂ブロックの各図。 他の実施形態における樹脂ブロックの側面図。 他の実施形態における樹脂ブロック同士の係合を示すための部分断面図。
符号の説明
1 ワーク搬送用トレイ
2 外枠
2a 長辺枠部材
2b 短辺枠部材
4 桟
8 樹脂ブロック
8A 第1樹脂ブロック
8B 第2樹脂ブロック
11 外側平坦部
12 内側平坦部
13 傾斜部
20 本体部
21 凸部
22 凹部
23 被支持部
26 凹部

Claims (5)

  1. 薄板状のワークの搬送に用いられるワーク搬送用トレイであって、
    前記ワークを載置するワーク載置面を有するワーク載置部と、
    前記ワーク載置部を支持する枠と、
    前記枠に設けられ、積み上げられる他のワーク搬送用トレイとの位置決めを行うための複数の位置決め部材とを備え、
    前記位置決め部材は、凸部と、他のワーク搬送用トレイの位置決め部材の凸部が入り込む凹部を有しており、
    前記複数の位置決め部材は、一直線上に並ぶことなく配置された3つの位置決め部材を有しており、
    前記3つの位置決め部材のうち少なくとも2つの位置決め部材の凹部は、直線状に延びて前記凸部の直線方向の移動を許容する溝である、
    ワーク搬送用トレイ。
  2. 前記3つの位置決め部材のうち残りの1つの位置決め部材の凹部は、直線状に延びて前記凸部の直線方向の移動を許容する溝である、請求項1に記載のワーク搬送用トレイ。
  3. 前記枠は、4本の枠部材からなる矩形状であり、
    前記位置決め部材は、前記枠部材に設けられている、請求項1または2に記載のワーク搬送用トレイ。
  4. 前記複数の位置決め部材は、前記3つの位置決め部材以外に、1つの位置決め部材をさらに有している、請求項1〜3のいずれかに記載のワーク搬送用トレイ。
  5. 前記枠に設けられ、他のワーク搬送用トレイとの隙間を確保するように他のワーク搬送用トレイの重量を受ける重量支持部材をさらに備えており、
    前記重量支持部材は他のワーク搬送用トレイとの位置決めを行わない、請求項1〜4のいずれかに記載のワーク搬送用トレイ。
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