JP2013169640A - 枠体搬送装置および枠体搬送装置を用いた吸着方法と吸着解除方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、特に、基板保持用枠体を従来のように、枠体の左右に張り出した手掛部や係合部を把持する方法によらずに吸着して搬送可能にすることを考慮した基板保持用枠体１０の枠体搬送装置および該枠体搬送装置を用いた吸着方法と吸着解除方法に関するものである。

【解決手段】
本発明は、基板保持用枠体１０を真空吸着して、水平平面状態で移送する枠体搬送装置５０において、通気管６３を通じて連結される吸着パッド６６と該吸着パッド６６の全体を覆い下面に開口するキャップ状の拡散防止カバー６７を少なくとも備え、該拡散防止カバー６７は、通気管６３を軸として気密状態を維持して上下にスライドする構造にされており、側面に加圧エアーを逃がすフィルター６９を有する開口部が形成されている、ことを特徴とする。

【選択図】 図１

Description

本発明は、剛性であり撓み性を有する矩形状（四角形状）の基板を、同じく矩形状の基板保持用枠体の内周に設けた基板支持板に１枚ずつ載せ、該基板を載せた状態の基板保持用枠体または、基板保持用枠体自体を搬送する枠体搬送装置および該枠体搬送装置を用いた吸着方法と吸着解除方法に関するものである。
基板の例としては薄板ガラス基板があり、特には、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、液晶表示装置用のカラーフィルター基板、それらの中間製品、その他の各種基板等を挙げることができる。
これらの大型の基板は撓みやすく、四周縁辺部のみを支持した場合には、下方にやや湾曲した状態になるが、多段積みした際に基板の相互間が接触しないようにし、かつ高い密度に積層する必要がある。さらに、搬送時や保管時の振動による破損や割れから基板を保護する必要があり、塵埃の混入や汚染を防止する必要もある。

本発明は、特に、基板保持用枠体を従来のように、枠体の左右に張り出した手掛部や係合部を把持する方法によらずに吸着して搬送可能にすることを考慮した基板保持用枠体の枠体搬送装置および該枠体搬送装置を用いた吸着方法と吸着解除方法に関するものである。

液晶表示ディスプレイ、プラズマ表示ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ用のカラーフィルター等に用いられる基板は、損傷したり、汚したりすることなく搬送及び保管することが重要である。このような板状物を搬送等する際は、基板同士が接触しないように所定間隔で並列収納する必要がある。
しかし、これら液晶表示ディスプレイ、プラズマ表示ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイ製品は、表示装置自体が大型化していること、小サイズ物であっても多面付けの状態で製造されること等のため、用いられる基板やその中間製品等は大サイズ化しており、１メートル角程度のサイズにもなると、０．７ｍｍ厚のガラス基板でも対向する２辺または４辺を支持した場合は、中間部が１００ｍｍ以上も下方（重力方向）に湾曲した状態になるのを避けられない。基板はさらに２メートル角以上の大サイズ化が求められており、保管スペースや取り扱い装置の問題からこのような基板を高密度で安全に保管し、取り扱いできるようにする必要がある。

特許文献１は、ディスプレイ用基板収納用トレイ、並びに、そのディスプレイ用基板収納用トレイ内に収納されたディスプレイ用基板の取り出し機構および取り出し方法に関する発明である。この発明では、上側のディスプレイ用基板収納用トレイ１０の係合部１３と下側のディスプレイ用基板収納用トレイ１０との係合部１３との間に、チャッキング用のチャック爪を挿入することができ、そのチャック爪が、上側のディスプレイ用基板収納用トレイ１０の係合部１３に係合されることによって、上側のディスプレイ用基板収納用トレイ１０のみを、下側のディスプレイ用基板収納用トレイ１０から分離して搬送するものである（段落（００３６））。本願の吸着による把持装置等とは異なり、係合部が外周枠から外側に延出している為、搬送時の接触により、変形が生じる事があり、これによりロボットハンドによる把持不良が発生するという問題がある。

特許文献２は、部品トレイを部品挿入装置へ供給する装置に関し、昇降機構と吸着機構で部品トレイを把持することを記載している。真空圧によって部品トレイを吸引把持するバキュームパッドによって構成され、複数のロッド内に吸引通路が形成され、上端からパイプを介して真空装置に接続されている部品トレイ供給装置である（段落（００１５］）が、本願のようなトレイ自体に加圧で吸着を解除するための加圧エアーや加圧エアーに飛散を防止するカバーの記載は無く、加圧エアーで異物を散乱させなくする効果の記載もないため、異物が発生または散乱する問題がある。

特許文献３は、段落（００１３）に記載されているように負圧で保持可能な吸着ユニットを上下動可能に懸架する支持部を有しパレット上に段積みされたダンボールなどの物品を荷降ろしする装置であり、負圧解除を大気開放だけで行うものである。
大型基板を載せた基板保持用枠体は、枠体の保持を確実に行うことも重要であるが、吸着解除も枠体を同時にまた短時間で確実に行う必要がある。吸着解除を大気解放だけでは、配管の長さの差による解除に要する時間や配管のつまりや変形により、吸着部間でのばらつきが出る可能性がる。また大気解放時に周辺の異物を配管内に吸い込み、基板への汚染の原因にもなる。

特開２００４−５９１１６号公報 特開平１１−３１２８９５号公報 特開２００１−２７０６２４号公報

従って、製造工程における基板の取扱いは勿論、工程間における基板の搬送及び保管についても異物や傷などが付かない様に取り扱うことが今まで以上に重要になってきている。

このように基板を載置した枠体を積層して搬送する方式では、基板を載置し多段に積み重ねた枠体を、一枚ずつ取り出す際は、ロボットハンドが枠体の両側面から枠体を把持し移動する。基板を載置する枠体の両側面には、このロボットハンドが把持する手掛部が枠体から外方向に突出して取り付けられている。
基板の積載効率を上げる為、枠体は、高密度に重ねる工夫がなされ、Ｇ６（第６世代）サイズの基板で積層する枠体の間隔は、１０ｍｍ程度まで狭くすることも可能となり、これに伴い外周に突出した手掛部の間隔も同じように狭くなる。
従って、ロボットハンドが積層された枠体の両側面の突出した手掛部を掴む裕度が狭くなり、手掛部のわずかな変形も把持不良となる。
ロボットハンドが把持する手掛部は、外周枠から外側に延出している為、搬送時の接触により、変形が生じる事があり、これによりロボットハンドによる把持不良が発生する事がある。本発明は、このような把持不良を解決しようとするものである。

別の搬送する方式として基板を載置する枠体を複数の真空吸着パッドで吸着して、搬送する方式がある。この方式は、搬送したのちに吸着解除の為に常圧に戻す際に複数の吸着パッドで吸着解除に時間差ができ、搬送事故が生じる場合があった。この問題を解決するために、真空吸着状態から短時間に確実に常圧または正圧にするために加圧エアーを供給する方式もあるが、加圧エアーが抜ける際に、周辺に拡散して異物をまき散らし、製品の品質を低下する要因となった。本発明は、このような品質の低下問題についても解決しようとするものである。

上記課題を解決する本発明の要旨の第１は、ロボットハンドに備えられた複数の吸着ヘッドにより、枠体または基板を載せた枠体を真空吸着して、水平平面状態で移送する搬送装置において、前記各吸着ヘッドは、負圧および正圧発生装置に通気管を通じて連結される吸着パッドと該吸着パッドの全体を覆い下面に開口するキャップ状の拡散防止カバーを少なくとも備え、該拡散防止カバーは、通気管を軸とし気密を維持して上下にスライドする構造にされており、側面に加圧エアーを逃がすフィルターを有する開口部が形成されている、ことを特徴とする枠体搬送装置、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第２は、前記拡散防止カバーの枠体と接する口縁には、密封緩衝材を備えることを特徴とする請求項１記載の枠体搬送装置、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第３は、前記ロボットハンドには、前記通気管が上下にスライドできる構造の吸着ヘッド支持部材と、該通気管に備えられた近接センサードッグとの間の距離を検知する近接センサーとが固定して備えられ、前記吸着パッドを先端に備える通気管には、該近接センサードッグが該吸着ヘッド支持部材の上方の位置に固定されて備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の枠体搬送装置、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第４は、前記通気管には、前記拡散防止カバー内側の上部と前記吸着パッド上部との間にスプリングが備えられていることを特徴とする請求項1ないし請求項３のいずれか１の請求項記載の枠体搬送装置、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第５は、前記枠体または基板を載せた枠体の吸着部に対して前記吸着パッドと前記拡散防止カバーを下降させ、該吸着パッドが該枠体の吸着部に接触した後に前記拡散防止カバーが該枠体の吸着部に接触し、該吸着パッドに対して負圧が供給されて吸着パッド内が減圧されて、吸着パッドが枠体に吸着することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項記載の枠体搬送装置を用いた吸着方法、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第６は、前記枠体又は基板を載せた枠体の吸着部に対して、前記近接センサーが近接オン信号を検知している状態で、前記吸着パッドと前記拡散防止カバーを下降させ、該吸着パッドが該枠体の吸着部に接触した後に、該拡散防止カバーの前記密封緩衝材が枠体の吸着部に接触する位置で、該近接センサーが近接オフ信号を検知した後に、該吸着パッドに対して負圧が供給されて該吸着パッド内が減圧されて、吸着パッドが枠体に吸着することを特徴とする請求項３または請求項４記載の枠体搬送装置を用いた吸着方法、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第７は、前記枠体又は基板を載せた枠体の吸着部に対して、前記拡散防止カバーで該吸着部周囲が密閉されている状態で、該拡散防止カバーに覆われた前記吸着パッドが該枠体の吸着部に吸着している状態において、該吸着パッドに対する負圧供給を停止し、その後、該吸着パッドに通気管から正圧を供給して、該吸着パッド内が正圧状態になった後、正圧の供給を停止した後に、前記ロボットハンドが上昇し、該拡散防止カバーが吸着面から離れ、その後に該吸着パッドが枠体の吸着面から離れる、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項記載の枠体搬送装置を用いた吸着解除方法、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第８は、前記拡散防止カバーが前記枠体または基板を載せた枠体の吸着部周囲を密封し、該拡散防止カバーに覆われた前記吸着パッドが該枠体の吸着部を吸着している状態で、且つ前記近接センサーが近接オフ信号を検知している状態において、該吸着パッドに対する負圧供給を停止し、その後、該吸着パッドに前記通気管から正圧を供給して、該吸着パッド内が正圧状態になった後、正圧の供給を停止した後に、前記ロボットハンドが上昇し、該ロボットハンドに備えられた該近接センサーが近接オン信号を検知した後に、該吸着パッドが吸着面より離れることを特徴とする請求項３または請求項４記載の枠体搬送装置を用いた吸着解除方法、にある。

請求項に記載する枠体は、基板を載せる為の枠体であり、明細書、図面には、説明を明確にするために基板保持用枠体とも記載する。
請求項及び明細書に記載する近接センサーは、検出対象物に接触することなく検出するセンサーで、検出対象の移動情報を電気的信号に置き換えるものである。近接センサードッグとは、前記検出対象物である。
請求項及び明細書に記載する真空とは、真空状態だけを意味するものでなく、負圧状態を意味するものであり、真空吸着とは、負圧状態で吸着することであり、真空配管とは、負圧発生装置に連結される配管を意味するものである。

従来、ロボットハンドが枠体の外側に延出した手掛部を把持して搬送したため、搬送時の接触により、手掛部に変形が生じる事があり、これによりロボットハンドによる把持不良が発生する事があった。しかし、本願のように、枠体の上面を真空吸着パッドで吸着し搬送することによりに枠体から外側に延出する手掛部を設ける必要がない為、搬送時の接触による枠体の変形は生じ難く、ロボットハンドによる枠体の把持不良の発生を防止できる。

吸着パッドの吸着解除する加圧エアーが放出される際に該吸着パッドを覆う拡散防止カバーにより、周辺への異物の飛散が抑えられる。

枠体搬送装置のロボットハンド部および吸着ヘッド部の詳細を示す図である。 枠体搬送装置の全体構成を示す図である。 基板保持用枠体の平面図である。 枠体搬送送装置が基板保持用枠体を吸着して懸垂する動作を示す図である。 基板保持用枠体を吸着する際の吸着ヘッド部の動作を示す図である。 基板保持用枠体を吸着解除する際の吸着ヘッド部の動作を示す図である。

以下、まず、基板を保持する為の基板保持用枠体１０について、従来の基板保持用枠体の外側左右に張り出した手掛部を備える基板保持用枠体と比較して説明する。
図３Ａ、Ｂに示すように基板保持用枠体１０は、対向する１対の金属枠材１１ａ、１１ｂと対向する１対の金属枠材１１ｃ、１１ｄがそれぞれコーナーピース１６で連結し平面視矩形状に組み立てした金属枠部１１が、該金属枠部１１に沿って枠内側に延設した基板支持板１３を少なくとも有する構成にされている。図３Ａ、Ｂでは、金属枠部１１と基板支持材１３の間に上下に枠体を積み重ねる際の嵌合部１２が設けられているが、嵌合部１２は、必ずしもこの位置に設ける必要はなく、金属枠部１１またはコーナーピース部１６に設けることも可能である。基板支持板１３上に基板が載置され基板保持用枠体１０を積み重ねて保持して搬送される。

図３Ａには、基板保持用枠体の金属枠部１１上に吸着部１７を備え、該吸着部１７を真空吸着して搬送する基板保持用枠体を示す。
図３Ｂには、基板保持用枠体の外側に張り出して手掛部１５を備え、該手掛部を把持して搬送する従来の基板保持用枠体を示す。本発明の効果の一つは、該手掛部１５を備える必要のない枠体の吸着搬送を可能とするものである。
図３Ａでは、吸着部１７が金属枠材１１ａ、１１ｂのそれぞれに３箇所配置してあるが、２箇所および４箇所の配置でも可能である。
吸着部１７は、枠体搬送装置５０のロボットハンド７３に備えられた吸着パッド６６が基板保持用枠体１０を真空吸着する場所であり、該基板保持枠体１０の平坦な上面で、吸着パッドと対応する位置に備えられる。
吸着部１７を備えるのは、手掛部１５を備えない枠体１０を搬送可能にするためであるが、図３Ｂに示すような手掛部１５を備える従来の枠体でも吸着部１７を備え、吸着方式での枠体搬送装置を用いて搬送することも可能である。

次に、図２を用いて、上記基板保持用枠体１０を吸着して懸垂する枠体搬送装置５０の全体構成について説明する。
枠体移送装置５０は、ロボットハンド７３とロボットハンドの動作を制御するロボット制御部７０、水平に回転動作を行う回転アーム７１、上下動作と前後動作を行う上下アーム７２とを少なくとも有する構成で、ロボットハンド７３の先端には、基板保持用枠体１０を吸着保持する吸着ヘッド６０を備える。吸着ヘッド６０の通気管６３に通じる真空および圧空配管５１は、ロボット制御部７０内の負圧および正圧発生装置に連結している。

次に、図１を用いて、ロボットハンド７３の先端に備えられた吸着ヘッド６０の構成を説明する。
ロボットハンド７３の先端部には、枠体の複数の吸着部に対応する位置に吸着ヘッド支持部材６２を介して、吸着ヘッド６０が複数備えられている。
前記各吸着ヘッド６０は、負圧および正圧発生装置に真空配管および圧空配管５１を通じて、通気管６３に連結される吸着パッド６６と該吸着パッド６６の全体を覆い下面に開口するキャップ状の拡散防止カバー６７を少なくとも備えている。
該拡散防止カバー６７は、その頂部に通気管６３を貫通する部分を有し、気密状態を維持して上下にスライドできる構造にされている。また、拡散防止カバー６７の側面には、加圧エアーを逃がすエアーフィルタ６９を有する開口部が形成されている。
拡散防止カバー６７は、吸着パッド６６全体を覆い下面に開口し、枠体の吸着部に吸着される形状であれば、キャップ状と記載してあるが、天井部が平坦な形状でも良い。
付着異物の堆積を防止する点では、天井部が丸みを有する形状が好ましい。

図１Ｂを用いて、吸着ヘッド６０に密封緩衝材６８、近接センサー６１、近接センサードッグ６４を備えた構成を説明する。

拡散防止カバー６７の基板保持用枠体１０の上面の吸着部１７に接する部分には、枠体との密閉性を良くするために緩衝材として弾性を有する樹脂の密封緩衝材６８を備え付けている。これにより拡散防止カバー外への異物の拡散が防止できる。

近接センサー６１はロボットハンド７３に取り付けられ、先端に吸着パッド６６を備える通気管６３に取り付けられた近接センサードッグ６４との間の磁気の強弱を検知するセンサーである。

枠体１０から吸着パッド６６および拡散防止カバー６７が離れている状態では、近接センサー６１は、近接センサードッグ６４との距離が最短に位置した状態で近接オン信号となり、ロボットハンド７３が枠体１０に向かって下降した際に、拡散防止カバー６７が枠体１０の吸着部１７に下降できた位置で近接オフ信号となる。

拡散防止カバー６７が枠体１０の吸着部１７に下降できていることを、近接センサー６１が近接オフ信号であることで確認することが出来るため、拡散防止カバー６７の密封不良による異物の拡散を未然に防止できる。
又吸着を解除してロボットハンド７３が上昇して、拡散防止カバー６７が枠体１０から離れていることを、近接センサー６１が近接オン信号となることで確認して、ロボットハンド７３が高速に上昇するため、吸着解除不良による事故の発生を防止できる。

図１Ｃに示すように、前記通気管６３には、前記拡散防止カバー６７内側の上部と前記吸着パッド６６上部との間にスプリング６５が備えられている。該スプリング６５は、吸着時は、吸着パッド６６を吸着部１７に弾性力で密着させ、複数ある吸着パッド６６の高さのバラツキをスプリング６５のばね弾性により、密着性を良くする効果があり、真空吸着を確実にすることができるため、吸着不良による事故を防止できる。又吸着を解除してロボットハンド７３が上昇する際には、吸着パッド６６が枠体１０から離れ、スプリング６５への負荷が解除した時点で、スプリング６５は、近接センサードッグ６４を近接オン信号となる位置に戻す働きをする。従って吸着パッド６６が枠体１０から離れている状態では、近接センサーは、常に近接オン信号を検出し、誤検出を防止でき、装置の誤動作を防止できる。

次に図４、図５を参照してロボットハンド７３が基板保持用枠体１０を懸垂する動作を説明する。

基板保持用枠体１０から吸着パッド６６および拡散防止カバー６７が離れている状態では、近接センサー６１は、近接センサードッグ６４との距離が最短に位置した状態であり、信号がオンとなり、ロボットハンド７３が基板保持用枠体１０に向かって下降した際に、拡散防止カバー６７が枠体１０の吸着部に接する位置で信号オフとなる。

図４Ａは、ロボットハンド７３で基板保持用枠体１０上に吸着ヘッド６０が移動し、基板保持用枠体１０上で待機している状態である。図５Ａは、この状態での吸着ヘッド６０の詳細な状態を示す図である。通気管６３の先端の吸着パッド６６は、拡散防止カバー６７に覆われてスプリング６５が備え付けられている。図示されてないが、通気管６３を通じて、真空配管と圧空配管５１が、吸着パッド６６内に連結されている。拡散防止カバー６７には、エアーフィルタ６９を有する開口が形成されている。
吸着パッド６６が基板保持用枠体１０から離れた状態であり、近接センサー６１の信号は、オンの状態である。

図４Ｂは、ロボットハンド７３と共に吸着ヘッド６０が基板保持用枠体１０の吸着部１７に対して下降し、吸着パッド６６が枠体１０上面の吸着部１７に接し、拡散防止カバー６７は、吸着部１７に接してない状態である。図５Ｂは、この状態での吸着パッド６０の詳細な状態を示す図である。通気管６３に取り付けられた近接センサードッグ６４と近接センサー６１との相対位置関係は、図５Ａと同じであり、近接センサー６１の信号は、オンの状態である。

図４Ｃは、ロボットハンド７３が更に下降し拡散防止カバー６７の密封緩衝材６８が基板保持用枠体１０表面の吸着部１７に密着した状態で、基板保持用枠体１０を吸着した状態を示す図である。図５Ｃは、この状態での吸着ヘッド６０の詳細を示す図である。拡散防止カバーの密封緩衝材６８が枠体の吸着部に接触する位置で近接センサーが近接オフ信号を検知した後に、吸着パッド６６に対して負圧が供給されて吸着パッド内が減圧されて、吸着パッドが枠体に吸着する。

図４Ｄは、基板保持用枠体１０の吸着部１７を吸着したロボットハンド７３が吸着した基板保持用枠体１０を保持して懸垂した状態を示す図である。図５Ｄは、この状態での吸着ヘッドの詳細を示す図である。近接センサーが近接オフ信号状態で吸着パッド内が負圧であることを確認してロボットハンド７３が上昇し、枠体１０を搬送する。

次に図６を参照してロボットハンド７３の基板保持用枠体１０を吸着解除する動作について説明する。

図６Ａは、基板保持用枠体１０の吸着部１７を吸着したロボットハンド７３が保持した枠体１０を載置する位置に移動して、下降した状態を示す図である。
近接センサー６１は、近接オフ信号状態である。

図６Ｂは、枠体１０の吸着部１７に対して、前記拡散防止カバー６７が該吸着部１７の周囲を密閉している状態で、該拡散防止カバーに覆われた前記吸着パッド６６が枠体１０の吸着部１７に吸着している状態において、該吸着パッド６６に対する負圧供給を停止し、その後、該吸着パッド６６に通気管６３を通じて、正圧を供給して、該吸着パッド６６内が加圧状態となり、拡散防止カバー６７内に漏れ出たエアーが拡散防止カバーの開口部に備えられたエアーフィルタ６９を通して拡散防止カバー６７外に放出させている状態を示す図である。

負圧状態の吸着パッド６６内に正圧を供給することにより、短時間に複数の吸着パッド６６内を確実に正圧にすることができる。負圧の供給を停止して、大気に解放するだけでは、吸着解除に要する時間がかかること、又負圧発生装置から複数の吸着パッド６６連結する配管の長さの差や途中の配管の詰まりや折れ等により、負圧から大気圧に戻らない場合もあり、吸着解除が十分出来ず、枠体の搬送トラブルが起きることもある。
吸着パッド６６に正圧を供給することで、確実に吸着解除が可能となり、上述したトラブルが解消でき、安定して安全に枠体１０の搬送が可能となる。

吸着パッド６６内に正圧を供給して、吸着パッド６６内が加圧状態となり、拡散防止カバー６７内にエアーが漏れ出るが、拡散防止カバー６７の開口部に備えられたエアーフィルタ６９を通して拡散防止カバー６７外に放出させることで、異物の拡散を防ぎ、品質の低下を防止できる。
吸着パッド６６内の加圧エアーは、拡散防止カバー６７内で一度、滞留するため、気流の流速は弱まるが、エアーフィルタ６９を通して気流は、拡散防止カバー６７から外部に放出されるため、枠体１０周辺への気流の乱れによる周辺の異物が拡散し、基板へ付着する影響もあるため、エアーフィルタ６９を備える開口部は、枠体１０の外側（基板と反対側）に向けて形成することが好ましい。

上記図６Ｂの状態で正圧の供給が停止した後にロボットハンド７３が上昇し、
吸着ヘッド支持部材６２と共に拡散防止カバー６７が上昇し基板保持用枠体１０から離れ吸着パッド６６が基板保持用枠体１０の吸着部１７から、離れる状態を示すのが図６Ｃである。この状態で近接センサー６１が信号オンとなる。

図６Ｄは、負圧および正圧の供給共に停止した状態で近接センサー６１が信号オンとなり、ロボットハンド７３が高速で上昇し、枠体から離れた状態を示す図である。

（材質に関する実施形態）
拡散防止カバー６７の材質は、重量が軽いアルミ材で、表面は異物の付着防止のため帯電防止加工されたものが好ましい。
吸着パッドおよび密封緩衝材の材質は、ニトリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレインゴム等があり、使用目的により、選択される。液晶デイスプレイパネル用の基板の取扱いに対しては、直接に基板に接触するものではないが、汚染した場合に後の工程でポリイミドの配向膜の塗布工程で塗布膜のはじき現象が生じる可能性があるため、シリコーン系ゴムやフッ素系ゴムは、使用を避けた方が良い。
吸着パッドの材質は、吸引した時の密閉性があり、高重量物を懸垂した時の加重に対して強度を持つ材料が好ましい。密封緩衝材の材質は、基板保持用枠体に接した際にロボットハンドの位置精度のバラツキを吸収する緩衝性を有する材料が望ましい。

第６世代基板（１８５０＊１５００ｍｍ ０．７ｍｍｔ）の大型基板を高密度に積層し保管や輸送などに用いられる基板保持用枠体について実施形態を説明する。
第６世代基板（１８５０＊１５００ｍｍ ０．７ｍｍｔ）の重量は、約５.０ｋｇであり、図３Ａに示す第６世代基板を保持する基板保持用枠体で、対向する１対の金属枠部１１ｃと１１ｄが湾曲形状で、図４に示す高さｄが１０ｍｍで、板の厚さが２ｍｍｔのアルミニウム製の基板保持用枠体１０の重量は、５．５ｋｇであり、該基板を保持した状態での総重量が１０．５ｋｇであった。

吸着部１７は、枠体搬送装置５０のロボットハンド７３の先端の吸着パッド６６が前記基板保持用枠体１０を吸着する部分であり、吸着パッド６６が接触する平滑な面であり、該基板保持用枠体１０の対向する平坦な１対の金属枠部１１ａと１１ｂとの対象な位置にそれぞれ３箇所ずつ全部で６箇所に配置した。
該基板保持用枠体１０に対しては、枠体搬送装置の吸着パッド６６は、円形状で径は、４０ｍｍとし、６箇所で吸着することとした。吸着パッド６６の材質はウレタン樹脂系を使用した。

拡散防止カバー６７は、表面を亜鉛メッキで帯電防止加工されたアルミ材を用いて、口縁部の密封緩衝材６８は、ウレタン系樹脂製を使用した。加圧エアーを逃がす開口部のエアーフィルタ６９には、低圧力損失で流量が確保できる、ろ過精度０．０１ミクロンの中空糸膜のガス濾過用コンパクトフィルタを使用した。
先端に吸着パッド６６を有する通気管６３には、該吸着パッドサイズの径４０ｍｍでカバー付きスプリングを備えたスプリング式バキュームパッドを用いた。
近接センサーは、キーエンス社製 ( EV-118M )をロボットハンド７３に取り付け、近接センサードッグ６４は、通気管６３に近接センサーと同じ高さに取り付けた。近接センサーの信号検出距離は、５.０ｍｍ±１０％であった。

ロボットハンドが枠体に向かって下降して、吸着パッドが枠体表面に接した位置から拡散防止カバーが枠体表面に接する位置まで距離ｈは、１０ｍｍと設定した。
ロボットハンドは、起動してから基板が載置された基板保持用枠体を吸着したのち上昇し、該基板保持用枠体を積層して搬送するパレット上に移動し、所定の高さに下降し、吸着解除し該基板保持用枠体を該パレット上に載置する一連のサイクルタイムは、１５秒であった。
上記記載した内容で製作した枠体搬送装置５０を用いて、ガラス基板を基板保持用枠体１０に載せて、該枠体の搬送に継続的に使用し、安全に実用できることが確認された。吸着および、吸着解除時の吸着エラーや吸着解除エラーも無く、基板を汚染する問題も生じることがなかった。

１０ 基板保持用枠体（枠体）
１１ 金属枠部、金属枠材
１１ａ，１１ｂ 左右の金属枠部、金属枠材
１１ｃ，１１ｄ 前後の金属枠部、金属枠材
１２ 嵌合部
１３ 基板支持板
１５ 手掛部
１６ コーナーピース
１７ 吸着部
５０ 枠体搬送装置
５１ 真空配管および圧空配管
６１ 近接センサー
６２ 吸着ヘッド支持部材
６３ 通気管
６４ 近接センサードッグ
６５ スプリング
６６ 吸着パッド
６７ 拡散防止カバー
６８ 密封緩衝材
６９ エアーフィルタ
７０ ロボット
７１ 回転アーム
７２ 上下アーム
７３ ロボットハンド
Ａ 基板
Ｋ 基板保持用枠体の空間域

Claims (8)

1. ロボットハンドに備えられた複数の吸着ヘッドにより、枠体または基板を載せた枠体を真空吸着して、水平平面状態で移送する搬送装置において、前記各吸着ヘッドは、負圧および正圧発生装置に通気管を通じて連結される吸着パッドと該吸着パッドの全体を覆い下面に開口するキャップ状の拡散防止カバーを少なくとも備え、該拡散防止カバーは、通気管を軸とし気密を維持して上下にスライドする構造にされており、側面にフィルターを有する開口部が形成されている、ことを特徴とする枠体搬送装置。
2. 前記拡散防止カバーの枠体と接する口縁には、密封緩衝材を備えることを特徴とする請求項１記載の枠体搬送装置。
3. 前記ロボットハンドには、前記通気管が上下にスライドできる構造の吸着ヘッド支持部材と、該通気管に備えられた近接センサードッグとの間の距離を検知する近接センサーとが固定して備えられ、前記吸着パッドを先端に備える通気管には、該近接センサードッグが該吸着ヘッド支持部材の上方の位置に固定されて備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の枠体搬送装置。
4. 前記通気管には、前記拡散防止カバー内側の上部と前記吸着パッド上部との間にスプリングが備えられていることを特徴とする請求項1ないし請求項３のいずれか１の請求項記載の枠体搬送装置。
5. 前記枠体または基板を載せた枠体の吸着部に対して前記吸着パッドと前記拡散防止カバーを下降させ、該吸着パッドが該枠体の吸着部に接触した後に前記拡散防止カバーが該枠体の吸着部に接触し、該吸着パッドに対して負圧が供給されて吸着パッド内が減圧されて、吸着パッドが枠体に吸着することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項記載の枠体搬送装置を用いた吸着方法。
6. 前記枠体又は基板を載せた枠体の吸着部に対して、前記近接センサーが近接オン信号を検知している状態で、前記吸着パッドと前記拡散防止カバーを下降させ、該吸着パッドが該枠体の吸着部に接触した後に、該拡散防止カバーの前記密封緩衝材が枠体の吸着部に接触する位置で、該近接センサーが近接オフ信号を検知した後に、該吸着パッドに対して負圧が供給されて該吸着パッド内が減圧されて、吸着パッドが枠体に吸着することを特徴とする請求項３または請求項４記載の枠体搬送装置を用いた吸着方法。
7. 前記枠体又は基板を載せた枠体の吸着部に対して、前記拡散防止カバーで該吸着部周囲が密閉されている状態で、該拡散防止カバーに覆われた前記吸着パッドが該枠体の吸着部に吸着している状態において、該吸着パッドに対する負圧供給を停止し、その後、該吸着パッドに通気管から正圧を供給して、該吸着パッド内が正圧状態になった後、正圧の供給を停止した後に、前記ロボットハンドが上昇し、該拡散防止カバーが吸着面から離れ、その後に該吸着パッドが枠体の吸着面から離れる、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項記載の枠体搬送装置を用いた吸着解除方法。
8. 前記拡散防止カバーが前記枠体または基板を載せた枠体の吸着部周囲を密封し、該拡散防止カバーに覆われた前記吸着パッドが該枠体の吸着部を吸着し、且つ前記近接センサーが近接オフ信号を検知している状態において、該吸着パッドに対する負圧供給を停止し、その後、該吸着パッドに前記通気管から正圧を供給して、該吸着パッド内が正圧状態になった後、正圧の供給を停止した後に、前記ロボットハンドが上昇し、該ロボットハンドに備えられた該近接センサーが近接オン信号を検知した後に、該吸着パッドが吸着面より離れることを特徴とする請求項３または請求項４記載の枠体搬送装置を用いた吸着解除方法。
   

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