JP2970602B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばチップ抵抗
基板（以下、「基板」と称する。）を供給マガジンから
レーザトリミング装置の載置台に供給し、この載置台上
の処理済みの基板（以下、「処理後基板」と称する。）
を収納マガジンに収納する基板搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の基板搬送装置には、所
定の回路特性や回路定数を得るために使用され、絶縁基
板上のチップ抵抗をレーザ光によって切削するレーザト
リミング装置に対し、基板を供給するハンド付きの基板
搬送装置が知られている。

【０００３】この基板搬送装置は、未処理基板（処理前
基板）を収納する供給マガジンおよび処理後基板を収納
する収納マガジンを有している。これら両マガジンは、
チップ抵抗等を基板上に作成する前工程，レーザ光によ
ってチップ抵抗等にトリミング処理を施す加工処理工程
およびこの加工処理工程の後工程を含む自動化ライン上
で一直線上（一次元的）に配設されている。

【０００４】このような基板搬送装置によってレーザト
リミング装置の載置台上に供給された未処理基板は、基
板上に配置されたチップ抵抗等の加工位置を確定するた
めに、載置台上の基準コーナーベアリング機構部によっ
て基板位置決め完了位置に位置補正された後、レーザト
リミング装置の加工ステージ上に搬送され処理される。
そして、処理後基板は、その平面位置を保持したまま基
板位置決め完了位置（処理後基板の基板収納位置）に戻
ってくる。

【０００５】このため、載置台上での基板の供給時の位
置と処理後の位置とは、加工処理に先立って基準コーナ
ーベアリング機構部によって位置補正されたＸ軸方向お
よびＹ軸方向へのシフト分だけ互いに二次元的にずれて
いることになる。

【０００６】この二次元的なシフト量に合わせて二つの
基板把持位置にハンドを移動操作するために、従来より
図９に示すように供給側および収納側にそれぞれ基板搬
送装置を備えた二ハンド方式によるものが採用されてい
る。

【０００７】このような基板搬送装置の動作は、次に示
すようにして行われる。すなわち、供給マガジン１から
未処理の基板２３を供給側の搬送装置３０の搬送アーム
３ｆに取り付けられているハンド４ａによって吸着し、
搬送アーム３ｆを上下移動させる搬送アーム上下駆動手
段１２によって供給マガジン１から基板２３を取り出
し、載置台２２の真上に旋回した後、搬送アーム上下駆
動手段１２によって供給搬送アームを下降させ、基板２
３の吸着を解除して基板２３を載置台２２上に載置す
る。

【０００８】次に、処理前の基板２３の加工位置を確定
するために、載置台２２上で基準コーナー位置合わせ方
式により基板２３の位置決めを行う。この位置合わせに
つき、図１０を用いて説明すると、同図に破線で示す基
板供給位置２３ａに供給された基板２３は、Ｘ軸方向に
位置決めするためのベアリング３２，３３およびＹ軸方
向に位置決めするためのベアリング３４に基板２３の二
辺部が当接して位置補正される。

【０００９】これにより、基板２３の位置は、基板供給
位置２３ａからＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれΔ
Ｘ，ΔＹだけ移動した同図に実線で示す基板収納（処理
後）位置２３ｂとなる。

【００１０】この平面位置を保持したまま、基板２３は
トリミング装置の加工ステージまで搬送され、レーザト
リミング処理が行われた後、基板収納位置２３ｂまで搬
送される。

【００１１】したがって、このような供給側の搬送装置
においては、供給マガジン１から基板２３を取り出し、
載置台２２上の基板位置決め完了位置である基板収納位
置２３ｂに対するシフト量ΔＸ，ΔＹが数ｍｍ程度であ
る基板供給位置２３ａに供給することができるように、
アーム旋回限界点リミット３３，３４（図９）によって
位置出しが行われるとともに、搬送アーム３ｆの長さが
決められる。

【００１２】一方、収納側の搬送装置３１は、処理後の
基板２３が搬送されて載置台２２上で基板収納位置２３
ｂと同じ位置に戻ってくるので、この基板２３を収納マ
ガジン２に収納することができるように、アーム旋回限
界点リミット３５、３６によって調整され、位置出しが
行われる。

【００１３】すなわち、図９において、Ｘ軸方向および
Ｙ軸方向へのそれぞれシフト量ΔＸ，ΔＹを調整するこ
とができるように搬送装置３１による位置出しおよび搬
送アーム３ｅの長さが決められる。なお、図９におい
て、符号７および８はそれぞれ搬送装置３１の前方端位
置と後方端位置である。また、図１０において、符号３
６および３７はそれぞれ基準コーナーベアリング機構部
を構成するＹ軸ステージとＸ軸ステージである。図１１
に従来の基板搬送装置の動作フローを示す。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の基板
搬送装置においては、ハンドによる基板把持位置を補正
する機能を備えておらず、このため供給側および収納側
にそれぞれ搬送装置３０，３１が設置されていた。すな
わち、一方の搬送装置３０のハンドが処理前の基板２３
を把持して供給マガジンと載置台間を移動し、他方の搬
送装置３１のハンドが処理後の基板２３を把持して移動
していた。

【００１５】この結果、載置台２２上の基板２３を受け
渡しする際に供給側のハンドと収納側のハンドとが互い
に機械的に干渉することから、この干渉を回避する手段
として各ハンドの動作タイミングをずらす必要が生じ、
ハンドリング操作に多大の時間を要するという問題があ
った。

【００１６】また、二ハンド方式によるハンドリング操
作は、配線等が複雑になり、コスト高になるという問題
もあった。

【００１７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ハンドリング操作時間を短縮することができる
とともに、コストの低廉化を図ることができる基板搬送
装置の提供を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の基板搬送装置は、処理前・
後の基板を把持するハンド付きの搬送アームを有し、基
板供給マガジンと基板中継載置面間および基板中継載置
面と基板収納マガジン間を移動する把持機構と、この把
持機構に配設された、一方の軸方向に搬送アームを変位
操作する第一駆動機構と、他方の軸方向に搬送アームを
変位操作する第二駆動機構とからなり、搬送アームを基
板中継載置面と同一の平面内で互いに直角な二軸方向に
変位操作して基板把持位置を補正する補正機構とを備え
た構成としてある。

【００１９】したがって、基板中継載置面上の処理後基
板を収納マガジンに搬送するに祭し、単一のハンドによ
って処理後基板が基板中継載置面上に処理前基板を供給
する位置と同一の位置で把持される。

【００２０】この場合、基板把持位置の補正時に第一駆
動機構によって搬送アームが一方の軸方向に変位し、ま
た第二駆動機構によって搬送アームが他方の軸方向に変
位する。

【００２１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の基
板搬送装置において、第一駆動機構および第二駆動機構
のうち少なくとも一方の駆動機構が搬送アームに回動力
を付与する回動機構からなる構成としてある。したがっ
て、基板把持位置の補正時に第一駆動機構および第二駆
動機構のうち少なくとも一方の駆動機構によって搬送ア
ームが回動する。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の基
板搬送装置において、第一駆動機構および第二駆動機構
のうち少なくとも一方の駆動機構が搬送アームに進退力
を付与する直線移動機構からなる構成としてある。した
がって、基板把持位置の補正時に第一駆動機構および第
二駆動機構のうち少なくとも一方の駆動機構によって搬
送アームが一方の軸方向に直線移動する。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の基
板搬送装置において、搬送アームが、アーム旋回初期位
置とアーム旋回完了位置を決定するためのアーム旋回位
置検出部材を介して直線移動機構に回動自在に連結され
ている構成としてある。したがって、基板把持位置の補
正時に直線移動機構によって搬送アームがアーム旋回位
置検出部材を介し回動する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１（ａ）および（ｂ）は本
発明の第一実施形態に係る基板搬送装置の要部を示す平
面図と側面図、図２は同じく本発明の第一実施形態に係
る基板搬送装置の全体を示す斜視図、図３は本発明の第
一実施形態に係る基板搬送装置における供給マガジンと
基板中継載置面間および基板中継載置面と収納マガジン
間の基板搬送を説明するために示す斜視図、図４は本発
明の第一実施形態に係る基板搬送装置の基板把持位置補
正を説明するために示す平面図で、同図において図９と
同一または同等の部材については同一の符号を付す。同
図において、符号１００で示す基板搬送装置は、把持機
構１０１および補正機構１０２を備え、供給マガジン１
と基板中継載置面２２間および基板中継載置面２２と収
納マガジン２間を移動する。

【００２５】把持機構１０１は、平行クランク機構から
なり、取付ベース５３に駆動自在に配設され、かつ補正
機構１０２に回動力伝達機構（図示せず）を介して連結
されている。この把持機構１０１は、処理前・処理後の
基板２３を把持するハンド４付きの搬送アーム３を有し
ている。把持機構１０１のハンド４には、基板２３を吸
着する吸着リップ５８ａが取り付けられている。

【００２６】補正機構１０２は、回動力伝達機構（図示
せず）に回動力（図１において、搬送アーム３がＤ方向
にΔθ量回動する）を付与する駆動軸６９を有する第一
駆動機構としてのエアシリンダ５２と、取付ベース５３
（支柱６６）に進退力を付与するプッシャー６７を有す
る第二駆動機構としてのエアシリンダ６５とからなり、
基板搬送装置本体（搬送アーム上下駆動手段１２等を含
む）に配設されている。

【００２７】これにより、搬送アーム３を基板中継載置
面２２と同一の平面内で互いに直角な二軸方向にそれぞ
れΔＹ，ΔＸだけ変位操作して基板２３に対する把持位
置が補正される。補正機構１０２の両エアシリンダ５
２，６５は、それぞれがサーボ制御装置５１，６４によ
って駆動制御される。また、図２において、符号１９は
本実施形態の工程動作，この工程動作の前後動作および
トリミング装置との連係動作を制御するシステム制御装
置である。なお、搬送装置１００の移送機構および搬送
アームの旋回機構等についての説明は省略する。

【００２８】次に、本発明の第一実施形態に係る基板搬
送方法について説明する。先ず、前方端位置８に位置付
けられている搬送装置１００の搬送アーム３（ハンド
４）によって供給マガジン１から処理前の基板２３を取
り出す。

【００２９】次に、搬送アーム３を供給マガジン１の上
方位置から図３に示すように供給経路９に沿って載置台
２２（矢印Ａで示す方向に回転するターンテーブル）上
の基板供給位置２３ａ上方位置まで旋回操作し、この位
置で搬送アームと共にハンド４を下降操作し、ハンド４
による基板２３の吸着を解除して載置台２２上の基板供
給位置２３ａに基板２３を供給する。そして、ハンド４
（搬送アーム３）を上昇操作して停止させ、処理後の基
板２３が搬送されるまで待機させる。

【００３０】この後、載置台２２上に供給された基板２
３を図１０に示すように基板収納位置２３ｂに位置決め
すると、基板収納位置２３ｂに保持したままレーザトリ
ミング装置の加工ステージに搬送する。

【００３１】そして、基板処理後に基板２３を搬送して
基板収納位置２３ｂに戻す。この間、搬送装置３２のハ
ンド４は、収納時の位置と供給時の位置とが同じ位置関
係で吸着することができるようにハンド４の位置補正が
行われる。

【００３２】この位置補正につき、図１，図４および図
５（ａ），（ｂ）を用いて説明する。先ず、サーボ制御
装置５１からエアシリンダ５２に搬送アーム３をΔθだ
け回転操作する回転位置決め指令が出力される。このΔ
θの回転は、Ｙ軸方向のシフト量が供給時のΔＹのシフ
ト量となるように設定されている。

【００３３】次に、エアシリンダ５２が回転すると、搬
送アーム３が駆動軸６９を介して回転中心６１の回りに
回転力を受け、二点鎖線で示す位置まで移動する。この
とき、ハンド４が平行運動してＹ軸方向にΔＹだけ移動
する。

【００３４】また、サーボ制御装置６４からエアシリン
ダ６５等を介して取付ベース５３にＸ軸方向にΔＸだけ
移動操作する位置決め指令が出力され、取付ベース５３
と一体に移動するハンド４がΔＸだけ移動する。

【００３５】このように、処理後の基板２３の収納動作
に先立って、ハンド４のＸ軸方向およびＹ軸方向へのそ
れぞれΔＸ，ΔＹの位置補正が行われるため、基板２３
の収納動作が確実に行われる。

【００３６】そして、ハンド４を前方端位置８で搬送ア
ーム３と共に下降操作し、吸着リップ５８ａによって処
理後の基板２３を吸着した後に上昇して位置補正前の状
態に戻し、後方端位置７に後退操作して停止させる。

【００３７】さらに、ハンド４を図３に示すように収納
経路１０に沿って搬送アーム３と共に収納マガジン２の
方向に旋回操作し、収納マガジン２の上方位置で停止さ
せた後、収納マガジン２に向かって下降操作し、処理後
の基板２３の吸着を解除して基板２３を収納マガジン２
に収納する。

【００３８】この後、ハンド４を上昇操作し、載置台２
２上の基板２３の供給・収納位置まで戻すと、搬送装置
３２を前進操作して前方端位置８で停止させ、次の供給
指令が出力されるまで待機させる。図６に本発明の第一
実施形態に係る基板搬送装置の動作フローを示す。

【００３９】本実施形態においては、ハンド４のＹ軸方
向の補正が図４に示すようにＸ軸を境にして一方側で行
う例を示したが、本発明はこれに限定されず、他方側で
行うものでもよく、すなわち要するにＸ軸に関して対称
な位置で行われるものであればよい。

【００４０】次に、本発明の第二実施形態に係る基板搬
送装置につき、図７を用いて説明する。図７は本発明の
第二実施形態に係る基板搬送装置（補正機構）を示す平
面図で、同図において取付ベースについては同一の符号
を付す。同図において、符号２００で示す基板搬送装置
は、把持機構１０１（図７に図示せず）および補正機構
２０１を備え、基板搬送装置１００と同様に供給マガジ
ン１と基板中継載置面２２間および基板中継載置面２２
と収納マガジン２間を移動する。

【００４１】補正機構２０１は、搬送アーム３にアーム
旋回位置検出部材７５を介して回動力を付与するロッド
７３を有する直線移動機構としてのエアシリンダ７２
と、取付ベース５３（支柱６６）に進退力を付与するロ
ッド８１を有する直線移動機構としてのエアシリンダ８
０とからなり、基板搬送装置本体（搬送アーム上下駆動
手段１２等を含む）に配設されている。

【００４２】これにより、搬送アーム３を基板中継載置
面２２と同一の平面内で互いに直角な二軸方向にそれぞ
れΔＹ，ΔＸだけ変位操作して基板２３に対するハンド
４による把持位置が補正される。この場合、Ｙ軸方向変
位ΔＹは、ロッド７３の移動によるアーム旋回位置検出
部材７５の矢印Ｄ方向への回動によって得られる。

【００４３】エアシリンダ７２，８０は、エア源７１に
接続されており、それぞれがＹ軸方向とＸ軸方向への基
板把持位置の補正を行う。アーム旋回位置検出部材７５
は、アーム旋回初期位置を決定するための第一ドグ７５
ａおよびアーム旋回完了位置を決定するための第二ドグ
７５ｂを有している。

【００４４】第一ドグ７５ａは、基板中継載置面２２の
上方位置（基板供給・収納位置）を検出する。第二ドグ
７５ｂは、供給マガジン１から基板２３を取り出すため
の位置および収納マガジン２へ基板２３を収納するため
の位置を検出する。

【００４５】このように構成された基板搬送装置におい
ては、基板２３を供給マガジン１から取り出して基板中
継載置面２２上に供給し、次に図８（ａ）および（ｂ）
に示すように搬送アーム３（ハンド４）を移動操作して
補正した後、ハンド４によって基板中継載置面２２上の
処理後の基板２３を吸着して収納マガジン２に収納す
る。

【００４６】この場合、ハンド４のＹ軸方向位置補正
（Ｙ軸方向の基板把持位置補正）は、エアシリンダ７２
のロッド７３で第一ドグ７５ａを押圧して図７に示す矢
印Ｄ方向に回動操作することにより、ハンド４をＹ軸方
向にΔＹだけ移動操作して行われる。

【００４７】また、ハンド４のＸ軸方向位置補正（Ｘ軸
方向の基板把持位置補正）は、エアシリンダ８０のロッ
ド８１で取付ベース５３を押圧することにより、ハンド
４をＸ軸方向にΔＸだけ移動操作して行われる。これに
より、処理後の基板２３は、ハンド４による収納時に供
給時の吸着位置と同じ位置で吸着が可能となる。

【００４８】なお、本実施形態において、搬送アーム３
のＹ軸方向の補正は、搬送アーム３を回動操作すること
により行う場合を説明したが、取付ベース５３をＹ軸方
向に移動操作するものでもよい。また、Ｘ軸方向の位置
補正は、搬送アーム３を回動操作しても同様の効果を奏
する。

【００４９】さらに、各実施形態においては、搬送アー
ム３が吸着手段によって基板２３を把持する場合につい
て説明したが、供給マガジン１から基板２３を取り出し
て基板中継載置面２２上に供給し、この基板中継載置面
２２上の処理後の基板２３を把持し収納マガジン２に収
納することができる手段であれば、吸着手段に限定され
るものではなく、他の手段（摘まみ、すくい、握り、受
け等によるもの）でも勿論よい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、処
理前・後の基板を把持するハンド付きの搬送アームを有
し、基板供給マガジンと基板中継載置面間および基板中
継載置面と基板収納マガジン間を移動する把持機構と、
この把持機構に配設され、搬送アームを基板中継載置面
と同一の平面内で互いに直角な二軸方向に変位操作して
基板把持位置を補正する補正機構とを備えたので、基板
中継載置面上の処理後基板を収納マガジンに搬送するに
祭し、単一のハンドによって処理後基板が基板中継載置
面に処理前基板を供給する位置と同一の位置で把持され
る。

【００５１】したがって、従来のように二つのハンド
（搬送装置）を用いてこれら各ハンドの動作タイミング
をずらす必要がないから、ハンドリング操作時間を短縮
することができ、コストの低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の第一実施形態に
係る基板搬送装置の要部を示す平面図と側面図である。

【図２】同じく本発明の第一実施形態に係る基板搬送装
置の全体を示す斜視図である。

【図３】本発明の第一実施形態に係る基板搬送装置にお
ける供給マガジンと基板中継載置面間および基板中継載
置面と収納マガジン間の基板搬送を説明するために示す
斜視図である。

【図４】本発明の第一実施形態に係る基板搬送装置の基
板把持位置補正を説明するために示す平面図である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は本発明の第一実施形態に
係る基板搬送装置の補正機構の動作を示すフロー図であ
る。

【図６】本発明の第一実施形態に係る基板搬送装置の動
作を示すフロー図である。

【図７】本発明の第二実施形態に係る基板搬送装置を示
す平面図である。

【図８】（ａ）および（ｂ）本発明の第二実施形態に係
る基板搬送装置の補正機構の動作を示すフロー図であ
る。

【図９】従来の基板搬送装置を示す斜視図である。

【図１０】基板中継載置面上での位置決めについて説明
するために示す平面図である。

【図１１】従来の基板搬送装置の動作を示すフロー図で
ある。

【符号の説明】

１ 供給マガジン ２ 収納マガジン ３ 搬送アーム ４ ハンド ２２ 基板中継載置面 ５２，６５ エアシリンダ １００ 基板搬送装置 １０１ 把持機構 １０２ 補正機構

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理前・後の基板を把持するハンド付き
   の搬送アームを有し、基板供給マガジンと基板中継載置
   面間および基板中継載置面と基板収納マガジン間を移動
   する把持機構と、 この把持機構に配設された、一方の軸方向に前記搬送ア
   ームを変位操作する第一駆動機構と、他方の軸方向に前
   記搬送アームを変位操作する第二駆動機構とからなり、
   前記搬送アームを前記基板中継載置面と同一の平面内で
   互いに直角な二軸方向に変位操作して基板把持位置を補
   正する補正機構とを備えたことを特徴とする基板搬送装
   置。
2. 【請求項２】 前記両駆動機構のうち少なくとも一方の
   駆動機構が前記搬送アームに回動力を付与する回動機構
   からなることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装
   置。
3. 【請求項３】 前記両駆動機構のうち少なくとも一方の
   駆動機構が前記搬送アームに進退力を付与する直線移動
   機構からなることを特徴とする請求項１または２記載の
   基板搬送装置。
4. 【請求項４】 前記搬送アームが、アーム旋回初期位置
   とアーム旋回完了位置を決定するためのアーム旋回位置
   検出部材を介して前記直線移動機構に回動自在に連結さ
   れていることを特徴とする請求項３記載の基板搬送装
   置。