JP3804134B2 - 物品の移送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品を一方のコンベアや容器等から他方のコンベアや容器等に移送するとともに、この移送の際に物品を所定の角度回転させて移送することができる物品の移送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、各種の物品の製造や流通において、これらの物品を一方のコンベアや容器等から、他方のコンベアや容器等に移送する移送装置が用いられている。これらの移送装置には、当然ながら、移送すべき物品を損傷することなく、正確かつ確実に所定の場所に高速で移送することが要求される。また、このような移送装置を設置するに必要な床面積も可能な限り小さいことが望ましい。
【0003】
ところで、上記のような移送すべき物品として、たとえば液晶表示パネルの製造工程におけるガラス基板がある。この表示パネルの製造工程においては、これらのガラス基板は複数枚がラックに収容された状態で搬送され、次の工程に送られる際に移送装置によって別のラックに移送される。
【0004】
上記のラックは、一般的には図1に示すような構造をなし、このラック1の本体部は前面が開放された箱状をなしている。そして、このラック1の両内側面には、複数の突条を有するホルダ部材2が取り付けられており、上記のガラス基板Wは、それらの両縁部が上記のホルダ部材2に保持された状態でこのラック1内に水平に収容され、また互いに上下に比較的狭い間隔で複数段に重ねて配置される。
【0005】
このようなガラス基板Wを一方のラック1から他方のラックに移送する装置として、従来から図2および図3に示すようなアーム形のロボット3が使用されていた。このロボット3は、昇降機構4と関節形のアーム機構5を備えており、このアーム機構5の先端部にはハンド6と称される薄い板状の部材が突設されている。そして、上記の昇降装置4により、上記のハンド6が移送すべきガラス基板Wの高さに対応した高さに位置決めされ、上記のアーム機構5が水平面内で回動し、上記のハンド6が移送すべき一方のラック1aのガラス基板Wの下面に沿って挿入される。そして、次に上記の昇降機構4によりこのハンド6が上昇し、その上にガラス基板Wを載置する。次いで、アーム機構5により、このハンド6がガラス基板Wを載置したままこのラック1a内から引き抜かれる。そして、このアーム機構5が反転回動し、他方のラック1bの前面にこのガラス基板Wを移動させ、さらにこのアーム機構5によりこのガラス基板Wがこのラック内に挿入されて移送が完了する。
【0006】
このような従来の装置では、移送の際にアーム機構5の回動によってガラス基板Wも180°回動して他方のラック1b内に受け渡される。したがって、このガラス基板は一方のラック1a内に収容されていた状態でこのラックの前面側に位置していた一縁部が、他方のラック1bにもこの一縁部が前面側に位置して受け渡される。
【0007】
ところで、この液晶表示パネルの製造工程において、このガラス基板を移送する際に、一方のラックの前面側に位置していた一縁部を、他方のラックの奥方側に向けて、またはこの一縁部を他方のラックの側方に向けて移送することが可能であることが好ましい。このような移送が可能であれば、前工程と後工程とでこのガラス基板の向きを任意に変更でき、各種の工程に柔軟に対応することができる。しかしながら、前記の従来の装置では、この移送の際にガラス基板の向きを変更することができなかった。
【0008】
また、上記のような従来の装置では、アーム機構5の回動には広い面積が必要で、この装置の設置および作動のための占有面積が大きくなるとともに、アーム機構5の各部の移動量が大きいため、その作動の高速化に限界があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の事情に基づいたなされたもので、移送の際に物品の向きを変更することが可能であるとともに、作動が単純で設置および作動のための床面積が小さく、また作動速度を高速化することが容易な物品の移送装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明は、物品を収納または搬送する一方の物品保持装置から他方の物品保持装置に物品を移送する装置であって:上記の一方の物品保持装置から他方の物品保持装置までの間の直線的な移送経路を往復移動するキャリッジ機構と;上記の移送経路の中間部に設けられ、載置テーブル,上記載置テーブルを水平面内で回転させる回転駆動機構,そして上記載置テーブルを上下に昇降させる昇降駆動機構,を備えた載置テーブル機構と;キヤリッジ機構に対し上記移送経路に沿い往復移動可能に設けられ、キャリッジ機構の上記往復移動に伴いキャリッジ機構の移動方向と同じ方向に移動し、キヤリッジ機構の上記移送経路の一方の終端部への到達に伴い上記一方の終端部に対応する上記キヤリッジ機構の一端部から一端部が外方に突出し、キヤリッジ機構の上記移送経路の他方の終端部への到達に伴い上記他方の終端部に対応する上記キヤリッジ機構の他端部から他端部が外方に突出するハンド部材を有しており、キヤリッジ機構の上記移送経路の一方の終端部において上記キヤリッジ機構の一端部から外方に突出したハンド部材の一端部は一方の物品保持装置の物品を受け取り、キヤリッジ機構の上記移送経路の他方の終端部において上記キヤリッジ機構の他端部から外方に突出したハンド部材の他端部は上記物品を他方の物品保持装置に受け渡す、ハンド機構と;を備えてる。そして、キヤリッジ機構の上記移送経路の一方の終端部において上記キヤリッジ機構の一端部から外方に突出したハンド部材の一端部に一方の物品保持装置から受け取られた物品は、ハンド部材とともにキャリッジ機構が上記の移送経路の中間部に到達すると上記載置テーブル機構の上記昇降駆動機構が上記載置テーブルを上昇させて上記載置テーブルにより一旦受け取られて保持される。その後に上記載置テーブルが上記回転駆動機構により所定の角度回転され、さらに上記昇降駆動機構が上記載置テーブルを下降させてハンド部材の他端部に受け渡される。ハンド部材の他端部に受け渡された物品はキヤリッジ機構の上記移送経路の他方の終端部において上記キヤリッジ機構の他端部から外方に突出したハンド部材の他端部により他方の物品保持装置に受け渡される。
【0011】
したがって、上記のハンド部材の一端部から上記の載置テーブル上に受け取った物品を所定の角度回転させてから上記のハンド部材の他端部に受け渡すことができ、この物品の向きを任意に変更して他方の物品保持装置内に受け渡すことができる。また、このハンド部材は直線的な移送経路を往復移動するものであるから、その作動に必要な面積が小さくてすみ、また作動が単純であるから高速化も容易である。
【0012】
また、請求項2に記載の本発明は、前記キャリッジ機構,前記載置テーブル機構,そして前記ハンド機構の動作を制御する制御装置を備えている。この制御装置は、前記キヤリッジ機構の前記移送経路の一方の終端部において前記キヤリッジ機構の一端部から外方に突出し前記一方の物品保持装置の物品を前記一端部で受け取った前記ハンド部材を前記一方の物品保持装置内で奥方向に移動させ、この結果として前記ハンド部材の前記一端部に受けられている物品を前記一方の物品保持装置内の奥方向の内面に当接させた状態でこの物品に対し前記ハンド部材の前記一端部を摺接させることにより前記ハンド部材の前記一端部に対する前記物品の前記奥方向の位置決めを行わせる。上記制御装置はさらに、前記ハンド部材の前記一端部から物体を一旦受け取り保持した前記載置テーブルを前記回転駆動機構により90度回転させ、その後に物体を前記載置テーブルから前記ハンド部材の他端部に受け渡させる。
【0013】
したがって、一方の物品保持装置内から物品を受け取る際にこのハンド部材と物品との奥方向についての正確な位置決めができ、よってこの物品を載置テーブル機構で90°回転させた後にハンド部材の他端部で受け取る際に、この他端部と物品との側方向の正確な位置決めができ、この物品を他方の物品保持装置に正確に受け渡すことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の一実施形態を説明する。この実施形態のものは、物品保持装置として図1に示すようなラック1を使用し、一方のラック1a内に上下に間隔を存して重ねられて収納された物品たとえば液晶表示パネルのガラス基板Wを他方のラック1bに移送するものである。
【0015】
まず、図4および図5を参照して本発明の移送装置の概略を説明する。図4はこの移送装置の概略的な平面図、図5は概略的な正面図である。図中の11a,11bは、コンベア装置であって、これらコンベア装置11a,11bは互いに所定の間隔をもって互いに対向して配置されている。そして、これらのコンベア装置11a,11bの上には、たとえばそれぞれ3個ずつのラック1a,1bの前面が互いに対向して載置されている。
【0016】
図中の12はこの移送装置の基台で、この基台12には上記のコンベア装置11a,11bの間に、これらコンベア装置の長手方向すなわち上記のラック1a,1bの幅方向に沿って配置された一対のレール部13が設けられている。
【0017】
また、この基台12の上には移動台14が設けられ、この移動台14は上記のレール部13に沿って移動自在に支承されている。そして、この基台12には、この移動台14をこのレール部13に沿って往復移動させ、かつこの移動台14を任意の位置に停止して位置決めすることができる幅方向駆動機構15が設けられている。なお、この幅方向駆動機構15については、後に詳説する。
【0018】
また、この移動台14上には、昇降台16が上下に昇降自在に設けられ、またこの移動台14内には、この昇降台16を上下に移動させ、かつ任意の位置に停止して位置決めすることができる昇降駆動機構17が設けられている。なお、この昇降駆動機構17については、後に詳述する。
【0019】
また、上記の昇降台16の上端部には、キヤリッジ機構18とハンド機構19が設けられている。このキヤリッジ機構18は、上記の互いに対向するラック1の間を結ぶ直線的な移送経路、すなわち上記のレール部13と直交する方向の移送経路に沿って水平に往復移動するように構成されている。また、上記のハンド機構19は、たとえば一対の細長薄板状のハンド部材20を備えており、これらのハンド部材20は上記のキヤリッジ機構18に対して、上記の移送経路に沿って往復移動するように構成されている。
【0020】
また、上記の昇降台16の上端部には、上記の移送経路の中間部において上記の一対のハンド部材20の間に位置して載置テーブル機構21が設けられている。なお、この載置テーブル機構21については、後に詳述する。
【0021】
そして、上記のキヤリッジ機構18がこの移送経路の一方の終端部すなわち一方のラック1aに近接した位置に移動した場合には、図に2点鎖線で示すように、この板状のハンド部材20の一端部がこのキヤリッジ機構18の一端部から突出してこの一方のラック1a内に挿入され、ガラス基板Wをこのハンド部材20の一端部で受取る。次に、上記のキヤリッジ機構18が移送経路の他方の終端部側、すなわち他方のラック1b側に移動し、またこれとともに上記のハンド部材20がガラス基板Wを載置保持したままこのキヤリッジ機構18上を他方のラック1b側に移動する。
【0022】
そして、このハンド部材20の一端部に載置保持されたガラス基板Wが上記の載置テーブル機構21の真上まで移動すると、上記のラック機構18およびハンド機構19が停止し、この後にこの載置テーブル機構21が上昇し、その上に上記のガラス基板Wを一旦載置する。次に、上記のキヤリッジ機構18およびハンド部材20が一方のラック1a側に戻るように移動し、このハンド部材20の他端部がこの載置テーブル機構18に保持されているガラス基板Wの下に位置するまで移動して停止する。
【0023】
次に、この載置テーブル機構21が下降し、その上に載置されていたガラス基板Wを上記のハンド部材20の他端部上に載置させる。そして、このハンド部材20および上記のキヤリッジ機構18は、他方のラック1b側に移動し、移送経路の他方の終端部においてこのハンド部材20の他端部がこのキヤリッジ機構18の他端部から突出して他方のラック1b内に挿入され、その上に載置されていたガラス基板Wをこの他方のラック1b内に受け渡す。そして、このような作動を繰り返し、上記の一方のラック1a内のガラス基板Wを他方のラック1b内に移送する。
【0024】
なお、上記の各機構の作動および作動のタイミング等は、制御装置22によって制御される。この制御装置22は、従来公知の制御回路その他の機構から構成され、その作動については後に各機構の作動の説明とともに詳述する。
【0025】
次に、上記の各機構について説明する。図6および図7には、前記の幅方向駆動機構15および昇降駆動機構17を示す。前記の移動台14は矩形断面の角筒形をなし、その両側面部からは支持片31が突設されている。また、上記の基台12のレール部13の上面にはレール32が敷設され、上記の支持片31の下面に設けられた摺動部材33がこれらのレール32に摺動自在に嵌合し、この移動台14をラック1a,1bの幅方向に移動自在に案内している。
【0026】
また、上記の基台12に設けられた幅方向駆動機構15は、上記のレール32と平行に配置された回転自在のスクリューロッド35と、このスクリューロッド53を両方向に回転駆動する回転駆動機構34を備え、この回転駆動機構34はステッピングモータ、減速機等から構成されている。また、上記の移動台14にはスクリューナット36が取り付けられ、このスクリューナット36は上記のスクリューロッド35に螺合している。
【0027】
したがって、上記の回転駆動機構34により上記のスクリューロッド35が回転されると、これに螺合しているスクリューナット36が螺進し、上記の移動台14がこのスクリユーロッド35およびレール32の方向、すなわちラック1の幅方向に移動する。なお、この回転駆動機構34の回転は、前記の制御機構22によって制御され、上記の移動台14の上のハンド機構19がラック1a,1bの前面に対して所定の幅方向位置に位置決めされるように制御する。
【0028】
また、前記の昇降台16は、断面矩形の角筒形をなし、上記の移動台14内に上下に移動自在に収容されている。また、この移動台14の内面には、上下方向に沿ってレール41が取り付けられ、また上記の昇降台16の外側面には摺動部材42が取り付けられ、これらの摺動部材42は上記のレール41に摺動自在に嵌合し、この昇降台16をこの移動台14に対して正確に上下方向に移動自在に案内している。
【0029】
また、前記の昇降駆動機構17は、この移動部材14内に上下方向に沿って回転自在に支承されたスクリューロッド43と、これを両方向に回転する回転駆動機構45とを備えている。この回転駆動機構45は、ステッピングモータ、プーリ、ベルト等の減速伝達機構等から構成されている。そして、上記の昇降台16の外側面にはスクリューナット44が取り付けられ、このスクリューナット44は上記のスクリューロッド43に螺合している。
【0030】
そして、上記の回転駆動機構45によりスクリューロッド43が回転されると、上記のスクリューナット44が螺進し、上記の昇降台16を上下方向に移動させる。なお、上記の回転駆動機構45は前記の制御装置22により制御され、上記の昇降台16の上に設けられているハンド機構19をラック1a,1b内の任意のガラス基板Wの高さ位置に対応して位置決めがなされる。
【0031】
次に、図8ないし図12を参照して、前記のキヤリッジ機構18およびハンド機構19の構成を説明する。上記のキヤリッジ機構18は、キヤリッジガイド50を備えている。このキヤリッジガイド50は、図9に示すように、たとえば断面L字形の型材を、前記の移送経路に沿った細長矩形の枠状に組み立てたもので、上記の昇降台16の上端部に水平に取り付けられている。そして、このキヤリッジガイド50の両側には2個のキヤリッジ51が設けられている。これらのキヤリッジ51は、上記のキヤリッジガイド50の側面に設けられたレール52に摺動自在に嵌合する摺動部材53が設けられ、これらのキヤリッジ51はこのレール52に沿って摺動自在に案内されている。
【0032】
また、このキヤリッジ51の上端部には、それぞれ案内部材54が設けられ、この案内部材54にはそれぞれ前記のハンド機構19のハンド部材20が前記の移送経路に沿って移動自在に案内されている。これらのハンド部材20は、図10に示すように細長板状をなしており、その下面にはレール61が取り付けられ、また上記の案内部材54の上面には摺動部材62が取り付けられ、この摺動部材62は上記のレール61を摺動自在に案内している。したがって、これらのハンド部材20は、上記のキヤリッジ51に対して移送経路に沿って移動自在に案内され、これらのハンド部材20の一端部は、このキヤリッジ51の一端部から突出してキヤリッジ機構18の一端部から突出し、またこれらのハンド部材20の他端部はこのキヤリッジ51の他端部から突出してキヤリッジ機構18の他端部から突出するように構成されている。
【0033】
そして、この実施形態では、上記のキヤリッジ機構18のキヤリッジ51を移動させる機構と、とハンド機構19のハンド部材20を移動させる機構とが一体化されている。
【0034】
以下、このキヤリッジ51とハンド部材20の移動機構を図9および図12を参照して説明する。この図12は、この移動機構を片側のキヤリッジおよびハンド部材についてのみ概略的に示したもので、各部を構成する機械要素は、従来公知のものが使用される。また、この図12には、上記のハンド部材20に設けられた吸着パッドに負圧を供給する負圧系統が破線で示されているが、この負圧系統については後に説明する。
【0035】
まず、上記のキヤリッジ51を移動させる機構を説明する。すなわち、前記のキヤリッジガイド50の両端部の下面には、それぞれプーリ70が設けられている。そして、これらのプーリ70の間には無端状のベルト71の中間部が掛け渡されており、このベルト71の中間部は連結部材77によって上記のキヤリッジ51に連結されている。また、このキヤリッジガイド50の他端側のプーリ70は、その左右のプーリ70が軸72により一体的に連結されており、この軸72の中間部には駆動プーリ73が取り付けられている。そして、この駆動プーリ73は、無端ベルト74、プーリ75を介してステッピングモータ76に連結されている。
【0036】
したがって、上記のステッピングモータ76により、上記のプーリ70がそれぞれ両方向に回転駆動され、これにより上記のベルト71が走行し、上記のキヤリッジ51がキヤリッジガイド50に沿って往復移動する。なお、このステッピングモータ76は、前述の制御装置22よって制御され、上記のキヤリッジ51やハンド部材20の作動はこの制御装置により制御される。
【0037】
また、上記のキヤリッジ51には、第1のプーリ81と第2のプーリ82とが設けられ、これらのプーリ81,82は共通の軸により一体的に回転するように支承されている。そして、上記のキヤリッジガイド50の下面に沿って、第1のベルト84が張設され、この第1のベルト84の両端部はそれぞれこのキヤリッジガイド50の両端部に固定されている。そして、この第1のベルト84の中間部は、上記の第1のプーリ81の周囲に巻回されている。なお、83はこの第1のベルト84を案内するガイドローラである。
【0038】
また、上記のハンド部材20の下面に沿って第2のベルト85が張設されており、この第2のベルト85の両端部はこのハンド部材20の両端部に固定されている。そして、この第2のベルト85の中間部は、上記のキヤリッジ51の第2のプーリ82の周囲に巻回されている。なお、86はこの第2のベルト85を案内するガイドローラである。
【0039】
上記のような機構は、上記のキヤリッジ51がキヤリッジガイド50に対して移動すると、上記の第1のベルト84により第1のプーリ81が回転される。そして、この第1のプーリ81の回転とともに、上記の第2のプーリ82が回転し、第2のベルト85がこのキヤリッジ51に対して走行される。したがって、上記のハンド部材20は、このキヤリッジ51に対して移動される。
【0040】
この場合、上記の第1のプーリ81と第2のプーリ82の回転方向は同じ方向であるから、図12から明らかなように、このキヤリッジ51の移動方向と、このキヤリッジ51に対するハンド部材20の移動方向は同じ方向である。したがって、このキヤリッジ51がこのキヤリッジガイド50の一端部まで移動した場合には、上記のハンド部材20の一端部がこのキヤリッジ51の一端部から突出してキヤリッジ機構18の一端部から突出し、またこのキヤリッジ51がこのキヤリッジガイド50の他端部に移動した場合には、上記のハンド部材20の他端部がこのキヤリッジ51の他端部から突出してキヤリッジ機構18の他端部から突出する。また、このキヤリッジガイド50に対するキヤリッジ51の移動量と、このキヤリッジ51に対するハンド部材20の移動量とは、上記の第1のプーリ81と第2のプーリ82との径の比に対応して設定される。
【0041】
次に、上記のハンド部材20の構成を図10および図11を参照して説明する。このハンド部材20は、上述のように細長板状をなし、その両端部上にガラス基板Wを載置保持できるものである。そして、このハンド部材20の上面には、複数の吸着パッド63が設けられ、載置されるガラス基板Wがずれないように吸着保持する。この吸着パッド63は、たとえば合成ゴム材料で形成された吸盤状をなし、このハンド部材20に埋設されたホルダ65に保持されている。そして、このホルダ65および吸着パッド63は、ポート66を介してこのハンド部材20の下面に沿って配置された可撓性の負圧チューブ91に接続され、この負圧チューブ91は真空ポンプ等の負圧機構に接続されている。
【0042】
上記の負圧機構は、この移送装置の本体側に取り付けられており、上記の負圧チューブ91は上記のキヤリッジ51やハンド部材20の移動によって弛みを生じることがないように、図12に示すような機構によって張設されている。
【0043】
すなわち、この移送装置の本体側、たとえば前記の昇降台16にはこのキヤリッジ51やハンド部材20の移動方向に互いに離間した一対のローラ94が設けられている。そして、この負圧チユーブ91の中間部は、この一対のローラ94の間に掛け渡され、略180°折り返されている。そして、この負圧チューブ91は、上記のキヤリッジ51内に挿通され、このキヤリッジ51側に設けられたローラ92,93に案内されている。この負圧チューブ91の両端部は、上記のローラ92,93によって案内されて互いに反転するように180°折り返され、上記のハンド部材20の下面に沿って配置され、その両端はこのハンド部材20の両端部に固定され、かつこの両端がこのハンド部材20の吸着パッド63に連通している。
【0044】
また、上記の一対のローラ94間の負圧チューブ91の中間部には、接続部材95が設けられ、この接続部材95を介して可撓性の負圧供給チューブ96が分岐接続されている。そして、この負圧供給チューブ96は、前述の負圧機構に接続されている。また、上記の負圧チューブ91は、図12に示すようにな経路に所定の張力で張設されており、また上記の負圧供給チューブ96は弛みを与えられており、上記の接続部材95が移動可能となっている。
【0045】
次に、上記のような負圧チューブ91の張設機構の作動を説明する。まず、仮に上記のハンド部材20が移動せずに、上記のキヤリッジ51のみがたとえば一方側すなわち図12中の左方に移動した場合には、これによってこの負圧チューブ91の中間部の接続部材95がその反対方向すなわち右方に移動する。また、仮にこのキヤリッジ51が移動せずに、上記のハンド部材20のみがこのキヤリッジ51に対してたとえば左方に移動した場合には、この負圧チューブ91はこのキヤリッジ51内で180°折り返されているので、この接続部材95は上記とは逆に右方に移動する。そして、上述のように、このキヤリッジ51とハンド部材20とは、同時に同じ方向に移動するので、上記のような負圧チューブ91の中間部の走行すなわち接続部材95の移動は、互いに相殺される。
【0046】
この場合に、上記の第1のプーリ81と第2のプーリ82の径を互いに等しく設定しておけば、キヤリッジ51の移動量と、このキヤリッジ51に対するハンド部材20の移動量とは互いに等しくなり、これらの移動による負圧チューブ91の走行は互いに完全に相殺され、この負圧チューブ91の中間部すなわち接続部材95は移動しない。しかし、このキヤリッジ51の移動量と、このキヤリッジ51に対するハンド部材20の移動量とは、前記のガラス基板やラックの寸法、このハンド部材20のラック内への挿入量等の各種の条件に対応して設定され、この実施形態の場合には、上記の第1のプーリ81の直径は第2のプーリ82の直径の1.8倍に設定されている。
【0047】
したがって、この実施形態の場合には、上記のこのキヤリッジ51の移動量と、このキヤリッジ51に対するハンド部材20の移動量の差分に対応した量だけ、この負圧チューブ91の中間部の接続部材95が移動することになる。この場合に、上記の負圧供給チューブ96は上記のように弛みが与えられており、この接続部材95の移動を許容する。
【0048】
このような負圧チューブ91の張設機構によれば、上記のキヤリッジ51やハンド部材20の移動に伴って移動するのは負圧供給チューブ96のみであり、負圧チューブ91は所定の経路に張設された状態を維持する。よって、この負圧チューブ91が他の物に干渉することがなく、またこの負圧チューブ91の配置のために要するスペースを節減でき、この装置を小形化することができる。
【0049】
次に、前述した載置テーブル機構21を図13を参照して説明する。この載置テーブル機構21は、前述したように、上記のハンド部材20の一端部に載置保持したガラス基板Wを一旦受取り、このガラス基板Wをこのハンド部材20の他端部に受け渡すものである。
【0050】
図中の101は、この載置テーブル機構21のベース板であり、このベース板101は前記の昇降台16の上端に取り付けられている。そして、このベース板101の下面中央から下方に向けて支承部材102が突設され、この支承部材102にはテーブル軸103が支承されている。このテーブル軸103は、鉛直方向に沿って配置され、この支承部材102に回転自在および上下に摺動自在に支承されている。
【0051】
このテーブル軸103の上端部は、上記のベース板101を貫通してその上方に突出しており、その上端には円板状の載置テーブル104が取り付けられている。この載置テーブル104は、その上にガラス基板Wを載置可能なものであり、前記のキヤリッジガイド50の中央位置で、かつ両側の一対のハンド部材20の間に配置されている。また、この載置テーブル104の上面は、上記のハンド部材20の上面すなわちガラス基板Wの移送される搬送面Aよりやや下方に位置している。
【0052】
また、上記の支承部材102の下端部には、このテーブル軸103を回転駆動する回転駆動機構105と、このテーブル軸103を上下に昇降する昇降駆動機構106が設けられている。上記の回転駆動機構105は、ステッピングモータ107、ピニオン108、歯車109等から構成され、上記のテーブル軸103および載置テーブル104を所定の角度回動させる。また、上記の昇降駆動機構106は、モータ110、カム機構111、スイベル継手112等から構成されており、上記のテーブル軸103を上昇させ、上記の載置テーブル104を上記の載置搬送面Aより上方まで上昇させる。なお、上記の回転駆動機構105のピニオン108と歯車109とは、軸方向に摺動自在に噛合しており、上記のテーブル軸103の上下の移動を許容する。
【0053】
また、上記の載置テーブル104の周縁部には、複数の吸着パッド113が設けられ、これらの吸着パッド113は、負圧チューブ114、上記のテーブル軸103内に形成された通路、その他を介して負圧機構に接続されている。そして、これらの吸着パッド113は、この載置テーブル104上に載置されたガラス基板Wを吸着保持し、このガラス基板Wがずれたり、落下したりすることを防止する。
【0054】
なお、上記の回転駆動機構105、昇降駆動機構106等の作動は、前述した制御装置22によって制御されることはもちろんである。
【0055】
次に、上記のような実施形態の移送装置の作動を図14ないし図25を参照して説明する。図14ないし図19には、一方のラック1aから他方のラック1bにガラス基板Wを移送する基本的な作動を示す。
【0056】
まず、前記の移動台14が幅方向駆動機構15によって移送すべきガラス基板Wを収容したラック1aの幅方向に対して所定の位置に移動し、また昇降台16が昇降駆動機構17によって上下方向に移動し、ハンド部材20の上面が移送すべきガラス基板Wの下面よりやや下方の位置に位置決めされる。
【0057】
次に、図14に示すように、前記のキヤリッジ51がキヤリッジガイド50に沿って、すなわち直線的な移送経路に沿って一方側に移動し、これと同時にハンド部材20がこのキヤリッジ51に対して一方側に移動し、このハンド部材20の一端部がこのキヤリッジ51の一端部から突出してキヤリッジ機構18の一端部から突出し、一方のラック1a内に挿入され、移送すべきガラス基板Wの下面に対応する。この後に、上記の昇降台16が少し上昇し、このハンド部材20の一端部上にこのガラス基板Wを載置する。この後に、このハンド部材20の吸着パッド63に負圧が供給され、このガラス基板Wを吸着保持する。
【0058】
次に、図15に示すように、上記のキヤリッジ51およびハンド部材20がガラス基板Wを保持したまま、他方側に移動する。そして、このハンド部材20の一端部に載置されているガラス基板Wの中心が前記の載置テーブル機構21の載置テーブル104の中心に位置した状態で、このキヤリッジ51およびハンド部材20が停止し、また吸着パッド63による吸着が解除される。そして、この後に上記の載置テーブル104が上昇し、このガラス基板Wをこの載置テーブル104上に載置し、吸着パッド113により吸着保持する。
【0059】
次に、この実施形態の場合には、図16に示すように、この載置テーブル104が180°回動し、このガラス基板Wを180°回動させる。また、これと同時に、上記のキヤリッジ51とハンド部材20が一方側に戻るように移動する。そして、図17に示すように、このハンド部材20の他端部がこのガラス基板Wの下方に位置した状態で、このキヤリッジ51およびハンド部材20が停止する。この後に、上記の載置テーブル104が下降するとともに、その吸着パッド113による吸着保持が解除され、このガラス基板Wはこのハンド部材20の他端部の上に載置され、このハンド部材20の吸着パッド63がこのガラス基板Wを吸着保持する。
【0060】
そして、この後に図18に示すように、このキヤリッジ51およびハンド部材20が他方側に移動し、このキヤリッジ51がキヤリッジガイド50の他端部に位置するとともに、上記のハンド部材20がこのキヤリッジ51の他端部から突出してキヤリッジ機構18の他端部から突出し、他方のラック1b内に挿入され、この他端部の上に載置されているガラス基板Wをこの他方のラック1b内に挿入し、このラック1b内のホルダ部材に保持させる。
【0061】
この後に、このハンド部材20の吸着パッド63の吸着保持が解除されるとともに、上記の移動台16が少し下降し、このハンド部材20の上面がガラス基板Wの下面から離れる。そして、図19に示すように、このキヤリッジ51およびハンド部材20が一方側に移動し、他方のラック1b内から抜き去られる。そして、このような作動を繰り返し、一方のラック1a内のガラス基板Wを他方のラック1b内に移送する。
【0062】
なお、上記のようなラック1a,内のホルダ2にはガラス基板Wの両縁部が係合して保持されているものであるが、このホルダ2に保持されているガラス基板Wの縁部と、このラック1aの側壁の内面および奥壁の内面との間にはある程度の隙間が存在している。したがって、上記のガラス基板Wは、ラック1a内には必ずしも正確には収容されておらず、このラック1aの幅方向および前後方向にずれて収容されている場合がある。このような場合には、前述のようにハンド部材20がこのラック1a内に挿入されてその一端部にガラス基板Wを受け取る際に、このハンド部材20に対してガラス基板Wがずれて載置されることがある。このような場合には、その後に前述のようにこのガラス基板Wを他方のラック1b内に挿入する際に、このガラス基板Wの縁部がこの他方のラック1bの側壁内面や奥壁内面に衝突し、破損する可能性がある。この実施形態では、上記のような不具合を防止するために、前記の制御装置22によって上記の移送作動の際に図20ないし図23に示すような位置決め作動がなされる。
【0063】
すなわち、まず図20に示すように、ハンド部材20の一端部が一方のラック1a内に挿入され、昇降台16が上昇してこのハンド部材20の一端部にガラス基板Wが載置された後で、かつこのハンド部材20の吸着パッド63によってこのガラス基板Wがまだ吸着保持されていない状態において、図21に示すように、このハンド部材20がさらに所定距離だけ前進する。
【0064】
このようなハンド部材20の前進によって、ガラス基板Wはこのラック1aの奥方に移動し、その奥壁の内面に当接する。この場合に、このガラス基板Wは吸着保持されていないので、このガラス基板Wが奥壁に当接して停止した後もこのハンド部材20はガラス基板Wと摺動しつつ前進し、所定の位置で停止する。このハンド部材20の停止位置、たとえばその先端からラック1aの奥壁内面との距離xは、あらかじめ一定の距離となるように設定されている。したがって、このガラス基板Wは、その奥方の縁からこのハンド部材20の先端までの位置が常に上記のxの距離となり、前後方向に関してこのハンド部材20に対して常に一定の位置に正確に載置される。
【0065】
次に、図22に示すように、前述の幅方向駆動機構15によって移動台14が側方に移動し、このハンド部材20はこのラック1aの幅方向の一方側に移動する。この場合も上記と同様に、このガラス基板Wの側縁がこのラック1aの側壁の内面に当接して停止し、ハンド部材20はこのガラス基板Wと摺動しつつこの側壁内面に対して所定の位置、たとえばこれらのハンド部材20の中心から側壁の内面までの距離が所定のyの位置で停止する。したがって、このガラス基板Wは、このラック1aの幅方向に関してこのハンド部材20上に常に一定の位置に正確に載置されることになる。
【0066】
次に、このハンド部材20の吸着パッド63によってこのガラス基板Wが吸着保持され、このハンド部材20はこのガラス基板Wを所定の位置に載置吸着したまま図23に示すようにこのラック1aの略中央まで戻り、この後に前述のように他方側に移動し、このラック1a内からこのガラス基板Wを抜き出す。
【0067】
なお、上記のような作動により、このガラス基板Wはこのハンド部材20の一端部の中心からずれて載置保持されることになるが、このガラス基板Wはこのハンド部材20の一端部の基準位置に対して常に一定の位置に正確に載置されている。したがって、この後の前述した移送作動、たとえば載置テーブル104上での回動や、このハンド部材20の他端部で載置保持されたガラス基板Wを他方のラック1b内に挿入する際に、上記のようなずれ分は正確に補正することができ、このガラス基板Wを他方のラック1bに対して正確に位置決めして挿入することができる。よって、このガラス基板Wの縁部がこの他方のラック1bの内面に衝突して破損するようなことが確実に防止される。また、このようにガラス基板Wを他方のラック1b内に正確に挿入できるので、このラックとガラス基板との間の遊びを少なくすることも可能である。
【0068】
上記のような作動は、この実施形態の装置の標準的な作動であるが、この移送装置は上記の制御装置22のプログラムを適宜設定することにより、各種の作動が可能である。
【0069】
たとえば、図24の(a)ないし(c)には、このガラス基板Wの移送の際の姿勢変更の例を示す。この図24の(a)は、前述のように載置テーブル104上でこのガラス基板Wを180°回動させた場合である。この場合には、このガラス基板WのA端とB端とが反転するので、対向した他方のラック1bに同じ向き、すなわちA端が常にラックの前面側に位置するように移送できる。
【0070】
また、図24の(b)は、上記の載置テーブル104上でこのガラス基板Wを回動させない場合である。この場合には、対向する他方のラック1b内にこのガラス基板Wが逆向きに、すなわちA端が奥方、B端が前面側に向いた状態で移送することができる。
【0071】
また、図24の(c)のように、90°回動させた状態でガラス基板Wを他方のラック1bに移送することもできる。この場合に、たとえばこのガラス基板Wが矩形の場合には、他方のラック1bの前面開口および奥行の寸法は、この90°か移動したガラス基板Wを収納できるような寸法に設定されていることはもちろんである。
【0072】
また、この90°回動させた場合には、このガラス基板Wを他方のラック1b内に挿入する場合に、このガラス基板WのA,B端が他方のラック1bの前面開口の両縁に対して正確に位置決めされている必要がある。この位置決めは、以下のようにおこなわれる。
【0073】
すなわち、前述のように、一方のラック1aからガラス基板Wを受け取る際に、このガラス基板Wとハンド部材20とは奥方向について図21に示すようにxの位置決めがなされている。そして、このハンド部材20の一端部が上記の載置テーブル機構21の載置テーブル104に対応して停止する場合に、このハンド部材20と載置テーブル104の中心とがx方向つまりAB方向について所定の位置決めがなされる。したがって、このハンド部材20の一端部のガラス基板Wがこの載置テーブル104上に受け取られる際に、この載置テーブル104の中心に対してこのガラス基板WのA,B端は所定の位置決めがなされる。
【0074】
次に、この載置テーブル104が回動してこのガラス基板Wが90°回動するが、この載置テーブル104の中心に対するガラス基板WのA,B端の位置決め関係は変化しない。よって、この載置テーブル104からハンド部材20の他端部にガラス基板Wが受け渡された場合にも、このハンド部材20の他端部とガラス基板WのA,B端との位置決め関係、すなわち側方向の位置決めは正確に維持される。
【0075】
このような位置決め関係の座標変換は上記の制御装置22によって制御される。このハンド部材20の他端部に保持されたガラス基板Wを他方のラック1bに挿入する場合に、この制御装置22によって幅方向駆動機構15が作動され、このガラス基板WのA,B端と他方のラック1bの前面開口の両縁とが正確に位置決めされる。
【0076】
また、この実施形態の移送装置では、図25に示すように、複数の一方のラック1aから、複数の他方のラック1bに移送する場合に、移送先の他方のラック1bを任意に選択することができる。すなわち、この図25の(a)は、互いに対向するラック間で移送する場合である。また、一方のラック1aから受け取ったガラス基板Wを他方のラックWに受け渡すまでの間に、前述の幅方向駆動機構15により移動台14を移動させることにより、この図25の(b)、(c)に示すように、任意の他方のラック1bに選択または振り分けてガラス基板Wを移送することも可能である。
【0077】
上記のように、この移送装置ではガラス基板Wを任意の角度回動させた状態、または任意のラックに選択または振り分けてガラス基板を移送することができ、このガラス基板を用いた液晶表示パネルの各種の工程やその変更に対応した柔軟な移送が可能である。
【0078】
なお、本発明は上述の実施形態には限定されない。たとえば、この移送装置は、上記のようなガラス基板を一方のラックから他方のラックに移送するものには限定されず、各種の物品を一方の収納容器またはコンベア等から、他方の収納容器またはコンベア等に移送する装置一般に適用でき、この場合には移送する物品の種類等に対応して、上記のハンド部材の形状、構造も任意のものを採用できることはもちろんである。
【0079】
また、上述の実施形態では、上記のハンド部材を移動させるハンド部材移動機構はハンド機構、キヤリッジ機構、幅方向駆動機構、昇降駆動機構等から構成されているものであるが、このハンド部材移動機構は上記のような構成のものには限定されず、その他の各種の機構が採用可能であることはもちろんである。
【0080】
また、このようなハンド部材移動機構としては、上記のようにハンド部材を直線的に移動させるものには限定されず、アーム形、その他の機構でもよいものである。
【0081】
【発明の効果】
上述の如く本発明は、一方の物品保持装置からハンド部材の一端部で物品を受取り、この物品を載置テーブル機構で一旦受け取って回動させ、この回動した物品をハンド機構の他端で受け取り、このハンド機構の他端部から他方の物品保持装置内に受け渡すものである。したがって、この物品を任意の角度回動させてその向きを変更して移送することができ、物品の製造、流通の各種の工程の条件にら柔軟に対応することができる。
【0082】
また、このハンド部材は直線的な移送経路に沿って往復移動するものであるから、その作動のために必要な面積が少なくてすみ、また作動が単純でこの装置の作動の高速化が容易である等、その効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】物品保持装置の例としてのラックの斜視図。
【図2】従来の物品移送装置の側面図。
【図3】従来の物品移送装置の平面図。
【図4】本発明の物品の移送装置の実施形態の平面図。
【図5】実施形態の正面図。
【図6】実施形態の縦断面図。
【図7】図6の7−7線に沿う断面図。
【図8】実施形態のキヤリッジ機構およびハンド機構の平面図。
【図9】図8の9−9線に沿う断面図。
【図10】実施形態のハンド部材の平面図。
【図11】図10の11−11線に沿う断面図。
【図12】実施形態のキヤリッジ機構およびハンド機構の移動機構の概略図。
【図13】実施形態の載置テーブル機構の縦断面図。
【図14】実施形態の移送作動を説明する図。
【図15】実施形態の移送作動を説明する図。
【図16】実施形態の移送作動を説明する図。
【図17】実施形態の移送作動を説明する図。
【図18】実施形態の移送作動を説明する図。
【図19】実施形態の移送作動を説明する図。
【図20】実施形態の位置合わせ作動を説明する図。
【図21】実施形態の位置合わせ作動を説明する図。
【図22】実施形態の位置合わせ作動を説明する図。
【図23】実施形態の位置合わせ作動を説明する図。
【図24】実施形態のガラス基板の回転移送作動を説明する図。
【図25】実施形態のガラス基板の分配移送作動を説明する図。
【符号の説明】
1,1a,1b ラック
W ガラス基板
14 移動台
15 幅方向駆動機構
16 昇降台
17 昇降駆動機構
18 キヤリッジ機構
19 ハンド機構
20 ハンド部材
21 載置テーブル機構
22 制御装置
104 載置テーブル
Claims (2)
- 物品を収納または搬送する一方の物品保持装置から他方の物品保持装置に物品を移送する装置であって、
上記の一方の物品保持装置から他方の物品保持装置までの間の直線的な移送経路を往復移動するキャリッジ機構と、
上記の移送経路の中間部に設けられ、載置テーブル,上記載置テーブルを水平面内で回転させる回転駆動機構,そして上記載置テーブルを上下に昇降させる昇降駆動機構,を備えた載置テーブル機構と、
キヤリッジ機構に対し上記移送経路に沿い往復移動可能に設けられ、キャリッジ機構の上記往復移動に伴いキャリッジ機構の移動方向と同じ方向に移動し、キヤリッジ機構の上記移送経路の一方の終端部への到達に伴い上記一方の終端部に対応する上記キヤリッジ機構の一端部から一端部が外方に突出し、キヤリッジ機構の上記移送経路の他方の終端部への到達に伴い上記他方の終端部に対応する上記キヤリッジ機構の他端部から他端部が外方に突出するハンド部材を有しており、キヤリッジ機構の上記移送経路の一方の終端部において上記キヤリッジ機構の一端部から外方に突出したハンド部材の一端部は一方の物品保持装置の物品を受け取り、キヤリッジ機構の上記移送経路の他方の終端部において上記キヤリッジ機構の他端部から外方に突出したハンド部材の他端部は上記物品を他方の物品保持装置に受け渡す、ハンド機構と、
を備えており、
キヤリッジ機構の上記移送経路の一方の終端部において上記キヤリッジ機構の一端部から外方に突出したハンド部材の一端部に一方の物品保持装置から受け取られた物品は、ハンド部材とともにキャリッジ機構が上記の移送経路の中間部に到達すると上記載置テーブル機構の上記昇降駆動機構が上記載置テーブルを上昇させて上記載置テーブルにより一旦受け取られて保持され、その後に上記載置テーブルが上記回転駆動機構により所定の角度回転され、さらに上記昇降駆動機構が上記載置テーブルを下降させてハンド部材の他端部に受け渡され、ハンド部材の他端部に受け渡された物品はキヤリッジ機構の上記移送経路の他方の終端部において上記キヤリッジ機構の他端部から外方に突出したハンド部材の他端部により他方の物品保持装置に受け渡される、
ことを特徴とする物品の移送装置。 - 前記キャリッジ機構,前記載置テーブル機構,そして前記ハンド機構の動作を制御する制御装置を備えていて、
この制御装置は、前記キヤリッジ機構の前記移送経路の一方の終端部において前記キヤリッジ機構の一端部から外方に突出し前記一方の物品保持装置の物品を前記一端部で受け取った前記ハンド部材を前記一方の物品保持装置内で奥方向に移動させ、この結果として前記ハンド部材の前記一端部に受けられている物品を前記一方の物品保持装置内の奥方向の内面に当接させた状態でこの物品に対し前記ハンド部材の前記一端部を摺接させることにより前記ハンド部材の前記一端部に対する前記物品の前記奥方向の位置決めを行わせ、
上記制御装置はさらに、前記ハンド部材の前記一端部から物体を一旦受け取り保持した前記載置テーブルを前記回転駆動機構により90度回転させ、その後に物体を前記載置テーブルから前記ハンド部材の他端部に受け渡させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の物品の移送装置。
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