JP3969819B2 - 位置合わせ方法及び位置合わせ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カセット等の被載置物を載置装置と無人搬送車間に載置するための位置合わせ方法及び位置合わせ装置に関するもので、特に液晶工場及び半導体工場におけるガラス基板またはウエハを収納したカセットの無人搬送車と装置間の位置合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の無人搬送車（以下ＡＧＶという）と載置装置間のカセットの位置合わせ装置を示す斜視図であり、図８はその平面図である。
図において、１は載置装置、２は載置装置１のカセット載置部、３は載置装置１のカセット載置部２上に載置された液晶用のカセット、４はカセット３に収納されたガラス基板、５は載置装置１に取り付けられた位置決めプレートで、５ａは載置装置１のカセット載置部２のセンタと合うように取り付けられた位置マーク、５ｂは位置マーク５ａの両側に取り付けられた反射マークである。
【０００３】
７は無人搬送車であるＡＧＶ、８はＡＧＶ７上の補正テーブルで、位置合せ時の位置補正が行えるよう移動可能に構成されている。９は補正テーブル８上に載置された伸び縮みできるよう構成された移載アームである。１０は補正テーブル８に設けられたセンサで、中央の位置センサ１０ａの両側に２個の距離センサ１０ｂが配置されている。１１はＡＧＶ７の走行用のガイドアンテナ、１２はＡＧＶ７の下部に設けられた停止用アンテナである。１４はガイドテープで、ガイドアンテナ１１でガイドテープ１４を検知しながらＡＧＶ７が走行する。１５はＡＧＶ７の走行を停止させる停止マークで、載置装置１の前に設けられ、ＡＧＶ７の停止用アンテナ１２で停止マーク１５を検知することにより、ＡＧＶ７が停止する。１６はＡＧＶ７を走行させる車輪である。
【０００４】
このような従来の位置合わせ装置においては、ＡＧＶ７は、停止マーク１５の位置で停止し、位置決めプレート５とセンサ１０によって検知し、補正テーブル８が移動して位置合わせを行い、移載アーム９が伸びてカセット３を、ＡＧＶ７と載置装置１間で移載する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の位置合わせ装置は以上のように構成されているため、位置決めプレート５を、全ての載置装置１のカセット載置部２の全てに取り付ける必要があり、また位置決めプレート５に貼り付けられた位置マーク５ａ、５ｂにより、ＡＧＶ７がカセット３の位置を推定して補正テーブル８の位置の補正を行うため、位置決めプレート５の位置を載置装置１の各カセット載置部２において、ｘ方向ｙ方向に対して正確に精度良く取り付ける必要があった。載置装置１の台数は、通常のシステムで５０−１００台程度あり、カセット載置部２は２００〜４００ヶ所程度あり、位置決めプレート５の取り付けと調整に時間がかかるという問題があった。
また、載置装置１側にも、位置決めプレート５を取り付けるための加工が必要であり、取り付け面の精度も要求されて、装置のコストアップにもつながり、また、位置決めプレート５の製造コストもかかる。
【０００６】
ＡＧＶ７とカセット３の積みおろしを何回か実際に行いながら、位置決めプレート５の位置の微調整を行ったり、ＡＧＶ７本体でのティーチングを行ったり、また、ＡＧＶ７が複数台用いられる場合は、全てのＡＧＶ７に対し、同様の調整が必要となり、非常に時間がかかっていた。
さらに、位置決めプレート５は、載置装置１に取り付けているため、カセット載置部２とカセット３の位置がバラツク場合は、ＡＧＶ７に移載する時にカセット３の積みそこないが生じ、エラーで停止したり、カセット３を落としてしまう危険性もあった。
また、載置装置１側で、カセット３の位置決めを行うためには、カセット位置決め機構を設ける必要があり、載置装置のコストアップにもつながる。
【０００７】
加えて、載置装置１前で、ＡＧＶ７の停止精度が悪い場合やバラツキがある時、補正テーブル８での補正範囲をこえる場合は、補正テーブル８の動作後にＡＶＧ７の走行方向と平行なｘ方向、移載アームの伸びる方向であるｙ方向、ｘ方向ｙ方向からのねじれ方向であるθ方向のオーバーラン等のエラーがでて、補正テーブル８の補正動作が停止し、エラー復旧処置等の後に再度移載をリトライするので、時間のロスがあった。
また、載置装置１に取り付けられた位置決めプレート５が、オペレータの操作時等の接触などのため、曲がったり、ずれたりした場合は、カセット３の移載ができなくなり、その都度、再度位置決めプレート５の補正、位置調整を行う必要があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、載置部に位置決めプレートを取付ける必要のない位置合わせ装置を得ることを第一の目的にしている。
また、信頼性よく、短時間で移載を行うことのできる位置合わせ装置を得ることを第二の目的にしている。
また、補正テーブルの移動前にエラー情報を出力する位置合わせ装置を得ることを第三の目的にしている。
さらに、補正テーブルの必要のない位置合わせ装置を得ることを第四の目的にしている。
また、載置部に位置決めプレートを取付ける必要のない位置合わせ方法を得ることを第五の目的にしている。
また、信頼性よく、短時間で移載を行うことのできる位置合わせ方法を得ることを第六の目的にしている。
さらに、搬送車本体のみで位置合わせ可能な位置合わせ方法を得ることを第七の目的にしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる位置合わせ方法においては、載置装置に載置される被載置物と、載置装置に対向して停止するよう構成された搬送車上に移動可能に設けられた補正テーブルに設けられ、被載置物の移載を行う移載アームとの間の位置合わせ方法において、搬送車に設けられた停止用アンテナによって載置装置に対向する停止位置を検知し、この検知した停止位置に搬送車が停止したのち、被載置物に設けられたマークを、このマークに対向するように設けられた搬送車のセンサによって検知して、搬送車本体を移動し、次いで補正テーブルを微調整するように移動して移載アームの位置を補正することにより移載アームと被載置物との位置合わせを行うものである。
【００１１】
また、この発明に係わる位置合わせ装置においては、マークが設けられた被載置物を載置する載置装置に対向して停止するよう構成され、マークを検知するセンサを有する搬送車、この搬送車に設けられ、搬送車が載置装置に対向して停止するための停止位置を検知する停止用アンテナ、搬送車上に移動可能に支承された補正テーブル、この補正テーブル上に設けられ、載置装置に載置された被載置物を移載する移載アーム、停止用アンテナによって検知された停止位置に搬送車が停止したのち、センサによってマークを検知して、搬送車本体を移動し、次いで補正テーブルを微調整するように移動して移載アームの位置を補正することにより移載アームと被載置物の位置合わせを行う制御部を備えたものである。
【００１２】
また、移載アームは、伸縮自在であるものである。
また、センサは、撮像素子を用いて形成されているものである。
また、センサは、移載アームに設けられているものである。
さらに、センサは、補正テーブルに設けられているものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による位置合わせ装置を示す斜視図であり、図２はその平面図である。
図において、１は載置装置、２は載置装置１のカセット載置部、３は載置装置１のカセット載置部２上に載置された被載置物である液晶用のカセット、４はカセット３に収納されたガラス基板、７は無人搬送車であるＡＧＶ、８はＡＧＶ７上の補正テーブルで、位置合せ時の位置補正が行えるよう構成されている。９は補正テーブル８上に載置された伸び縮みできるよう構成された移載アームである。１１はＡＧＶ７の走行用のガイドアンテナ、１２はＡＧＶ７の下部に設けられた停止用アンテナである。１４はガイドテープで、ガイドアンテナ１１でガイドテープ１４を検知しながらＡＧＶ７が走行する。１５はＡＧＶ７の走行を停止させる停止マークで、載置装置１の前に設けられ、ＡＧＶ７の停止用アンテナ１２で停止マーク１５を検知することにより、ＡＧＶ７が停止する。１６はＡＧＶ７を走行させる車輪である。
【００１４】
１８はカセット３に取り付けられた位置決めプレートで、カセット３の巾方向の中心位置に合わせて位置決めマーク１８ａが設けられ、位置決めマーク１８ａの両端には反射マーク１８ｂが設けられている。
１９はＡＧＶ７の移載アーム９に設けられたセンサであり、中央の１９ａが位置決めセンサ、両側の１９ｂが距離センサである。
図３は、この発明の実施の形態１による位置合わせ方法を説明するための図である。図において、１、３、７〜９、１２、１４、１５、１９は図１におけるものと同一のものである。また、図中一点鎖線は、正規の停止位置を示している。（図４及び図５でも同じ。）
【００１５】
このように構成されたカセットの位置合わせ装置においては、図３に示すように、ＡＧＶ７が規定の停止位置に対し、ずれて停止した場合の移載アーム９に設けられたセンサ１９で、まず距離センサ１９ｂがカセット３の両側の位置決めマーク１８ｂをチェックし、カセット３との距離ｙａ、ｙｂが測定され、位置決めセンサ１９ａによりカセット３とのずれｘａが測定される。ＡＧＶ７の移載ストロークが一定の場合、載置装置１上のカセット３と規定位置のＡＧＶ７の図２に示す規定距離ｙｃは規定値のため、図示しない制御部によって補正テーブル８を補正し、移載アーム９とカセット面とが平行となるようｙ方向、θ方向の補正を行い、カセット３の中心と移載アーム９の中心が一致するようｘ方向の補正を行ったのちに、移載アーム９が伸びて載置装置１上のカセット３をＡＧＶ７へ移載する。
【００１６】
実施の形態１では、カセット３の位置決めプレート１８上に位置決めマーク１８ａとその両端に反射マーク１８ｂが２ヶ所貼り付けてあったが、位置決めプレート１８を反射式にすれば、反射マーク１８ｂは必要なく位置決めマーク１８ａのみで良い。
また、位置決めプレート１８を用いず、反射マーク１８ｂと位置決めマーク１８ａをカセットに直接貼り付けても良い。
実施の形態１においては、カセット３の中心の位置に、位置決めプレート１８もしくは位置決めマーク１８ａが再現よく取り付けられるように予め位置決めピンもしくは取付穴が設けられている。
また、カセット部材に当初から位置決めマーク１８ａと反射マーク１８ｂを取り付けておいてもよく、部材加工時に凹型の角溝が設けられた部材を成形し、後でその凹型の角溝部にマークを貼り付けても良い。
【００１７】
さらに、実施の形態１では移載アーム９にセンサ１９を設けたが、従来例のように補正テーブル８にセンサを設けても良い。
また、実施の形態１では、カセット３と移載アーム９の距離を規定のｙｃの位置に補正したが、補正テーブル８でカセット３と移載アーム９の平行のみ補正し（ｙａ＝ｙｂ）カセット３の移載方向のストロークは、移載アーム９のストロークで規定の距離ｙｃの値を補正し（ストローク可変とし）動作させても良い。
【００１８】
実施の形態２．
実施の形態２は、図１及び図２を援用して説明する。
実施の形態２において、カセット３と移載アーム９の距離ｙを検知し、傾きと距離を補正するが、補正値がＡＧＶ７の補正テーブル８の規定許容動作範囲をオーバーする場合、もしくは移載アーム９の許容ストロークをオーバーする場合は、距離センサ１９ｂで距離を検知後、図示しない制御部は補正テーブル８を動作する前にあらかじめオーバーラン等のエラーを出し停止させる。
また、カセットの中心と移載アーム９の中心方向の位置補正も同様に行い、正規位置との補正値ｘａが補正テーブル８の許容動作範囲をオーバーする場合は、位置決めセンサ１９ａで位置を検知後、補正テーブル８を動作する前に、あらかじめオーバーラン等のエラーを出し、停止させる。
【００１９】
実施の形態３．
実施の形態３は、補正テーブル８を用いない補正方法を示すものである。
図４は、この発明の実施の形態３による位置合わせ方法を説明するための図であり、図３におけるＡＧＶ７とガイドアンテナ１１の位置を示したものである。
実施の形態３では図３を援用して説明する。カセット３の位置と移載アーム９のｙ方向の位置ｙａ、ｙｂにより正規のＡＧＶ７の停止位置からのＡＧＶ本体の傾き、即ち、ガイドテープ１４からガイドアンテナ１１までのずれ量ｙａ′、ｙａ″、ｙｂ′、ｙｂ″が算出できる。
図４に示すように、カセット３の端面位置と移載アーム９の端面、しいてはＡＧＶ７本体の端面位置が平行であり、図２に示す規定の距離ｙｃであることがＡＧＶ本体の正規の位置を示している。カセット３がガイドテープ１４に対して傾いて載置されている場合は、この値までＡＧＶ７本体をｙ方向、θ方向に移動、補正させ、その後に移載アーム９を動作させ、カセット３を移載する。
【００２０】
図５は、この発明の実施の形態３による別の位置合わせ方法を説明するための図であり、ＡＧＶ７の停止位置と、停止用アンテナ１２の位置の関係を示したものである。
カセット３の位置と移載アーム９のｘ方向のずれ量ｘａ′により、正規ＡＧＶの停止位置からＡＧＶ７本体のずれ量ｘａ′が算出でき、この値までＡＧＶ７本体をｘ方向に移動補正させ、その後に移載アーム９を動作させてカセット３を移載する。
また、ＡＧＶ７本体の停止精度が良くない場合は、再度移載アーム９のセンサ１９により、カセット３の位置決めプレート１８の位置をチェックし、フィードバックをかけてＡＧＶ７本体の位置補正を行っても良い。
実施の形態３によれば、ＡＧＶ７本体の停止位置が、カセット３からずれた場合に、補正テーブル８によらず確実にカセット３の移載が可能となる。したがってＡＧＶ本体のコストの削減、つまり搬送機器のコスト削減を図ることができる。
【００２１】
実施の形態４．
実施の形態３の位置合わせ方法は、実施の形態１、２のように補正テーブル８を有するＡＧＶ７にも当然適用できる。この場合、カセット３と移載アーム９との補正量ｘａ、ｙａ、ｙｂを検知後ＡＧＶ７本体位置を補正した後に、補正テーブル８で微調整を行い、カセット３の移載を行う。
実施の形態４によれば、ＡＧＶ７本体の停止位置にバラツキがあっても、補正テーブル８はオーバーランすることなく、確実に容易にカセット３の移載を行うことができる。
【００２２】
実施の形態５．
実施の形態１〜４において、カセット３のｘ方向の位置確認に位置決めマーク１８ａと位置決めセンサ１９ａを用いたが、センサ１９にＣＣＤや画像認識用のカメラを用い、位置決めマーク１８ａに等間隔の縦縞を書き込んだスケールマークを用いても良い。これによって、容易に補正量算出のためのデータを取込み、処理することができる。
【００２３】
実施の形態６．
実施の形態１においては、移載アーム９のアームが伸びるスライドフォーク型の例を示したが、スカラアームのロボット等を用いてもよい。
図６は、この発明の実施の形態６による位置合わせ装置のスカラアームを示す斜視図である。
図において、２０は台座、２１は台座２０に取付けられた駆動モータ、２２は駆動モータ２１によって駆動されるスカラアームの下アーム、２３は下アーム２２に連結された上アーム、２４は上アーム２３に取付けられた移載テーブルで、移載テーブル２４にカセットが載置される。
駆動モータ２１と下アーム２２間、下アーム２２と上アーム２３間、及び上アーム２３と移載テーブル２４間は、それぞれ回転機構２５によって連結され、隣接する回転機構２５は、チェーンまたはベルト２６により連結されている。
そして、駆動モータ２１により駆動されて、回転機構２５で移載テーブル２４の角度を変えることにより、カセットの位置合わせをして移載を行う。
【００２４】
実施の形態７．
実施の形態１においては、ガイドテープ１４でＡＧＶ７を誘導するものを示したが、有軌道のトラバーサや有軌道のＡＧＶを用いるものであっても、同様の効果を奏する。
また、実施の形態１では、被載置物として液晶用のカセットに対して説明したが、半導体のウエハ用のウエハカセットに適用しても同様の効果がある。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
載置装置に載置される被載置物と、載置装置に対向して停止するよう構成された搬送車上に移動可能に設けられた補正テーブルに設けられ、被載置物の移載を行う移載アームとの間の位置合わせ方法において、搬送車に設けられた停止用アンテナによって載置装置に対向する停止位置を検知し、この検知した停止位置に搬送車が停止したのち、被載置物に設けられたマークを、このマークに対向するように設けられた搬送車のセンサによって検知して、搬送車本体を移動し、次いで補正テーブルを微調整するように移動して移載アームの位置を補正することにより移載アームと被載置物との位置合わせを行うので、マークを載置部に取付ける必要がなく、そのための費用を削減でき、搬送車本体の移動と補正テーブルの移動による微調整により、確実に位置補正することができる。
【００２６】
また、マークが設けられた被載置物を載置する載置装置に対向して停止するよう構成され、マークを検知するセンサを有する搬送車、この搬送車に設けられ、搬送車が載置装置に対向して停止するための停止位置を検知する停止用アンテナ、搬送車上に移動可能に支承された補正テーブル、この補正テーブル上に設けられ、載置装置に載置された被載置物を移載する移載アーム、停止用アンテナによって検知された停止位置に搬送車が停止したのち、センサによってマークを検知して、搬送車本体を移動し、次いで補正テーブルを微調整するように移動して移載アームの位置を補正することにより移載アームと被載置物の位置合わせを行う制御部を備えたので、マークを載置部に取付ける必要がなく、そのための費用を削減でき、搬送車本体の移動と補正テーブルの移動による微調整により、確実に位置補正することができる。
【００２７】
また、移載アームは、伸縮自在であるので、位置合わせができておれば容易に被載置物を載置することができる。
加えて、センサは撮像素子を用いて形成されているので、移載アームの補正量を算出するための処理データをデータ化することができる。
また、センサは、移載アームに設けられているので、マークの検知を行いやすい。
また、センサは、補正テーブルに設けられているので、マークの検知を行いやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による位置合わせ装置を示す斜視図である。
【図２】 図１に示す位置合わせ装置の平面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による位置合わせ方法を説明するための図である。
【図４】 この発明の実施の形態３による位置合わせ方法を説明するための図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による別の位置合わせ方法を説明するための図である。
【図６】 この発明の実施の形態６による位置合わせ装置におけるスカラアームを示す斜視図である。
【図７】 従来の位置合わせ装置を示す斜視図である。
【図８】 図７に示す位置合わせ装置の平面図である。
【符号の説明】
３ カセット、 ７ 無人搬送車、 ８ 補正テーブル、
９ 移載アーム、 １１ ガイドアンテナ、 １２ 停止用アンテナ、
１４ ガイドテープ、 １５ 停止マーク、 １８ 位置決めプレート、
１８ａ 位置決めマーク、 １９ センサ。

Claims (6)

1. 載置装置に載置される被載置物と、上記載置装置に対向して停止するよう構成された搬送車上に移動可能に設けられた補正テーブルに設けられ、上記被載置物の移載を行う移載アームとの間の位置合わせ方法において、上記搬送車に設けられた停止用アンテナによって上記載置装置に対向する停止位置を検知し、この検知した停止位置に上記搬送車が停止したのち、上記被載置物に設けられたマークを、このマークに対向するように設けられた上記搬送車のセンサによって検知して、上記搬送車本体を移動し、次いで上記補正テーブルを微調整するように移動して上記移載アームの位置を補正することにより上記移載アームと被載置物との位置合わせを行うことを特徴とする位置合わせ方法。
2. マークが設けられた被載置物を載置する載置装置に対向して停止するよう構成され、上記マークを検知するセンサを有する搬送車、この搬送車に設けられ、上記搬送車が上記載置装置に対向して停止するための停止位置を検知する停止用アンテナ、上記搬送車上に移動可能に支承された補正テーブル、この補正テーブル上に設けられ、上記載置装置に載置された被載置物を移載する移載アーム、上記停止用アンテナによって検知された上記停止位置に上記搬送車が停止したのち、上記センサによって上記マークを検知して、上記搬送車本体を移動し、次いで上記補正テーブルを微調整するように移動して上記移載アームの位置を補正することにより上記移載アームと上記被載置物の位置合わせを行う制御部を備えたことを特徴とする位置合わせ装置。
3. 移載アームは、伸縮自在であることを特徴とする請求項２記載の位置合わせ装置。
4. センサは、撮像素子を用いて形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の位置合わせ装置。
5. センサは、移載アームに設けられていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項記載の位置合わせ装置。
6. センサは、補正テーブルに設けられていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項記載の位置合わせ装置。

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