JP4003882B2 - 基板移載システム - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置等の表示パネルに使用されるディスプレイ用ガラス基板等の基板を輸送および搬送するために使用される基板収納トレイ用パレット、および、その基板収納用パレットを用いた基板移載システムに関する。
液晶表示装置の表示パネルは、通常、相互に対向して配置された一対のディスプレイ用のガラス基板の間に液晶を封入することにより形成される。このような表示パネルに使用されるガラス基板は、近時、０．７ｍｍ以下の薄さのガラス基板が使用されるようになっている。また、表示パネルの大型化にともなって、製造工場に搬入されるガラス基板も大型化しており、一辺が１．３ｍ以上の長方形状のガラス基板が使用されるようになっている。
このような大きな面積で薄いガラス基板は撓みやすく破損しやすいために、その取り扱いが容易でないために、多くのガラス基板を歩留まりよく輸送することができないという問題がある。このような問題を解決するために、特開平１０−２８７３８２号公報（特許文献１）には、１枚のガラス基板を水平状態で収納する基板収納トレイが開示されている。この基板収納トレイは、ガラス基板が載置される部分が格子状に構成されており、また、上下方向に積み重ねることができる入り組み係合構造になっている。このような基板収納トレイでは、薄くて大面積のガラス基板を、１枚毎に撓むことなく収納することができるために、輸送時にガラス基板が破損することを防止できる。しかも、上下方向に多数の基板収納トレイを積み重ねて輸送および保管することができるために、スペース効率を改善することができ、多数のガラス基板を効率よく輸送することができる。
特開平１０−２８７３８２号公報
複数の基板収納トレイを上下方向に積み重ねた状態で輸送する場合には、通常、上下方向に積み重ねられた多数の基板収納トレイをパレット上に載置して、トラックへの移載、工場への搬入等が行われる。
多数の基板収納トレイを積み重ねた状態で工場等に搬入されると、上下方向に積み重ねられた状態の各基板収納トレイを分離して、各基板収納トレイからガラス基板をそれぞれ取り出す必要がある。この場合、各基板収納トレイからガラス基板を取り出すために、例えば、各基板収納トレイの底部に開口部を設けて、ピン状の基板取出し具を下方から開口部内に挿入して、基板収納トレイに収納されたガラス基板を持ち上げ、アーム状の基板搬送装置によって基板を取り出す方法が採用される。
この場合、上下方向に積み重ねられた状態から基板収納トレイを１つずつ分離して、分離された基板収納トレイを、基板取出し具が設けられた位置に搬送する必要があり、作業効率が低いという問題がある。
また、基板収納トレイに、基板取出し具が挿入される開口部を設けると、基板収納トレイの輸送中に、開口部から基板収納トレイ内に塵埃等が進入して、内部に収納されたガラス基板が汚染されるという問題もある。
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、それぞれに１枚の基板が収納された多数の基板収納トレイから基板を効率よく取り出す場合に好適に使用される基板収納トレイ用パレットを提供することにある。
本発明の他の目的は、それぞれに１枚の基板が収納された多数の基板収納トレイを上下方向に積み重ねて輸送または搬送する際に、基板収納トレイに設けられた開口部から塵埃等が進入することを防止して、基板収納トレイの内部に収納された基板の汚染を防止することができる基板収納トレイ用パレットを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、それぞれに１枚の基板が収納されて上下方向に積み重ねられた各基板収納トレイから効率よく基板を取り出すことができる基板移載システムを提供することにある。
本発明の基板移載システムは、基板が水平状態で載置される底部に複数の開口部が設けられて上下方向に積み重ね可能に形成された基板収納トレイが、上下方向に積み重ねられた状態で上面に載置されるとともに、載置された最下段の前記基板収納トレイの前記各開口部に対向して基板取出し具挿入用開口部がそれぞれ形成された基板収納トレイ用パレットと、該基板収納トレイ用パレットが載置された状態で昇降可能になった昇降台と、該昇降台上に載置された前記基板収納トレイ用パレットの前記各基板取出し具挿入用開口部に対向して該昇降台の下方にそれぞれの下端部が配置されて、前記昇降台の下降にともなって、該昇降台および前記基板収納トレイ用パレットの前記各基板取出し具挿入用開口部を貫通して最下段の前記基板収納トレイの前記各開口部内にそれぞれ挿入されて該基板収納トレイ内の基板をそれぞれの上端部によって上方に持ち上げる複数の基板取出し具と、前記基板収納トレイ用パレット上に載置された前記各基板収納トレイのそれぞれを、前記昇降台の上方において水平状態で保持することができるように構成されて、最下段の基板収容トレイの内部に収容された基板を取り出すために前記基板収納トレイ用パレット上に載置された状態の前記最下段の基板収容トレイ以外の上段側の基板収容トレイを一括して保持して、前記昇降台の下降によって前記最下段の基板収容トレイと分離するトレイ保持手段とを具備し、前記基板収納トレイ用パレットは、上下方向に貫通するパレット本体開口部を備えたパレット本体と、前記パレット本体の上面に配置され、前記パレット本体開口部に対向する位置に配置されるシャッター体開口部を有するシャッター体とを有し、前記パレット本体開口部と前記シャッター体開口部とによって、前記基板取出し具挿入用開口部が形成されており、前記シャッター体は、前記各基板取出し具挿入用開口部を開閉するシャッター部材を備えていることを特徴とする。
前記シャッター部材は、水平方向にスライドすることにより前記基板取出し具挿入用開口部を開閉する。
前記基板取出し具挿入用開口部を閉じる方向に前記シャッター部材を付勢する付勢手段と、外力が付加されることによって、前記基板取出し具挿入用開口部が開放される方向に前記シャッター部材を前記付勢手段に抗してスライドさせるシャッター開閉機構とを有する。
前記シャッター開閉機構は、前記シャッター部材に連結されたワイヤーと、該ワイヤーに連結され、外力が付加されることによって、該ワイヤーを牽引して前記基板取出し具挿入用開口部を開放するように前記シャッター部材をスライドさせる操作手段と、を具備する。
前記シャッター部材は、前記シャッター体開口部の上側に配置されて上下方向に回動動作することによって該シャッター体開口部を開閉する。
前記シャッター部材は、前記基板取出し具挿入用開口部内に挿入される基板取出し具によって、該基板取出し具挿入用開口部を開放するように上方に回動される。
本発明の基板移載システムの基板収納トレイ用パレットは、このように、基板収納トレイ内に収納された基板を取り出す基板取出し具が挿入される基板取出し具挿入用開口部が設けられていることによって、上下方向に積み重ねられた基板収納トレイから基板を取り出す際に、基板収納トレイ用パレットから基板収納トレイを降ろす必要がなく、従って、基板収納トレイからの基板の取出し作業効率を向上させることができる。また、基板取出し具挿入用開口部を開閉するシャッター部材が設けられていることによって、基板収納トレイの輸送中または搬送中に基板収納トレイに収納された基板が塵埃等によって汚染するおそれがない。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
本発明の基板収納トレイ用パレットは、液晶表示装置等の表示パネルに使用されるディスプレイ用ガラス基板等の基板を輸送または搬送するために使用される。まず、本発明の基板収納トレイ用パレットによって搬送される基板収納トレイについて説明する。
図１は、基板収納トレイ１０の一例を示す斜視図、図２は、その平面図、図３は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。この基板収納トレイ１０は、液晶表示パネルに使用される長方形状のガラス基板、特に、一辺が１．３ｍ以上であって、厚さが０．７ｍｍ以下の液晶表示パネル用のガラス基板を収容して輸送または搬送するために使用される。
基板収納トレイ１０は、発泡ポリエチレン樹脂等によって、薄い直方体状に一体的に成形されており、輸送するガラス基板２０が水平状態で載置される長方形状の底部１１と、底部１１の全周にわたる側縁部に上方に突出するように設けられた枠部１２とを有している。なお、底部１１は、金属等によって補強されていてもよい。
底部１１は、収容されるガラス基板２０よりも一回り大きな長方形状であって、例えば、１５ｍｍ程度の厚さに形成されており、底部１１の上面にガラス基板２０が載置される。
底部１１の各コーナー部近傍には、正方形状の開口部１１ａがそれぞれ形成されるとともに、底部１１の各側縁に沿った各コーナー部間のそれぞれの中間位置にも開口部１１ａがそれぞれ形成されており、さらには、底部１１の中央部にも開口部１１ａが形成されている。従って、底部１１には、９個の開口部１１ａが、３行×３列のマトリクス状に設けられている。底部１１に設けられた各開口部１１ａは、底部１１上に載置されたガラス基板２０を基板収納トレイ１０から取り出す際に使用されるピン状の基板取り出し具がそれぞれ挿入されるために設けられている。
枠部１２は、例えば、底部１１の側縁部に３０ｍｍ程度の幅寸法で全周にわたって、底部１１の上面から５ｍｍ程度にわたって突出した状態で設けられており、底部１１上に載置されたガラス基板２０を水平方向に適当な間隔をあけた状態で、全周にわたって取り囲むようになっている。
枠部１２の上部には、例えば３０ｍｍ程度の幅寸法で外側に水平状態でフランジ状に突出する係合部１３が、全周にわたって設けられている。この係合部１３は、断面長方形状に構成されており、この係合部１３に、基板収納トレイ１０を所定位置に搬送する際のチャッキング用の爪部が係合するようになっている。
係合部１３の上面は、枠部１２の上面よりも外側の上方において、水平な状態になっている。従って、係合部１３の上面と、枠部１２の上面との間に、枠部１２よりも外側に垂直な段差が形成されており、その段差によって位置決め部１４が、全周にわたって形成されている。
このような構成の基板収納トレイ１０には、例えば、厚さが０．７ｍｍ以下の液晶パネル用のガラス基板２０を、開口部１１ａが設けられた底部１１の上面に載置された状態で収納される。この場合、液晶パネル用のガラス基板２０は、電極等が設けられる表面とは反対側の裏面が、底部１１の上面に接触するように載置される。底部１１は、収納されるガラス基板２０よりも一回り大きくなっており、従って、ガラス基板２０は、枠部１２に対して、若干の間隙が設けられた状態で底部１１上に載置される。
ガラス基板２０が収納された基板収納トレイ１０は、図４に示すように、複数が上下方向に積み重ねられた状態で輸送または搬送される。この場合、上側に積み重ねられる基板収納トレイ１０は、下側の基板収納トレイ１０における係合部１３上面と枠部１２上面との段差である位置決め部１４に、底部１１の下端部が係合した状態になり、上下方向に積み重ねられた各基板収納トレイ１０同士は、水平方向に相互に位置ズレするおそれがない。
基板収納トレイ１０は、それぞれにガラス基板２０が収納された状態で、例えば６０個程度が上下方向に積み重ねられて輸送または搬送される。上側に積み重ねられた基板収納トレイ１０は、底部１１の下端部が、下側の基板収納トレイ１０の上端部に設けられた位置決め部１４に係合しており、従って、上側に積み重ねられた基板収納トレイ１０の枠部１２の上部に設けられた係合部１３は、下側の基板収納トレイ１０の枠部１２の上部に設けられた係合部１３とは、適当な間隔が形成される。
本発明の基板収納トレイ用パレットは、このような構成の基板収納トレイ１０を輸送するために使用される。
図５は、本発明の基板収納トレイ用パレットの実施形態の一例を示す平面図、図６は、その正面図、図７は、その基板収納トレイ用パレットの動作説明のための平面図である。
本発明の基板収納トレイ用パレットＡは、平板状のパレット本体７０と、このパレット本体７０上に設けられたシャッター体８０とを有している。
シャッター体８０は、前述した基板収納トレイ１０に設けられた枠部１２と同様の構成の枠部８２を有しており、この枠部８２に、基板収納トレイ１０における枠部１２の下端部が位置決めされた状態で積み重ねられるようになっている。
長方形の枠状に形成された枠部８２の内部は、長手方向に沿った一対の補強枠８３によって三等分された状態になっている。各補強枠８３によって三等分された枠部材８２内の各領域には、第１、第２、第３の各プレート８１ｘ、８１ｙ、８１ｚがそれぞれ設けられており、これら３枚のプレート８１ｘ〜８１ｚによって、枠部８２の内部全体が覆われている。各プレート８１ｘ〜８１ｚの周縁部は、それぞれのプレート８１ｘ〜８１ｚの周囲に位置する枠部８２および各補強枠８３に一体的に取り付けられている。
図７に示すように、各プレート８１ｘ〜８１ｚには、長手方向の中央部にシャッター体開口部８１ｂが設けられるとともに、長手方向の各端部にもシャッター体開口部８１ｃがそれぞれ設けられている。各シャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃは、シャッター体８０上に前記基板収納トレイ１０が載置された場合に、その基板収納トレイ１０の底部に設けられた各開口部１１ａにそれぞれ整合状態で対向するようになっている。枠部８２の両側に配置される第１プレート８１ｘおよび第３プレート８１ｚに設けられた３つのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃは、枠部８２の両側の各側縁部に沿ってそれぞれ配置されており、枠部８２の中央部に位置する第２プレート８１ｙに設けられた３つのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃは、第２プレート８１ｙの幅方向の中央部に沿って配置されている。
各プレート８１ｘ〜８１ｚにおける各端部にそれぞれ設けられたシャッター体開口部８１ｃは、それぞれ、１つの基板取出し具３４（図７参照）が挿入されるように正方形状に形成されている。各プレート８１ｘ〜８１ｚの中央部に設けられたシャッター体開口部８１ｂは、それぞれ、一対の取出し具３４が挿入されるように、各プレート８１ｘ〜８１ｚの長手方向に沿って長くなった長方形状になっている。そして、各プレート８１ｘ〜８１ｚに設けられた３つのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃが、それぞれ第１、第２、第３の各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚによって開閉されるようになっている。
各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚは、各プレート８１ｘ〜８１ｚにおける両端部にそれぞれ位置するシャッター体開口部８１ｃを、それぞれの端部によって覆うことができるように、各プレート８１ｘ〜８１ｚよりも若干短い長板状になっている。各プレート８１ｘ〜８１ｚにおける両側の開口部８１ｃの外側には、各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚの長手方向と直交する方向に沿って、ガイドレール８５がそれぞれ設けられており、各ガイドレール８５に、シャッター部材８４の両側の側縁部が、それぞれスライド可能に係合している。
枠部８２の両側に位置する第１および第３のプレート８１ｘおよび８１ｚ上に設けられた各ガイドレール８５は、それぞれ、各シャッター体開口部８１ｃの外側の側方から、中央部の第２プレート８１ｙ側に向かって延出しており、両側に位置する各プレート８１ｘおよび８１ｚ上の第１および第３の各シャッター部材８４ｘおよび８４ｚは、第１および第３の各プレート８１ｘおよび８４ｚに設けられた３つのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを閉鎖するように、枠部８２の両側の側縁部に位置した状態から、それぞれ、中央の第２プレート８１ｙに向かって相互に逆方向に各ガイドレール８５に沿ってスライドするようになっており、これにより、両側の第１および第３の各プレート８１ｘおよび８１ｚに設けられた３つのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃがそれぞれ開放される。
枠部８２の中央部に設けられた第２プレート８１ｙ上の各ガイドレール８５は、そのプレート８１ｙ上に設けられた第２シャッター部材８４ｙが、第３プレート８１ｚ上に位置する第３シャッター部材８４ｚと同方向にスライドして、全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを開閉するように、第３プレート８１ｚの両側に設けられた各シャッター体開口部８１ｃに対応して設けられている。
第１〜第３の各プレート８１ｘ〜８１ｚ上には、各プレート８１ｘ〜８１ｚを長手方向に三等分する２箇所に、各ガイドレール８５と平行にスライドレール８６がそれぞれ設けられており、各プレート８１ｘ〜８１ｚ上に配置された各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚの下面には、各スライドレール８６に係合してスライドするスライダー（図示せず）がそれぞれ取り付けられている。
両側の第１および第３の各プレート８１ｘおよび８１ｚ上に位置する第１および第３の各シャッター部材８４ｘおよび８４ｚは、一対の引張りバネ８８によって、対応する第１および第３の各プレート８１ｘおよび８１ｚの全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを閉鎖する方向に牽引されている。各引張りバネ８８は、各スライドレール８６の近傍において、各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚと、各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚに近接した枠部８２との間にそれぞれ架設されている。また、中央の第２プレート８１ｙ上の第２シャッター部材８４ｙと、この第２シャッター部材８４ｙと同方向にスライドする第３プレート８１ｚ上のシャッター部材８４ｚとは、連結ワイヤー８７ａによって連結されており、第２シャッター部材８４ｙと第３シャッター部材８４ｚとが一体となってスライドするようになっている。従って、中央の第２シャッター部材８４ｙは、連結ワイヤー８７ａによって連結された第３シャッター部材８４ｚが一対の引張りバネ８８によって牽引されることによって、中央の第２プレート８１ｙに設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを閉鎖するように牽引される。
第１プレート８１ｘ上の第１シャッター部材８４xは、第１牽引ワイヤー８７ｂによって、第１プレート８１ｘに設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを開放するようになっている。この第１牽引ワイヤー８７ｂは、中央の第２プレート８１ｙ上に配置された第１スリーブ８７ｄ内を挿通している。第１スリーブ８７ｄは、第２プレート８１ｙ上に設けられた一方のガイドレール８５の外側に沿って配置されるとともに、第１プレート８１ｘ上の一方のガイドレール８５の外側に沿って配置され、さらには、第１プレート８１ｘに近接した枠部８２の長手方向に沿った状態に配置されている。そして、この第１スリーブ８７ｅ内を挿通する第１牽引ワイヤー８７ｂの端部が、枠部８２の長手方向に沿ってスライド可能に配置されたスライドロッド８７ｆの基端部に連結されている。
中央の第２プレート８１ｙ上の第２シャッター部材８４ｙには、第２牽引ワイヤー８７ｃの一方の端部が連結されている。この第２牽引ワイヤー８７ｃは、第２シャッター部材８４ｙを、中央の第２プレート８１上に設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを開放するように牽引するようになっている。この第２牽引ワイヤー８７ｃは、第１プレート８１ｘ上に配置された第２スリーブ８７ｅ内を挿通している。第２スリーブ８７ｅは、第１スリーブ８７ｄが沿った状態になっている第１プレート８１ｘ上の一方のガイドレール８５の外側に沿って、第１スリーブ８７ｂとともに配置されるとともに、第１プレート８１ｘに近接した枠部８２の長手方向に沿うように、第１スリーブ８７ｂとともに配置されている。そして、この第２スリーブ８７ｅ内を挿通する第２牽引ワイヤー８７ｃの端部が、枠部８２の長手方向に沿ってスライド可能に配置されたスライドロッド８７ｆの基端部に、第１牽引ワイヤー８７ｂとともに連結されている。
スライドロッド８７ｆは、第１牽引ワイヤー８７ｂに連結された第１シャッター部材８４ｘが、その第１シャッター部材８４ｘを牽引する引張りバネ８８によって、第１プレート８１ｘ上の全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを閉鎖した状態、および、第２牽引ワイヤー８７ｃに連結された中央の第２シャッター部材８４ｙが、第３シャッター部材８４ｚを牽引する引張りバネ８８によって、中央の第２プレート８１ｙ上の全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを閉鎖した状態では、第１および第２の牽引ワイヤー８７ｂおよび８７ｃに牽引されて、枠部８２から長手方向に沿って外部に突出した状態になっている。
このスライドロッド８７ｆに外力が付加されると、スライドロッド８７ｆが枠部８２から突出した状態を解消するように長手方向に沿ってスライドされる。これにより、第１および第２牽引ワイヤー８７ｂおよび８７ｃが牽引されて、第１プレート８１ｘ上の第１シャッター部材８４ｘおよび中央の第２プレート８１ｙ上の第２シャッター部材８４ｙは、第１プレート８１ｘおよび第２プレート８１ｙに設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃをそれぞれ開放するようにスライドされる。
中央の第２シャッター部材８４ｙが第２牽引ワイヤー８７ｂによって牽引されると、第２シャッター部材８４ｙに連結ワイヤー８７ａによって連結された第３シャッター部材８４ｚは、第２シャッター部材８４ｙと一体となってスライドし、第３プレート８１ｚに設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを開放する。このように、スライドロッド８７ｆは、外力によってスライド部材８４ｘ〜８４ｚをスライドさせる操作手段になっている。そして、このスライドロッド８７ｆによって牽引される第１および第２牽引ワイヤー８７ｂおよび８７ｃ等によって、シャッター開閉機構が形成されている。
シャッター体８０が上側に設けられたパレット本体７０は、シャッター体８０の第１〜第３の各プレート８１ｘ〜８１ｚに設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃに対応して、上下方向に貫通するパレット本体開口部７１（図６参照）が設けられており、各パレット本体開口部７１に、前述した基板取出し具３４がそれぞれ挿入されるようになっている。そして、パレット本体開口部７１および前述のシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃによって、基板取出し具３４が挿入される基板取出し具挿入用開口部が形成されている。また、パレット本体７０における各側面には、フォークリフトのフォークが挿入される側面開口部７２がそれぞれ設けられている。
このような構成の基板収納トレイ用パレットＡは、それぞれにディスプレイ用のガラス基板２０が収納された複数の基板収納トレイ１０、例えば６０個の基板収納トレイ１０を上下方向に積み重ねた状態で輸送または搬送するために使用される。
ガラス基板２０が収納された６０個の基板収納トレイ１０は、上下方向に積み重ねられた状態で基板収納トレイ用パレットＡのシャッター体８０上に載置される。最下部の基板収納トレイ１０は、シャッター体８０における枠部８２によって位置決めされ、水平方向にずれるおそれがない。この場合、基板収納トレイ用パレット１０におけるシャッター体８０の全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃは、各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚによって閉鎖されている。
基板収納トレイ用パレットＡに、６０個の基板収納トレイ１０が上下方向に積み重ねられた状態で載置されると、基板収納トレイ用パレットＡが、例えばフォークリフトによって、トラックの荷台上に移載される。この場合、基板収納トレイ用パレット１０におけるシャッター体８０の全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃが閉鎖されているために、最下部の基板収納トレイ１０に設けられた開口部１１ａが、シャッター体８０によってほぼ気密状態で覆われる。従って、最下部の基板収納トレイ１０の内部に、開口部１１ａを通って塵埃等が進入することが防止される。
また、最上部の基板収納トレイ１０には、その基板収納トレイ１０の上面の開放部分をほぼ気密状態で覆う蓋体が取り付けられるようになっている。これにより、最上部の基板収納トレイ１０の上面から内部に塵埃等が進入することが防止される。上下方向に積み重ねられる各基板収納トレイ１０同士は、上側に積み重ねられる基板収納トレイ１０によって上面がほぼ気密状態になるように覆われており、また、下側の基板収納トレイ１０によって各開口部１１ａがほぼ気密状態になるように覆われるために、各基板収納トレイ内に収納された各ガラス基板２０が塵埃等によって汚染されることが防止される。
このように、上下方向に積み重ねられた基板収納トレイ１０が基板収納トレイ用パレットＡ上に載置された状態で、例えば、液晶表示装置の製造工場にトラック輸送される。
液晶表示装置等の製造工場においては、基板収納トレイ１０が上下方向に積み重ねられた状態で載置された基板収納トレイ用パレットＡが工場内に搬入されて、工場内に設けられた基板移載システムに搬送される。
図８は、基板移載システムの概略構成を示す平面図、図９は、その正面図である。この基板移載システム３０は、架台３１を有しており、その架台３１の内部に、１２本のピン状の基板取出し具３４が垂直状態で配置されている。架台３１の内部には、昇降台３３が水平状態で上下方向に昇降可能に設けられている。昇降台３３には、基板収納トレイ１０を上下方向に積み重ねて載置された基板収納トレイ用パレットＡが載置される。各基板取出し具３４は、昇降台３３を上下方向に貫通し得るようになっている。
架台３１上には、昇降台３３上に載置された基板収納トレイ用パレットＡ上の上下方向に積み重ねられた複数の基板収納トレイ１０のそれぞれを、水平方向の両側から保持するトレイ保持ユニット３２が設けられている。
架台３１の側方には、基板収納トレイ１０が上下方向に積み重ねられた状態で載置された基板収納トレイ用パレットＡを架台３１の内部の昇降台３３上にまで移動させる移動手段としてのローラコンベア４０が設けられている。ローラコンベア４０の搬送域は、各基板取出し具３４の上方にまで上昇された昇降台３３の上面と同じレベルになっている。
さらに、昇降台３３には、基板収納トレイ１０が上下方向に積み重ねられた状態で昇降台３３上に搬入される基板収納トレイ用パレットＡのスライドロッド８７ｆに当接して、スライドロッド８７ｆを押圧する押圧手段である押圧板（図示せず）が設けられている。この押圧板は、ローラコンベア４０とは反対側の側部に垂直状態で配置されている。基板収納トレイ用パレットＡが昇降台３３上に搬入されると、基板収納トレイ用パレットＡのスライドロッド８７ｆは、押圧板によって押圧され、基板収納トレイ用パレットＡの枠部材８２から突出しない状態にスライドされる。これにより、基板収納トレイ用パレットＡのシャッター体８０に設けられた各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚがスライドされて、全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃが開放される。
架台３１上のトレイ保持ユニット３２には、上下方向に積み重ねられた複数の基板収納トレイ１０の両側の各側縁部をそれぞれ保持するように、相互に対向して設けられた一対のトレイ側縁保持部３２ａを有している。
各トレイ側縁保持部３２ａは、基板収納トレイ１０の各側縁部に沿って水平状態で配置された長板状の支持台３２ｂと、この支持台３２ｂ上に配置された３つのトレイ側縁係合部材３２ｃとをそれぞれ有している。支持台３２ｂは、架台３１の上面に設けられた一対のスライドガイド３２ｄによって、搬入された基板収納トレイ１０に対して接近および離間するようにスライド可能になっており、架台３１の上面に設けられた油圧シリンダ３２ｅによって、搬入された基板収納トレイ１０に対して接近および離隔するように駆動される。
各支持台３２ｂにそれぞれ設けられた３つのトレイ側縁係合部材３２ｃは、搬入される基板収納トレイ１０の対向する側縁部に沿って等しい間隔をあけて配置されており、一方の支持台３２ｂ上に設けられた３つのトレイ側縁係合部材３２ｃと、他方の支持台３２ｂ上に設けられた３つのトレイ側縁係合部材３２ｃとが、それぞれ相互に対向した状態になっている。そして、各トレイ側縁保持部材３２ｃにおける基板収納トレイ１０に対向する面には、上下方向に積み重ねられた状態の各基板収納トレイ１０のフランジ状の係合部１３にそれぞれ係合する複数の係合爪部３２ｆが、上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。
各トレイ側縁保持部３２ａの油圧シリンダ３２ｅ同士は、相互に同期して駆動されるようになっており、各支持台３２ｂは、基板収納トレイ１０に対して、同期して相互に接近および離隔するようになっている。従って、各支持台３２ｂ上に設けられた各トレイ側縁係合部材３２ｃも一体となって、基板収納トレイ１０に対して相互に接近および離隔し、各トレイ側縁係合部材３２ｃに設けられた各係合爪部３２ｆが、上下方向に積み重ねられた各基板収納トレイ１０の係合部１３にそれぞれ係合する。このように、上下方向に積み重ねられた各基板収納トレイ１０の係合部１３の両側部分に、各トレイ側縁保持部にそれぞれ配置された３つのトレイ側縁係合部材３２ｃの係合爪部３２ｆがそれぞれ係合することによって、各基板収納トレイ１０が水平状態で保持される。
架台３４の内部に昇降可能に設けられた昇降台３３は、長方形のフレーム３３ｂを有し、その内部が、例えば、縦方向に沿った一対の桟３３ｃと横方向に沿った一対の桟３３ｄとによって格子状に形成されている。そして、横方向に沿った一対の桟３３ｄが、一対の支持アーム３３ｅによってそれぞれ支持されており、各支持アーム３３ｅが、昇降ユニット３５に連結されている。
架台３４の内部には、昇降台３３に載置される基板収納トレイ用パレットＡ上の基板収納トレイ１０の各開口部１１ａ内をそれぞれ挿通する１２本の基板取出し具３４が、それぞれ垂直状態で、基板収納トレイ用パレットＡの全ての基板取出し具挿入用開口部にそれぞれ対応して配置されている。各基板取出し具３４は、昇降台３３の内部を上下方向に挿通し得るようになっている。
昇降台３３を昇降させる昇降ユニット３５は、昇降台３３の一対の支持アーム３３ｅを一体となって昇降させるボールネジ機構を有している。ボールネジ機構は、ボールネジにスライドブロックが係合された通常のボールネジ機構が採用されており、ボールネジの正転によって、昇降台３３は上昇し、ボールネジの逆転によって、昇降台３３は下降する。ボールネジ機構のボールネジには、駆動モータ３５ａの回転が、減速機３５ｂを介して伝達されて回転されるようになっている。
このような構成の基板移載システム３０の動作は、以下の通りである。まず、架台３３の内部に設けられた昇降台３３が、最上部にまで上昇されて、全ての基板取出し具３４が、昇降台３３の下方に位置されたパレット搬入状態とされる。この場合、各トレイ側縁保持部３２ａの支持台３２ｂは相互に離間した状態になっており、各支持台３２ｂにそれぞれ設けられた各３つのトレイ側縁係合部材３２ｃ同士が、相互に離隔した状態になっている。その後、基板収納トレイ１０が上下方向に積み重ねられた状態で載置された基板収納トレイ用パレットＡが、ローラコンベア４０上を搬送される。基板収納トレイ用パレットＡは、スライドロッド８７ｆが、ローラコンベア４０による搬送方向の下流側に位置するように、ローラコンベア４０上に配置されて搬送される。そして、ローラコンベア４０によって搬送される基板収納トレイ用パレットＡが、架台３１の内部の昇降台３３上に載置される。
基板収納トレイ用パレットＡが昇降台３３上に載置されると、ローラコンベア４０とは反対側の側部に配置された押圧板３８に、基板収納トレイ用パレットＡに設けられたスライドロッド８７ｆが当接して、押圧板によってスライドロッド８７ｆが押圧されることにより、基板収納トレイ用パレットＡからの突出状態を解消するようにスライドされる。これにより、スライドロッド８７ｆに取り付けられた第１および第２の牽引ワイヤー８７ｂおよび８７ｃが一体となって牽引されて、基板収納トレイ用パレットＡのシャッター体８０に設けられた第１〜第３の各シャッター板８４ｘ〜８４ｚが、第１〜第３の各プレート８１ｘ〜８１ｚに設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを開放する。
基板収納トレイ用パレットＡのシャッター体８０に設けられた全てのシャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃが開放されると、図１１に示すように、昇降台３３上に載置された複数の基板収納トレイ１０における最下部の基板収納トレイ１０以外の基板収納トレイ１０のそれぞれが、両側の各３つのトレイ側縁係合部材３２ｃに設けられた係合爪部３２ｆにそれぞれ係合されるように、すなわち、上下方向に積み重ねられた基板収納トレイ１０において、内部にガラス基板２０が収容された最下部の基板収納トレイ１０のみが両側の各３つのトレイ側縁係合部材３２ｃに設けられた係合爪部３２ｆにそれぞれ係合されないように、昇降台３３の高さが調整される。そして、このような状態に昇降台３３が調整されると、各トレイ側縁保持部３２ａに設けられた各３つのトレイ側縁係合部材３２ｃ同士が相互に接近するように、架台３４上の油圧シリンダ３２ｅがそれぞれ同期して駆動される。
これにより、ガラス基板２０が収容されている最下部の基板収納トレイ１０以外の全ての基板収納トレイ１０の係合部が、各トレイ側縁保持部３２ａに設けられた各３つのトレイ側縁係合部材３２ｃの対応する係合爪部３２ｆによってそれぞれ係合された状態になり、最下部の基板収納トレイ１０以外の全ての基板収納トレイ１０が、トレイ保持ユニット３２によって保持される。この場合、最下部の基板収納トレイ１０は、トレイ保持ユニット３２によって保持されることなく、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡに載置された状態を維持する（図１２参照）。
このような状態になると、図１３に示すように、昇降ユニット３５によって、昇降台３３が下降される。これにより、昇降台３３上に載置された基板収納トレイ用パレットＡおよび最下部の基板収納トレイ１０も一体となって下降する。そして、昇降台３３の下降に伴って、架台３１の内部に設けられた各基板取出し具３４が、昇降台３３、昇降台３３上に載置された基板収納トレイ用パレットＡの上面が開放された基板取出し具挿入用開口部内をそれぞれ挿通して、基板収納トレイ１０の底部１１に設けられた各開口部１１ａ内に挿入される。
その後、さらに昇降台３３が下降すると、図１４に示すように、各基板取出し具３４の上端部が、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡに載置された基板収納トレイ１０内に収納されたガラス基板２０の裏面にそれぞれ当接し、昇降台３３の下降に伴って、そのガラス基板２０は、各基板取出し具３４によって、基板収納トレイ１０の底部１１から持ち上げられ、さらにその後の昇降台３３の下降に伴って、各基板取出し具３４の上端部が、基板収納トレイ１０の上方に突出した状態になり、各基板取出し具３４は、基板収納トレイ１０からガラス基板２０を上方に取り出して、所定の高さ位置に水平な状態で保持する。
このように、ガラス基板２０が各基板取出し具３４にて持ち上げられた状態になるまで昇降台３３は下降され、その後に昇降台３３の下降が停止される。そして、各基板取出し具３４上に水平状態で保持されたガラス基板２０が、吸着ハンド等の基板搬送手段によって、所定の位置にまで搬送され、各基板取出し具３４上からガラス基板２０が取り除かれる。
基板搬送手段としては、例えば、特開２００１−９３９６９号公報に開示されているような吸着ハンドが使用される。吸着ハンドは、それぞれが水平な状態で、同じ高さ位置にて相互に平行に配置された一対の吸着パッドを有している。各吸着パッドは、それぞれ、ガラス基板２０の裏面に真空吸着するように厚さが２０ｍｍ程度の平板状に構成されており、各吸着パッドが、各基板取出し具３４にて水平状態に持ち上げられたガラス基板２０の下方に挿入されて、各吸着パッドが上方にスライドすることにより、各吸着パッド上にガラス基板２０が載置される。そして、ガラス基板２０が、各吸着パッドによって真空吸着されると、各吸着パッドによって、ガラス基板２０は、所定の位置にまで搬送される。
各基板取出し具３４に保持されたガラス基板２０が搬出されると、昇降ユニット３５によって昇降台３３が上昇され、昇降台３５上の基板収納トレイ用パレットＡに、ガラス基板２０が取り出された基板収納トレイ１０が載置された状態になり、基板収納トレイ１０は昇降台３３とともに上昇する。そして、図１５に示すように、昇降台３３の基板収納トレイ用パレットＡ上に載置された基板収納トレイ１０が、昇降台３３とともに上昇して、トレイ保持ユニット３４にて保持された最下部の基板収納トレイ１０に当接した状態となり、昇降台３５の上昇が停止される。
このような状態になると、図１６に示すように、トレイ保持ユニット３２における各トレイ側縁保持部３２ａの支持台３２ｂが、相互に離間するように、各油圧シリンダ３２ｅによって駆動される。これにより、各トレイ側縁保持部３２ａのそれぞれのトレイ側縁係合部材３２ｃと、上下方向に積み重ねられた各基板収納トレイ１０の係合部１３との係合状態が解除され、ガラス基板２０が取り出された状態で昇降台３５の基板収納トレイ用パレットＡ上に載置された最下部の基板収納トレイ１０上に、ガラス基板２０がそれぞれ収納されて上下方向に積み重ねられた基板収納トレイ１０が、積み重ねられた状態になる。従って、昇降台３３の基板収納トレイ用パレットＡ上には、最下部以外の基板収納トレイ１０内にガラス基板２０がそれぞれ収納された所定の個数の基板収納トレイ１０が、上下方向に積み重ねられた状態で載置される。
その後、図１７に示すように、昇降台３５が、１つの基板収納トレイ１０に相当する分だけ下降され、ガラス基板２０が収納されていない最下部の基板収納トレイ１０と、その上側にガラス基板２０が収納された状態で積み重ねられた１つの基板収納トレイ１０以外の基板収納トレイ１０、すなわち、それぞれにガラス基板２０が収納された状態で上下方向に積み重ねられた複数の基板収納トレイ１０における最下部の基板収納トレイ１０が、両側の各３つのトレイ側縁係合部材３２ｃに設けられた係合爪部３２ｆにそれぞれ係合されるように、昇降台３３の高さが調整される。そして、昇降台３３がこのような高さに調整されると、各トレイ側縁保持部３２ａ同士が相互に接近するように、架台３４上の各油圧シリンダ３２ｅが同期して駆動される。
これにより、図１８に示すように、最下部の基板収納トレイ１０と、その上側の１つの基板収納トレイ１０以外の全ての基板収納トレイ１０の係合部が、各トレイ側縁保持部３２ａに設けられたそれぞれ３つのトレイ側縁係合部材３２ｃの対応する係合爪部３２ｆによってそれぞれ係合された状態になり、最下部の基板収納トレイ１０およびその上側の１つの基板収納トレイ１０以外の基板収納トレイ１０が、トレイ保持ユニット３２によって保持された状態になる。この場合、最下部の基板収納トレイ１０およびその上側の１つの基板収納トレイ１０以外の基板収納トレイ１０は、トレイ保持ユニット３２によって保持されることなく、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡに載置される。
このような状態になると、昇降ユニット３５によって、昇降台３３が下降される。この昇降台３３の下降に伴って、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡに載置された２つの基板収納トレイ１０も一体となって下降し、架台３４の内部に設けられた各基板取出し具３４が、昇降台３３および基板収納トレイ用パレットＡを挿通して、基板収納トレイ用パレットＡ上に載置されている最下部およびその上側に積み重ねられた各基板収納トレイ１０の各開口部１１ａ内を順番に挿通する。
その後、さらに昇降台３３が下降することによって、図１９に示すように、各基板取出し具３４の上端部が、最下部の基板収納トレイ１０上に積み重ねられた基板収納トレイ１０内に収納されているガラス基板２０の裏面にそれぞれ当接して、そのガラス基板２０を、所定の高さ位置に持ち上げた状態に保持する。これにより、ガラス基板２０は、各基板取出し具３４によって、２段に積み重ねられた基板収納トレイ１０から上方に取り出されて、それらの基板収納トレイ１０の上方の所定の高さ位置に水平な状態で保持する。
その後、昇降台３３の下降が停止されると、各基板取出し具３４上に水平状態で保持されたガラス基板２０が、吸着ハンド等の搬送手段によって、所定の位置にまで搬送され、各基板取出し具３４上からガラス基板２０が取り除かれる。これにより、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡには、ガラス基板２０がそれぞれ収納されていない２つの基板収納トレイ１０が、上下方向に積み重ねられた状態になる。
以後、同様の動作が繰り返されることによって、トレイ保持ユニット３２によって保持された最下部の基板収納トレイ１０が、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡに載置されている基板収納トレイ１０上に順次積み重ねられて、昇降台３３が下降することによって、その基板収納トレイ１０内に収納されたガラス基板２０が、各基板取出し具３４の上端部によって水平状態で取り出される。
このようにして、それぞれにガラス基板２０が収納されて上下方向に積み重ねられた状態の複数の基板収納トレイ１０における最下部の基板収納トレイ１０からガラス基板２０が順番に取り出されて、取り出されたガラス基板２０が搬送されることによって、図２０に示すように、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡには、ガラス基板２０がそれぞれ収納されていない複数の基板収納トレイ１０が、上下方向に積み重ねられた状態で残ることになる。そして、上下方向に積み重ねられた複数の基板収納トレイ１０が、積み重ねられた状態で、昇降台３３上の基板収納トレイ用パレットＡから搬送されることになる。
本発明の基板移載システムは、このように、それぞれにガラス基板２０が収納されて上下方向に積み重ねられた各ガラス基板収納トレイ１０から、ガラス基板２０を、効率よく取り出すことができる。しかも、上下方向に積み重ねられた基板収納トレイ１０を、上下方向に分離してガラス基板２０を取り出しているために、装置全体が占有する面積を小さくすることができ、また、装置構成も簡略にすることができる。
さらに、本発明の基板移載システムでは、上下方向に積み重ねられた各基板収納トレイ１０内にそれぞれ収納されたガラス基板２０を取り出す場合に限らず、ガラス基板２０が収納されない状態で上下方向に積み重ねられた各基板収納トレイ１０内に、ガラス基板２０をそれぞれ収納することもできる。この場合には、前述した動作とは逆の動作が順番に実施されることになる。
なお、上記実施の形態では、基板収納トレイ用パレットＡのシャッター体８０に設けられる各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚを、それぞれ各プレート８１ｘ〜８１ｚに対してスライドするように構成したが、このような構成に限らず、例えば、図２１に示すように、各プレート８１ｘ〜８１ｚの上面に、上下方向に回動可能に取り付けるようにしてもよい。この場合、各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚは、コイルスプリング８４ａによって、各シャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃを閉鎖するように付勢される。このような構成では、基板取り出し具３４が、下方から各シャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃ内に挿入されることによって、各シャッター部材８４ｘ〜８４ｚが基板取り出し具３４によってそれぞれ上方に回動され、これにより、各シャッター体開口部８１ｂおよび８１ｃが開放される。
また、基板収納トレイ１０に収納される基板は、ディスプレイ用のガラス基板に限らず、半導体基板等の基板であってもよい。
本発明は、各種基板を基板収納トレイから取り出す際の作業効率を向上させることができる。また、基板収納トレイの輸送中において、基板の汚染を防止することができる。
本発明の基板移載装置に使用される基板収納用トレイの一例を示す平面図である。 その基板収納用トレイの斜視図である。 その基板収納用トレイの要部の断面図である。 その基板収納用トレイを上下方向に積み重ねた状態の要部の断面図である。 本発明の基板収納トレイ用パレットの実施形態の一例を示す平面図である。 その基板収納トレイ用パレットの正面図である。 その基板収納トレイ用パレットの動作説明のための平面図である。 本発明の基板移載システムの一例を示す平面図である。 その基板移載システムの正面図である。 その基板移載システムの側面図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 その基板移載システムの動作説明のための概略図である。 本発明の基板収納トレイ用パレットの他の例を示す要部の断面図である。
符号の説明
１０ 基板収納トレイ
１１ 底部
１１ａ 開口部
１２ 枠部
１３ 係合部
２０ ガラス基板
３０ 基板移載システム
３１ 架台
３２ トレイ保持ユニット
３２ａ トレイ側縁係合部
３２ｃ トレイ側縁係合部材
３２ｄ スライドガイド
３２ｆ 係合爪部
３３ 昇降台
３４ 基板取出し具
３５ 昇降ユニット
Ａ 基板収納トレイ用パレット
７０ パレット本体
７１ パレット本体開口部
８０ シャッター体
８１ｂ シャッター体開口部
８１ｃ シャッター体開口部
８１ｘ、８１ｙ、８１ｚ プレート
８２ 枠部
８４ｘ、８４ｙ、８４ｚ シャッター部材
８７ａ 連結ワイヤー
８７ｂ、８７ｃ 牽引ワイヤー
８７ｆ スライドロッド
８８ 引張りバネ

Claims (7)

  1. 基板が水平状態で載置される底部に複数の開口部が設けられて上下方向に積み重ね可能に形成された基板収納トレイが、上下方向に積み重ねられた状態で上面に載置されるとともに、載置された最下段の前記基板収納トレイの前記各開口部に対向して基板取出し具挿入用開口部がそれぞれ形成された基板収納トレイ用パレットと、
    該基板収納トレイ用パレットが載置された状態で昇降可能になった昇降台と、
    該昇降台上に載置された前記基板収納トレイ用パレットの前記各基板取出し具挿入用開口部に対向して該昇降台の下方にそれぞれの下端部が配置されて、前記昇降台の下降にともなって、該昇降台および前記基板収納トレイ用パレットの前記各基板取出し具挿入用開口部を貫通して最下段の前記基板収納トレイの前記各開口部内にそれぞれ挿入されて該基板収納トレイ内の基板をそれぞれの上端部によって上方に持ち上げる複数の基板取出し具と、
    前記基板収納トレイ用パレット上に載置された前記各基板収納トレイのそれぞれを、前記昇降台の上方において水平状態で保持することができるように構成されて、最下段の基板収容トレイの内部に収容された基板を取り出すために前記基板収納トレイ用パレット上に載置された状態の前記最下段の基板収容トレイ以外の上段側の基板収容トレイを一括して保持して、前記昇降台の下降によって前記最下段の基板収容トレイと分離するトレイ保持手段とを具備し、
    前記基板収納トレイ用パレットは、上下方向に貫通するパレット本体開口部を備えたパレット本体と、前記パレット本体の上面に配置され、前記パレット本体開口部に対向する位置に配置されるシャッター体開口部を有するシャッター体とを有し、前記パレット本体開口部と前記シャッター体開口部とによって、前記基板取出し具挿入用開口部が形成されており、
    前記シャッター体は、前記各基板取出し具挿入用開口部を開閉するシャッター部材を備えていることを特徴とする基板移載システム。
  2. 前記シャッター部材は、水平方向にスライドすることにより前記基板取出し具挿入用開口部を開閉する請求項１に記載の基板移載システム。
  3. 前記基板取出し具挿入用開口部を閉じる方向に前記シャッター部材を付勢する付勢手段と、
    外力が付加されることによって、前記基板取出し具挿入用開口部が開放される方向に前記シャッター部材を前記付勢手段に抗してスライドさせるシャッター開閉機構とを有する請求項２に記載の基板移載システム。
  4. 前記シャッター開閉機構は、前記シャッター部材に連結されたワイヤーと、
    該ワイヤーに連結され、外力が付加されることによって、該ワイヤーを牽引して前記基板取出し具挿入用開口部を開放するように前記シャッター部材をスライドさせる操作手段と、を具備する請求項３に記載の基板移載システム。
  5. 前記シャッター部材は、前記シャッター体開口部の上側に配置されて上下方向に回動動作することによって該シャッター体開口部を開閉する請求項１に記載の基板移載システム。
  6. 前記シャッター部材は、前記基板取出し具挿入用開口部内に挿入される基板取出し具によって、該基板取出し具挿入用開口部を開放するように上方に回動される請求項５に記載の基板移載システム。
  7. 前記基板収納トレイ用パレットを前記基板取出し具が配置された位置に移動させる移動手段をさらに備え、
    前記移動手段により前記基板収納トレイ用パレットを前記基板取出し具が配置された位置に移動させたときに、前記操作手段に当接して該操作手段を押圧する押圧手段を備え、該押圧手段によって該操作手段が押圧されることによって、前記シャッター部材が前記基板取出し具挿入用開口部を開放するようにスライドする、請求項４に記載の基板移載システム。
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