JP4312493B2 - 基板搬送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搬送方法に関し、たとえば、液晶表示器用のガラス基板等の各種処理工程における基板搬送装置へ適用される基板搬送方法に関する。なお、本発明は、同時期・同一出願人による他の発明の「基板搬送ガイドおよび同ユニット並びに基板搬送装置」と技術的に関連する発明である。先に出願済の他の発明が機械的な構成に係わる発明であるのに対し、本願発明は前記他の発明の装置を制御する方法の発明である。
【0002】
【従来の技術】
従来、基板搬送方法は、一般的に基板製造過程における加工処理等の製造ラインへ適用される搬送装置を用いた基板搬送方法に関わるものである。
【0003】
本発明と技術分野の類似する先願発明例として、下記の特許文献1および特許文献2がある。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−151571号公報
「基板搬送システム及びそれを用いた基板搬送方法」
【0005】
【特許文献2】
特開平10−006166号公報
「搬送装置」
【0006】
本発明と技術分野の類似する先願発明例1としての上記特開2002−151571号公報では、基板の大型化が進んでも基板を損傷することなく搬送することができる、基板搬送システム及びそれを用いた基板搬送方法を提供することを課題としている。本課題の解決手段として、基板浮上プレートにより基板に下面からのエアを吹き付けることにより浮上させ、基板端部を該基板の搬送経路に沿って設けられた搬送用ローラーで挟み込んで搬送する、としている。
【0007】
先願発明例2としての特開平10−006166号公報の「搬送装置」は、方向性を有するワークの方向を変換すると共に、搬送時間の短縮を図ることのできる搬送装置を提供することを課題としている。本課題の解決手順として、搬送装置には、機枠に対して回転・上下・水平方向に移動し、ガラス基板を保持し搬送する機構を構成している。この搬送のために搬送アームと、機枠に対して回転可能なワーク支持台とが配設されている。搬送アームとワーク支持台は、それぞれが独立して回転駆動される。また、ワーク支持台にはガイド部材を複数個備えてセンタリング装置が配設され、ガラス基板がセンタリング装置に配置されると自動的に芯出しがなされる。そして、第1カセットからガラス基板を取り出し、センタリング装置に一時的に収納した後に、搬送装置は第1の位置から第2の位置に移動される。その移動の際、搬送アームと、ワーク支持台とが別々に回転され、ガラス基板の方向を変換する。そして、次工程装置にガラス基板を収納する、としている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被搬送対象の基板、例えばガラス基板等は、ワークサイズが大型化され且つ薄型化の傾向にある。特に昨今、従来の機械的な搬送方法では、搬送の効率性や被搬送基板へ損傷を与え易い等の新たな問題点が顕在化している。
【0009】
上記の先願発明例1では、浮上方式は取り入れているものの、基板搬送部の構成が従来のベルトコンベア方式の延長上にある。よって、本願発明の十字路上で方向転換させるものとは、基板搬送手順の基本的手順が相違している。
【0010】
先願発明例2は、上記従来技術で掲げた搬送の効率性や被搬送基板へ損傷を与え易い等の問題点が回避されていない。また、構成が複雑であること、さらに、本願発明の様に浮上状態で機能を発揮させることが困難である等の問題点を有する。
【0011】
本発明は、効率的に被搬送体の停止・駆動および方向転換を可能とし、搬送行為の柔軟性および作業効率性を高めた基板搬送方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明の基板搬送方法は、 被搬送体である基板の動作を規制するガイド部を前記基板の角部へ当接して、該基板の動作を規制し、前記ガイド部を水平方向へ移動させ、前記ガイド部の水平方向角度を回転駆動する基板搬送方法において、前記ガイド部は十字形状に4個の突起部が形成され、該4個中3個の突起部の夫々に回転ローラーを設け、他の1個の突起部を衝撃力吸収用のダンパー部と当接させ、該ガイド部へ加わる衝撃力を前記ダンパー部へ伝達する伝達端子とし、前記基板の位置を検出するセンサーを設け、該センサーの検出信号を基に前記ガイド部の動作のタイミングを取り、前記基板の一時停止と、任意の水平方向への送り出しを行うことを特徴としている。
【0013】
請求項1記載の発明の基板搬送方法では基板の位置を検出するセンサーを設け、このセンサーの検出信号を基にガイド部の動作のタイミングを取り、基板の一時停止と任意の水平方向への送り出しを行うこととする。
【0014】
請求項2記載の発明の基板搬送方法では、前記ガイド部は前記基板の四隅方向に設けられた4個のガイド部により該基板の四隅に対して前記当接が行われることとしている。
【0015】
請求項3または4記載の発明の基板搬送方法では、ガイド部の水平方向角度の回転駆動は、送り出しを行う方向と反対方向の基板の、二つの角部へ当接したガイド部の回転駆動であるとし、このガイド回転駆動の実行前に、送り出しを行う方向の前面側のガイド部を基板の角部から外し且つ進路を空け、送り出しを実行することとしている。
【0016】
請求項5記載の発明の基板搬送方法では、基板は下方からの気体の噴出により空中へ浮上状態とされ、この浮上状態の基板の移動に対して移動方向へ対向する前側2個のガイド部を後方へ移動させ、後側2個のガイド部を回転駆動することにより基板へ反力を与え、基板の移動方向への移動を可能としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明による基板搬送方法の実施の形態を詳細に説明する。図1から図13を参照すると、本発明の基板搬送方法の一実施形態が示されている。
【0018】
これらの図において、図1は本発明による基板搬送方法の実施の形態へ適用される基板搬送ガイドユニット50の平面図を示している。また、図2は基板搬送ガイドユニット50の構成部分である基板搬送ガイドの全体を示し、図3はガイド部の構造例を示し、図4は基板搬送ガイドを駆動する基板搬送ガイドユニットの内部の構成例を示している。さらに、図5および図6は、ガイドローラー2と該ガイドローラー2の上側の稼動状態または下側の休止状態への位置移動を駆動する駆動装置の側面構成例を示している。
【0019】
図7、図8及び図9は、基板搬送ガイドユニット50の動作例を説明するための図であり、図7(a)〜図7(c)が基板を左方向から右方向へ進める場合の手順例を説明するための図である。また、図8(a)〜図8(c)が基板を左方向から下方向へ進める場合(90度方向転換)の手順例を説明するための図である。図9(a)〜図9(d)は、基板を進めるにおいて、基板搬送ガイドが取る動作手順例を説明するために用いる図である。さらに、図10は、動作例のタイミング図である。図11は、動作手順例を示したフローチャートである。
【0020】
本発明の基板搬送方法が発揮可能な機能例としては、1)基板のストッパー機能、2)基板に推力を与える機能、3)基板の方向転換を行う機能、4)基板のガイドを行う機能、等がある。これらの機能を用いた具体例として、11)基板の90度の移動方向転換、12)基板の位置のスライドが可能となる。また、基板へ推力を与え、基板の方向転換を行い、基板を保持してのストッパー、基板を退避させて相対する他の基板から一時的に避ける、等が可能となる。これらの機能を発揮可能な基板搬送方法の実施形態を、以下に詳述する。
【0021】
図1は、4個のガイド部1a、1b、1c、1dを、基板搬送ガイドユニットへ適用した場合の構成例を示す上側から見た平面図である。本図1において、4個のガイド部1a、1b、1c、1dは、基板搬送ガイドユニットの四隅へ設けられ、被搬送体としてガラス基板20を想定して表している。4個のガイド部1a、1b、1c、1dの各々は、被搬送体としてのガラス基板20の四隅を、夫々相互に隣接して構成された2個のローラー間の凹部で保持する。
【0022】
被搬送体20の動作を規制する働きを行うのは、上記4個のガイド部1a、1b、1c、1dの他に、側辺部のガイドローラー2も同様の働きをする。このガイドローラー2は、図1において、被搬送体20の4辺の中間部に各2個設けられ、合計8個で1枚の基板の動作範囲を規制している。
【0023】
上記4個のガイド部1a、1b、1c、1dで形成される四辺形のエリア内に、被搬送対象となる基板20が収容される。本収容動作において、基板の存否および搬入・搬出のタイミングを取るための基板検出用のセンサー7が基板の下方位置に設けられている。この基板検出用のセンサー7は、光学式のセンサーであり、被検出対象の基板へ光を照射し、この照射した光の反射光の有無を検出して被検出対象の基板20の存在有無を検出する。
【0024】
上記の検出器として、例えば、検出範囲となる反射距離範囲を限定した距離限定型の反射光検出センサーを用いる。また、基板20の移動速度に対応して関連部と動作のタイミングを取るために、移動方向に対して時間的余裕を持ち得る前方位置へ設置している。本実施例では、既述の様に反射光型の基板検出用のセンサー7を用いて、ガイド部の操作のタイミングを取っている。例えば、図1において、把握固定時の一の基板側面に対しての基板検出用のセンサー7の設置位置距離Lは、機械的に調整可能であり、関連する構成部、例えば基板把握固定時に、ガイド部1a、1bを駆動する動作のタイミングを取るために用いられる。
【0025】
上記構成の基板搬送ガイドユニットにおける基板搬送の手順は、図2、図3、図4に示すガイド部1と、図5、図6に示すガイドピン2とが適用される。
【0026】
図1は、基板1枚に対応する基板搬送用の1ユニットとして構成されたユニット図を示している。図2は、基板搬送ガイドユニット50へ適用され被搬送体を直接操作する、基板搬送ガイドの構成例を示す平面図である。また、図3は、基板搬送ガイドおよび基板搬送ガイドユニット50が取り扱う被搬送体と当接する部位となる、ガイド部1の構造例を示す平面図である。図2がガイド部1の動作を概念的に示し、図3が一の構成部であるガイドの、より詳細な構成例を示している。また、本ユニットには不図示であるが、盤面に多数のエアー噴出口が設けられ、このエアー噴出口からのエアー噴出により、被搬送対象の基板を空中へ浮上が可能とされている。なお、図7および図8中の黒点は、エアー噴出口を表している。
【0027】
図2および図3に詳細構成例を示したガイド部1は、細分化され、十字状またはヒトデ状の金具11、3個のローラー12、ダンパー13、ガイド板14を有して構成される。ダンパー13は、被搬送体へ与える衝撃力を吸収する部位であり、さらに、ブッシュ131、スリーブ132、バネ133を有して構成される。尚、本ダンパー13は、衝突吸収のモーメントにおいて、ヒトデ状の一の金具がダンパー用のブッシュ131へ当接し、バネ133の反力で衝撃力を吸収する。
【0028】
十字状またはヒトデ状の金具11は、該ヒトデ状の金具11の3個の先端部に樹脂製のローラー12a、12b、12cが、夫々回転自在の状態で取り付けられている。また、ヒトデ状の金具11の中心軸下方には、円柱状のブッシュ15が取り付けられている。このブッシュ15は、ガイド用のガイド板14に構成された長孔を可動範囲として前後移動が可能とされる。図2中において、長孔をガイドにした前後移動範囲を符号Hとして示している。なお、本実施例では、可動範囲としてガイド板14に長孔を設けた構成としたが、後述する基板搬送ガイドユニット50のプレート5の面へ直接長孔を設け、該長孔を可動範囲としてもよい。
【0029】
図4、および図5と図6は、基板搬送ガイドユニットの内部の構成例を説明するための側面図であり、装置内部の構成状態を概念的に示している。図4は、基板搬送ガイドの構成例を示す機構説明図であり、図5は、ガイドローラー2の動作を説明するための機構説明図である。
【0030】
図4において、ガイド部1の駆動部としてロータリーアクチュエーター3とスライド用シリンダー4とが設けられている。さらに、ヒトデ状の金具11の中心部には上記のブッシュ15を介してガイド部1を回転させるロータリーアクチュエーター3の回転軸141と連結される。なお、この回転軸141は、ロータリーアクチュエーター3の持つ回転軸である。これにより、ロータリーアクチュエーター3は、ガイド部1を首振り状に回転駆動する回転駆動部とされる。さらに、ロータリーアクチュエーター3は、スライド用シリンダー4と連結されている。本構成により、スライド用シリンダー4は、ロータリーアクチュエーター3を移動させ、ガイド板14に構成された長孔に沿ってガイド部1を前後移動させる。この前後移動は、図2にも示した移動範囲H内のスライド移動を可動範囲とする。
【0031】
図5および図6は、ガイドローラー2と該ガイドローラー2の上側または下側への位置移動を駆動する駆動装置の側面図である。図5はガイドローラー2が可動状態の上側位置に在る状態を示し、図6は休止状態の下側位置に在る状態を示している。これらの図において、ガイドローラー2、ローラーリフト22、ガイド昇降確認センサー23の相互の配置状態を示している。なお、これらは、基板搬送ガイドユニット50のプレート5へ取り付けられたガイドローラー2の、左側面図(図5)と右側面図(図6)である。
【0032】
図5はガイドローラー2が上側位置に在る状態を表し、図6はガイドローラー2が下側位置に在る状態を表している。これらの図5および図6において、ローラーリフト22の軸の上下移動により、ガイドローラー2の上下位置の状態が変化可能とされる。本構成のガイドローラー2は、図1で示した状態で、基板搬送ガイドユニット50の上下左右の4辺部へ各2個の合計8個が装備される。
【0033】
図7(a)、図7(b)、図7(c)は、左方向から入力する被搬送対象のガラス基板を右方向へ前進させる場合の、基板搬送ガイドユニット50の動作手順例を示した平面図である。また、図8(a)、図8(b)、図8(c)は、左方向から入力する被搬送対象のガラス基板を下方向へ90度方向転換させる場合の、基板搬送ガイドユニット50の動作手順例を示した平面図である。
【0034】
図7〜図8には、基板搬送ガイドユニット50へのガラス基板20の搬入手順例を説明するための概念図であり、図7(b)、図8(b)は基板搬送ガイドユニット50が取り込んだガラス基板20の保持状態を示し、図7(c)、図8(c)は基板搬送ガイドユニット50が取り込んだガラス基板20の搬出中の状態を、夫々示している。なお、これらの図中における、直線矢印はガイド部1の移動方向を、円弧状矢印はガイド部1の回転方向を、夫々表している。
【0035】
上記の状態をさらに詳述すると、図8において、ガラス基板20の取り込みを実行するに際して、基板搬送ガイドユニット50の4個のガイド部1a、1b、1c、1dの内、ガラス基板搬入方向の2個のガイド部1a、1bを、基板の搬入に障害とならない様に、プレート5の外側へ位置移動させる。さらに、基板搬送ガイドユニット50のガラス基板20に対応する4辺に装備されたガイドローラー2の内の、搬入方向の一辺に在る2個のガイドローラー2a、2bを、同様の趣旨で基盤搬送装置のプレート5以下へ降下させる。
【0036】
図7および図8に示す搬送実施例において、基板搬送ガイドユニット50の4個のガイド部1a、1b、1c、1dの動作と、8個のガイドローラー2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2hの上下動作とが、直接的にガラス基板の可動範囲を制御する。
【0037】
図7および図8において、ガラス基板20内に示した矢印は、基板の進行方向を示している。ガイド部1a、1b、1c、1dに添って示した直線の矢印は、夫々のガイド用のガイド板14に構成された長孔範囲H内での移動方向を示している。また、ガイド部1a、1b、1c、1dに添って示した曲線の矢印は、ロータリーアクチュエーター3によるガイド部の首振り状の回転駆動方向を表している。
【0038】
図9(a)、図9(b)、図9(c)、図9(d)は、基板搬送動作に伴うガイド部1の、動作パターンを例示した図であり、基板搬送ガイドユニット50に装備された4個のガイド部1は、本ユニット50の各々のコーナーを基準として、これら4種類のパターンに分類分けされる。
【0039】
図9(a)および図9(b)において、ガイド用のガイド板14に構成された長孔を可動範囲Hとするコーナー側に位置し、ヒトデ状金具11の3個の先端部中央のローラー12bが、縦側側面と平行に在る場合/図9(a)と、横側側面と平行に在る場合/図9(b)である。同様に図9(c)および図9(d)において、ガイド用のガイド板14に構成された長孔を可動範囲Hとする中央側の端部に位置し、ヒトデ状の金具11の3個の先端部中央のローラー12bが、縦側側面と平行に在る場合/図9(c)と、横側側面と平行に在る場合/図9(d)である。
【0040】
図7に示した左方向から入力する被搬送対象のガラス基板20を右方向へ前進させる場合の動作例を基に、各部の動作タイミングと処理手順例を以下に説明する。図10は、(1)基板進入側のガイド部の開/閉動作と、(2)基板進入動作のON/OFFと、(3)センサー7のON/OFF動作との間の、相互の関連性を示すタイミング図である。また、図11は、基板搬入動作の手順例を示すフローチャートである。また、図12は、(11)基板搬出側のガイド部の開/閉動作と、(12)送り出しガイド部の回転駆動と、(13)基板退出動作のONと、(14)センサー7のON/OFF動作との間の、相互の関連性を示すタイミング図である。また、図13は、基板搬出動作の手順例を示すフローチャートである。
【0041】
(基板搬入動作例)
図7(a)、図9、図10および図11において、ガイド部1a、1bを図9(a)の状態とし、ガイドローラー2a、2bを下側位置の収納状態とする(ステップS1)。本処理により図10におけるタイミングがt0〜t1へと進行し、(1)ガイド部1a、1bの間の進入路が開状態となる。
【0042】
上記(1)ガイド部1a、1bの開状態達成時t1から予め定めたディレー時間経過後の時間t2において、(2)基板進入動作を開始する(ステップS2)。基板20が上記進入路から基板搬送ガイドユニット50内へ進入し、所定の位置まで搬入すると、センサー7が基板を検知する(ステップS3/タイミングt3)。
【0043】
センサー7が基板を感知後、タイマがカウントを開始し(ステップS4)、所定時間T1の経過後に(ステップS5/タイミングt4)、ガイド部1a、1bを閉駆動させる(ステップS6/図7(b))。ガイド部1a、1bが、図9(c)の状態位置まで位置駆動されて(タイミングt5)、図9(b)の状態とし、ガイド部1a、1b、1c、1dの凹部を被搬送対象の基板20の角部へ当接して、該基板の動作を規制する基板動作規制工程が完了する(ステップS7/タイミングt5)。
【0044】
(基板搬出動作例)
図7(c)、図9、図12および図13において、ガイド部1c、1dを図9(a)の状態とし、ガイドローラー2e、2fを下側位置の収納状態とする(ステップS11、S12)。本処理により図12におけるタイミングがt10〜t11へと進行し、(11)ガイド部1c、1dの退出路が開状態となる。
【0045】
上記(11)ガイド部1c、1dの退出路を開状態に設定が完了後(ステップS12/t12)、(12)基板退出駆動側のガイド部1a、1bをそれぞれ図7(c)に示した方向へ回転駆動する(ステップS2)。本送り出し側のガイド部1a、1bの回転駆動により基板へ推進力が与えられ、(13)基板退出動作を開始する(ステップS13/t12)。基板20が、基板搬送ガイドユニット50外へ退出完了する前の所定の位置まで移動すると、基板がセンサー7上を通過し、本時点でセンサー7が基板の退出を検知する(ステップS14/タイミングt13)。
【0046】
センサー7の検知信号がOFFとなり、基板の不存在を感知後、タイマがカウントを開始し(ステップS15)、所定時間T2の経過後に(ステップS16/タイミングt15)、ガイド部1c、1dを閉駆動させる(ステップS17)。
【0047】
上記の基板搬出動作における、(14)センサーのOFF信号の検出(t13)と、(13)基板退出動作の完了(t14)と、(11)ガイド部の閉動作の開始(t15)との間のタイミングは、予め、余裕を持った時間設定を行う。これらは、(13)基板退出動作に要する時間(t14−t12)との係わりにおいて設定される。なお、基板退出時の基板の移動速度は、所要時間(t12〜t13)と基板の寸法等から概算時間の算出をすることも可能である。
【0048】
(90度方向転換させる場合)
図8に示す90度方向転換させる場合も、上記の手順に準じて実行することが可能である。なお、本90度方向転換の場合は、退出路がガイド部1a、1dであり、推進力はガイド部1b、1cの回転駆動により与える。直進の場合と同一のセンサー7を用いた場合、タイミング時間T1,T2の設定が変わる。
【0049】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の基板搬送方法は、ガイド部を被搬送対象の基板の角部へ当接してこの基板の動作を規制する。その後、前方向のガイド部を水平方向へ移動させて進路を開き、後方向のガイド部の水平方向角度を回転して基板へ駆動力を与える。これにより、基板の一時停止と、任意の水平方向への送り出しを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】基板搬送ガイドを基板搬送ユニットへ適用した構成例を示した平面図である。
【図2】本発明の基板搬送方法の実施形態に適用される基板搬送ガイドユニットの構成例を示している。
【図3】ガイド部の構造例を示した平面図である。
【図4】図3に対応する基板搬送ユニットの装置内部の構成例を示した側面図である。
【図5】ガイドローラーと駆動装置の側面図であり上側位置に在る状態を示している。
【図6】ガイドローラーと駆動装置の側面図であり下側位置に在る状態を示している。
【図7】基板搬送ユニットを用いて基板を左方向から右方向へ進める場合の手順例を説明するための図である。
【図8】基板搬送ユニットを用いて基板を左方向から下方向へ進める場合の手順例を説明するための図である。
【図9】(a)〜(d)は動作パターン例を示し、基板搬送ガイドが取る動作手順例を説明するために用いる図である。
【図10】基板搬送ユニットの動作手順例を示す第1のタイミングチャートである。
【図11】基板搬送ユニットの動作手順例を示す第1のフローチャートである。
【図12】基板搬送ユニットの動作手順例を示す第2のタイミングチャートである。
【図13】基板搬送ユニットの動作手順例を示す第2のフローチャートである。
【符号の説明】
1 ガイド部
2 ガイドローラー
3 ロータリーアクチュエーター
4 スライド用シリンダー
5 (基板搬送方法の)プレート
7 基板検出用のセンサー
11 ヒトデ状の金具
12 (樹脂製の)ローラー
13 ダンパー
14 ガイド板
15 (ガイド用)ブッシュ
20 ガラス基板
22 ローラーリフト
23 ガイド昇降確認センサー
50 基板搬送ガイドユニット
131 (ダンパー用)ブッシュ
132 スリーブ
133 バネ
141 回転軸
H 可動範囲(ガイド板14に構成された長孔)
T ディレー時間
Claims (5)
- 被搬送体である基板の動作を規制するガイド部を前記基板の角部へ当接して、該基板の動作を規制し、
前記ガイド部を水平方向へ移動させ、
前記ガイド部の水平方向角度を回転駆動する基板搬送方法において、
前記ガイド部は十字形状に4個の突起部が形成され、該4個中3個の突起部の夫々に回転ローラーを設け、他の1個の突起部を衝撃力吸収用のダンパー部と当接させ、該ガイド部へ加わる衝撃力を前記ダンパー部へ伝達する伝達端子とし、
前記基板の位置を検出するセンサーを設け、該センサーの検出信号を基に前記ガイド部の動作のタイミングを取り、前記基板の一時停止と、任意の水平方向への送り出しを行うことを特徴とする基板搬送
方法。 - 前記ガイド部は前記基板の四隅方向に設けられた4個のガイド部により該基板の四隅に対して前記当接が行われることを特徴とする請求項1に記載の基板搬送方法。
- 前記ガイド部の水平方向角度の回転駆動は、前記送り出しを行う方向と反対方向の前記基板の、二つの角部へ当接したガイド部の回転駆動であることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板搬送方法。
- 前記回転駆動の実行前に、前記送り出しを行う方向の前面側のガイド部を前記基板の角部から外し且つ進路を空け、前記送り出しを実行することを特徴とする請求項3に記載の基板搬送方法。
- 前記基板は下方からの気体の噴出により空中へ浮上状態とされ、該浮上状態の該基板の移動に対して該移動方向へ対向する前記前面側2個のガイド部を後方へ移動させ、後側2個のガイド部を前記回転駆動することにより前記基板へ反力を与え、前記基板の前記移動方向への移動を可能としたことを特徴とする請求項4に記載の基板搬送方法。
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