JP4356234B2 - Substrate transfer device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板をカセットから取り出してプロセスに受け渡す、或いは基板をプロセスから受け取ってカセットに収納するための移載装置に係り、特に、上部空間の利用効率を高め、プロセスの稼働効率を高める基板移載装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フラットパネルディスプレイの製造ラインにおいて、パネル用のガラス基板は、各プロセスにおいて単葉毎に処理されるが、プロセス間では複葉のガラス基板をカセットに収納して一括搬送される。従って、搬送ラインとプロセスとの間で、カセットから単葉のガラス基板を取り出してプロセスに受け渡す、或いはプロセスから受け取った単葉のガラス基板をカセットに収納するための移載装置(ローダ・アンローダ)が使用される。移載の方式として、ローラ式とハンド式とが一般に採用されている。以下、カセットからガラス基板を取り出す場合について説明する。
【0003】
ハンド式は、ガラス基板を載せることのできるロボットハンドをカセット内のガラス基板の下に差し込み、そのロボットハンドを上昇させることにより、ガラス基板をカセットから離間させてロボットハンド上に載せ、そのロボットハンドをカセット外へ移動させた後、ロボットハンドからプロセスにガラス基板を受け渡す方式である。
【0004】
ローラ式は、ローラをカセット内に挿入し、このローラによってガラス基板をプロセスに移送する方式である。
【0005】
ローラ式は、ハンド式に比べてスペースを広く占有しないという利点があるが、ローラが基板に接触する回数が多いことや、ローラ間で基板が撓むことなどにより、基板にダメージを与えやすいという欠点がある。また、ローラ式は、ローラ上で基板が位置ずれすることがあるため、プロセスの決まった位置に基板を移載するとき位置精度がよくない。また、ローラに基板を載せるためには、ローラやカセットを昇降させる昇降機構が必要となるが、ローラやカセットを昇降させる昇降機構のメンテナンス性は悪い。
【0006】
これに対し、ハンド式は、ハンドがカセット内外を出入りするための運動スペースが必要なため占有スペースが大きいという欠点があるが、ローラ式に比べると基板ダメージが少なく、移載の位置精度も良いし、昇降機構のメンテナンス性もよいので、占有スペースを可及的に小さくすれば、利用価値を向上させることができる。
【0007】
本出願人は、既に、特願2000−122034、整理番号P6077の出願(いずれも未公開)等により、ローラ式コンベアと昇降及び前進後退の動作だけを行うハンドとを組み合わせた方式を提案しており、これらの提案により、占有スペースの縮小化、可動機構部の簡素化が達成された。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フラットパネルディスプレイの製造ラインは、その全体をクリーンルーム内に設置するなどして清浄雰囲気に管理することが必要である。基板を収納したカセットを保存するストッカもまた、同じクリーンルーム内に設置される。ストッカは、移載装置やプロセスの上部空間にも配置することができ、これによって床面積が限られたクリーンルームの中でストッカ容量を確保することができる。例えば、設置台に設置されたカセットの上部空間に十分なスペースがあれば、そのスペースにもストッカを設置することができる。
【0009】
上記提案技術にあっては、カセットから基板を取り出したハンドがコンベアの上方を移動してコンベア上に戻り、そのハンドがコンベアより下に下降することで基板をコンベアに受け渡している。このために、カセットがコンベアより高い位置に設置されている。カセットが高い位置を占めているため、カセットの上部空間にストッカを設置する十分なスペースがとれない。
【0010】
また、上記提案技術にあっては、カセットから基板を取り出したハンドがコンベアの上方を移動してコンベア上に戻るようにしているが、コンベア上に未だ基板が載っている状態のときには、ハンドをコンベア上に戻そうとすると、ハンドを支持した昇降機構がコンベア上の基板に干渉してしまうので、ハンドをコンベア上に戻すことができない。従って、基板を処理中のプロセスに対してコンベア上で次の基板を待機させているとき、ハンドをコンベア上に戻すことができず、ハンドがカセット内に残留した状態となり、カセットを移動させることもできなくなる。
【0011】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、上部空間の利用効率を高め、プロセスの稼働効率を高める基板移載装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、水平にした基板が多段に収納されているカセットが設置される設置台とプロセスとの間に基板を載せてプロセスに向けて水平移送するコンベアを設け、このコンベアを基板が載せられる配置へ出現退避自在に構成し、カセット内に挿入して基板を載せるための移載ハンドを昇降自在に支持した昇降機構をプロセス側から設置台に向けて前進後退自在に設け、上記移載ハンドを昇降時に上記基板載せ配置に出現しているコンベアを通過可能に構成し、上記移載ハンドが基板を載せて上記コンベアを下から上に通過するときには、上記コンベアを基板載せ配置から退避させ、上記移載ハンドが基板を載せて上記コンベアを上から下に通過するときには、上記コンベアを基板載せ配置に出現させて基板を受け取る制御機能を設けたものである。
【0013】
上記昇降機構を設置台側からプロセスに向けて後退させるときには、上記移載ハンドを上記コンベアより下にする制御機能を設けてもよい。
【0014】
上記コンベアを基板移送方向に複数箇所配置されたローラで構成し、これらのローラを基板載せ配置から退避させる移動機構を設けてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0016】
図1に示されるように、本発明に係る基板移載装置は、水平にしたガラス基板1が多段に収納されているカセット2が設置される設置台(図ではローディングステーション)3とプロセス(図ではプロセスラインコンベア装置)4との間にガラス基板1を載せてプロセス4に向けて水平移送するコンベア(図では受けコンベア)5を設け、このコンベア5をガラス基板1が載せられる配置へ出現退避自在に構成し、カセット2内に挿入してガラス基板1を載せるための移載ハンド6を昇降自在に支持した昇降機構7をプロセス4側から設置台3に向けて前進後退自在に設け、上記移載ハンド6を昇降時に上記基板載せ配置に出現しているコンベア5を通過可能に構成し、上記移載ハンド6がガラス基板1を載せて上記コンベア5を下から上に通過するときには、上記コンベア5を基板載せ配置から退避させ、上記移載ハンド6がガラス基板1を載せて上記コンベアを上から下に通過するときには、上記コンベア5を基板載せ配置に出現させてガラス基板1を受け取る制御機能を設け、上記昇降機構7を設置台3側からプロセス4に向けて後退させるときには、上記移載ハンド6を上記コンベア5より下にする制御機能を設けたものである。
【0017】
カセット2は、図5に示されるように、矩形の穴空き板を天板101及び底板102とし、これら天板101及び底板102の両長辺間を複数の柱103で支持したものである。また、天板101及び底板102の両長辺間にはガラス基板を載せ置くためのリブ104を多段に配した棚部材105が設けられている。このリブ104に載せ置かれたガラス基板を短辺に臨む方向へ取り出すよう、短辺側開口部(基板出口)には部材が設けられていない。
【0018】
コンベア5は、基板移送方向に複数箇所配置されたローラ5aで構成し、これらのローラ5aを基板載せ配置から退避させる移動機構(図示せず)を設けたものである。この移動機構を基板移送経路の両側、即ち、紙面の奥側と手前側にそれぞれ設け、各移動機構によって基板移送経路中にローラ5aを進出させると、コンベア5が基板載せ配置となる。基板移送経路からローラ5aを退去させると、コンベア5が退避配置となる。基板載せ配置では、コンベア5を上面視(図示せず)すると、複数のローラ5aが櫛歯状に突き出され、このような2組の櫛歯状のローラ5aが互いに先端を向き合わせた状態となる。ローラ5aの先端間はガラス基板1の短辺よりも狭い。これにより、コンベア5上にガラス基板1を載せることができる。退避配置では、両側のローラ5aの先端がガラス基板1の短辺よりも広く開いた状態となり、ガラス基板1が通過可能となる。
【0019】
移載ハンド6は、カセット2内のガラス基板収納間隔よりも薄い部材を水平に設けたものであり、上記2組の櫛歯状のローラ5aの先端間を通過可能な主リブ6aと、この主リブから基板移送経路の両側へ向けて伸びた副リブ(図示せず)とからなる。この移載ハンド6を副リブがローラ5aに重ならない位置で昇降させることにより、移載ハンド6が基板載せ配置に出現しているコンベア5を上から下、下から上に通過することが可能になっている。
【0020】
この基板移載装置の制御機能は、図示しない制御装置において、例えば、ソフトウェアを用いて実現されている。
【0021】
以下、基板移載装置の動作を図1〜図4により説明する。
【0022】
まず、図1に至る直前状態を動作の開始時点とすると、▲1▼下降の動作により、移載ハンド6が下降して図示のようにカセット2内の現在最下段のガラス基板1より低い位置に移動して停止する。このとき、▲1▼‘待避の動作により、コンベア5が退避配置に移動する。次いで、▲2▼挿入の動作により、昇降機構7が設置台3に向けて前進する。移載ハンド6がカセット2内でガラス基板1を載せる配置にまで侵入したとき、昇降機構7が停止し、移載ハンド6が若干上昇する。これにより、図2に示されるように、ガラス基板1がカセット2から離間されて移載ハンド6上に載ることになる。
【0023】
図2において、▲3▼引抜の動作により、昇降機構7がプロセス4に向けて後退する。移載ハンド6が基板載せ配置に出現しているコンベア5を通過可能な配置にまで戻ったとき、昇降機構7が停止する。このとき、移載ハンド6上にはガラス基板1が載せられている。また、コンベア5は退避配置になっている。従って、移載ハンド6が上昇すれば、ガラス基板1がコンベア5を下から上に通過できる状態となっている。次いで、▲4▼上昇の動作により、移載ハンド6が上昇する。移載ハンド6は、ガラス基板1がコンベア5を下から上へ通過した後、停止する。これにより、図3に示されるように、コンベア5の若干上にガラス基板1が位置することになる。
【0024】
図3において、▲5▼コンベア出の動作により、コンベア5が基板載せ配置に出現する。この後、移載ハンド6が下降し、基板載せ配置に出現しているコンベア5を上から下へ通過する。この通過のとき、ガラス基板1は、コンベア5を通過できず、コンベア5上に残される。
【0025】
次に、図4に示されるように、▲6▼基板移動の動作により、コンベア5がガラス基板1をプロセス4に向けて移送する。移載ハンド6は、▲1▼下降の動作を続けており、カセット2内の現在最下段のガラス基板1より低い位置に移動して停止する。コンベア5は、ガラス基板1がコンベア5を離脱してプロセス4に移動した後、▲1▼‘待避の動作を行う。
【0026】
図1〜図4に示した動作を繰り返すことにより、カセット2内に収納されているガラス基板1を順次、プロセス4に送り込むことができる。
【0027】
本発明にあっては、昇降機構7を設置台3側からプロセス4に向けて後退させるときに、移載ハンド6をコンベア5より下にする制御を行っているので、カセット2からガラス基板1を取り出した移載ハンド6がコンベア5の下方を移動してコンベア下に戻ることになる。このため、コンベア5上に未だガラス基板1が載っている状態でも、昇降機構7がコンベア5上のガラス基板1に干渉することなく、戻ることができる。昇降機構7がコンベア下に戻れば、カセット2を移動させることができるので、空カセットを充実カセットに交換することができる。これにより、プロセス4がガラス基板1の処理を進めている間に、カセット交換が実施され、移載ハンド6が空き次第、直ちにカセット2へガラス基板1を取り出しに行くことができる。その結果、プロセス4がガラス基板1を待つ状態がなくなり、プロセス4の稼働効率が高まることになる。
【0028】
また、本発明にあっては、移載ハンド6がカセット2にアクセスして戻る期間、移載ハンド6は専らコンベア5の下で運動することになる。これに対応して、カセット2の設置位置はコンベア5よりも低い位置となる。従って、カセット2の上部空間にストッカを設置する十分なスペースが確保されることになり、床面積が限られたクリーンルームの中でストッカ容量を確保することができる。
【0029】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0030】
(1)カセットをコンベアよりも低い位置に設置することになるので、上部空間の利用効率を高めることができる。
【0031】
(2)コンベア上に基板が残っていても移載ハンドがコンベア下に戻ることになるので、その間にカセット交換が可能になり、プロセスの稼働効率を高めることができる。
【0032】
(3)ローラ式に比べ、基板ダメージが少なく、移載の位置精度が良く、昇降機構のメンテナンス性がよい。しかも、コンベアを用いないハンド式に比べ、占有スペースが小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す基板移載装置の構成図である。
【図2】図1の基板移載装置の別の動作シーケンスを示す構成図である。
【図3】図1の基板移載装置の別の動作シーケンスを示す構成図である。
【図4】図1の基板移載装置の別の動作シーケンスを示す構成図である。
【図5】一般的に使用されているカセットの斜視図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板
2 カセット
3 コンベア
4 プロセス
5 コンベア
6 移載ハンド
7 昇降機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer apparatus for taking out a substrate from a cassette and delivering it to a process, or receiving a substrate from a process and storing it in a cassette, and in particular, improves the utilization efficiency of the upper space and improves the operation efficiency of the process. The present invention relates to a substrate transfer apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a flat panel display production line, a glass substrate for a panel is processed for each single leaf in each process, but a multi-leaf glass substrate is housed in a cassette and transported in a batch between processes. Therefore, there is a transfer device (loader / unloader) for taking out a single glass substrate from the cassette and transferring it to the process between the transfer line and the process, or storing the single glass substrate received from the process in the cassette. used. As a transfer method, a roller type and a hand type are generally adopted. Hereinafter, a case where the glass substrate is taken out from the cassette will be described.
[0003]
In the hand type, a robot hand capable of placing a glass substrate is inserted under the glass substrate in the cassette, and the robot hand is lifted to place the glass substrate away from the cassette and place it on the robot hand. This is a system in which the glass substrate is transferred from the robot hand to the process after being moved out of the cassette.
[0004]
The roller type is a system in which a roller is inserted into a cassette and a glass substrate is transferred to the process by this roller.
[0005]
The roller type has the advantage that it does not occupy more space than the hand type, but it is easy to damage the substrate due to the number of times the roller contacts the substrate or the substrate bends between the rollers. There are drawbacks. In the roller type, since the substrate may be displaced on the roller, the positional accuracy is not good when the substrate is transferred to a predetermined position in the process. In order to place the substrate on the roller, an elevating mechanism that raises and lowers the roller and the cassette is required, but the elevating mechanism that elevates and lowers the roller and the cassette has poor maintainability.
[0006]
On the other hand, the hand type has the disadvantage that the occupied space is large because the hand needs an exercise space for entering and exiting the cassette, but there is less substrate damage than the roller type, and the position accuracy of the transfer is also good. However, since the elevating mechanism has good maintainability, the utility value can be improved if the occupied space is made as small as possible.
[0007]
The present applicant has already proposed a method in which a roller-type conveyor and a hand that performs only up / down and forward / backward movements are combined based on the application of Japanese Patent Application No. 2000-122034 and the serial number P6077 (both are not disclosed). As a result of these proposals, the occupied space was reduced and the movable mechanism was simplified.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is necessary to manage the production line of the flat panel display in a clean atmosphere by installing the whole in a clean room. A stocker for storing cassettes containing substrates is also installed in the same clean room. The stocker can also be arranged in the upper space of the transfer device and the process, so that the stocker capacity can be secured in a clean room with a limited floor area. For example, if there is a sufficient space in the upper space of the cassette installed on the installation table, the stocker can be installed in that space.
[0009]
In the proposed technique, the hand that has taken out the substrate from the cassette moves above the conveyor and returns to the conveyor, and the hand descends below the conveyor to transfer the substrate to the conveyor. For this purpose, the cassette is installed at a position higher than the conveyor. Since the cassette occupies a high position, there is not enough space for installing the stocker in the upper space of the cassette.
[0010]
In the proposed technique, the hand that has taken out the substrate from the cassette moves above the conveyor and returns to the conveyor. However, when the substrate is still on the conveyor, When returning to the conveyor, the lifting mechanism that supports the hand interferes with the substrate on the conveyor, so the hand cannot be returned to the conveyor. Therefore, when waiting for the next substrate on the conveyor for the process that is processing the substrate, the hand cannot be returned to the conveyor, the hand remains in the cassette, and the cassette is moved. Can not even.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate transfer apparatus that solves the above-described problems, increases the utilization efficiency of the upper space, and increases the operation efficiency of the process.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is provided with a conveyor for horizontally transferring a substrate to a process by placing the substrate between an installation table on which cassettes in which horizontal substrates are stored in multiple stages are installed and the process, The conveyor is constructed so that it can appear and retreat to the place on which the substrate can be placed, and the lifting mechanism that supports the transfer hand for placing and placing the substrate in the cassette can be moved up and down from the process side toward the installation table. The transfer hand is configured to be able to pass a conveyor that appears in the substrate mounting arrangement when moving up and down, and when the transfer hand puts a substrate and passes the conveyor from below to above, the conveyor When the transfer hand loads the substrate and passes through the conveyor from the top to the bottom, the conveyor is made to appear in the substrate mounting arrangement to receive the substrate. It is provided with a control function.
[0013]
When the lifting mechanism is moved backward from the installation base toward the process, a control function may be provided for lowering the transfer hand below the conveyor.
[0014]
The conveyor may be composed of rollers arranged at a plurality of locations in the substrate transfer direction, and a moving mechanism for retracting these rollers from the substrate mounting arrangement may be provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
As shown in FIG. 1, the substrate transfer apparatus according to the present invention includes an installation table (loading station in the figure) 3 and a process (FIG. Then, a conveyor (in the figure, a receiving conveyor) 5 is placed between the process line conveyor device 4 and the
[0017]
As shown in FIG. 5, the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The control function of the substrate transfer device is realized by using, for example, software in a control device (not shown).
[0021]
Hereinafter, the operation of the substrate transfer apparatus will be described with reference to FIGS.
[0022]
First, assuming that the state immediately before reaching FIG. 1 is the start time of the operation, (1) the
[0023]
In FIG. 2, (3) the lifting mechanism 7 is moved backward toward the process 4 by the pulling operation. When the
[0024]
In FIG. 3, (5) The
[0025]
Next, as shown in FIG. 4, the
[0026]
By repeating the operations shown in FIGS. 1 to 4, the
[0027]
In the present invention, when the elevating mechanism 7 is retracted from the installation table 3 toward the process 4, the
[0028]
In the present invention, the
[0029]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0030]
(1) Since the cassette is installed at a position lower than the conveyor, the utilization efficiency of the upper space can be increased.
[0031]
(2) Since the transfer hand returns to the bottom of the conveyor even if the substrate remains on the conveyor, the cassette can be exchanged during that time, and the operation efficiency of the process can be improved.
[0032]
(3) Compared to the roller type, there is less substrate damage, better transfer position accuracy, and better elevating mechanism maintenance. In addition, the occupied space is small compared to a hand type that does not use a conveyor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram showing another operation sequence of the substrate transfer apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram showing another operation sequence of the substrate transfer apparatus of FIG. 1;
4 is a configuration diagram showing another operation sequence of the substrate transfer apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a commonly used cassette.
[Explanation of symbols]
1
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