JP4506058B2 - Automated guided vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、枚葉移載装置を備え、該装置によってステーションと搬送車本体との間で、物品の移載作業を行う無人搬送車に関する。詳細には、該装置による移載作業を円滑かつ確実に行うための姿勢制御の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ウエハを収納するためのバッファカセットと、バッファカセットに収納されたウエハを、移載作業の対象であるステーションに移載する、移載装置を備えた無人搬送車が知られている。
前記のステーションとしては、ウエハを利用した製造工程において、ウエハの処理作業を行う処理装置に形成したステーション(物品載置部)や、ウエハを多数収納するカセットを一時保管するための棚が多数設けられたストッカに形成したステーションなどがある。これらのステーションと、無人搬送車に設けたバッファカセットとの間で、同じく無人搬送車に搭載した枚葉移載装置により、ウエハの移載が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ステーションは、据付誤差等によって水平から傾けられて設けられるおそれがあり、また、ステーションを設置する床面そのものが、無人搬送車が走行する床面に対して、傾いているおそれがある。このため、ウエハをステーション上のウエハ載置面に対し、平行に置くことができないおそれがあった。このことは、ステーションが処理装置に形成したステーションである場合は、処理作業が適切に行われないことを意味し、ステーションがカセットを載置したストッカに形成したステーションである場合は、カセット内にウエハを収納したり、カセットよりウエハを取り出したりできないことを意味する。
本発明の目的は、ステーションそのものが傾いていても、あるいは床面が傾いていても、ウエハをステーションに円滑かつ適切に移載可能とする無人搬送車を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、走行車輪が設けられた走行部と、物品を収納する物品収納装置および物品を移載する枚葉移載装置が設けられた作業部とを備え、前記枚葉移載装置により、前記物品収納装置と、走行経路に沿って設けられているステーションとの間で、物品を移載する無人搬送車であって、
前記作業部は、前記走行部に対して前後方向及び左右方向へ揺動可能に構成されており、
前記作業部を前記走行部に対して前後方向及び左右方向へ揺動させる揺動手段と、
前記揺動手段の制御部と、を設け、
前記枚葉移載装置には物品を支持する移載ハンドを設け、前記移載ハンドの物品支持面と、目的のステーションの物品載置面とが略平行となるように、前記制御部が前記揺動手段を制御するものである。
【0005】
請求項2においては、前記目的のステーションに対し、前記移載ハンドの物品支持面と前記ステーションの物品載置面とが略平行となるのに要する前記作業部の揺動量を、目標値として記憶する記憶手段を備え、前記制御部は前記目標値に基づいて前記揺動手段を制御するものである。
【0006】
請求項3においては、前記目標値は各ステーションに対応させて前記記憶手段に記憶させるものとし、移載作業を行うステーションに応じた目標値に基づいて、前記制御部が前記揺動手段を制御するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明における第一実施例の無人搬送車1の全体構成について、図1から図4を用いて説明する。図1はステーション間を走行し、移載作業を行う無人搬送車1を示す斜視図であり、図2は無人搬送車1の側面図、図3は同じく正面一部断面図、図4は同じく平面図である。
無人搬送車1は、前進、後進いずれも可能であるが、図1における矢視F方向を、無人搬送車1の前方として説明する。従って、図1中で、ストッカ22(後述)や処理装置21(後述)の位置する側が、無人搬送車1の右側となる。
図1に示すように、無人搬送車1は、走行レール19・20上を自動走行する有軌道台車であり、ストッカ22や処理装置21等のステーション間を走行すると共に、該ステーションと無人搬送車1との間で、ウエハ10・10・・・の移載作業を行うものである。
【0008】
図2、図3に示すように、無人搬送車1は、下部の走行部2と、上部の作業部3とから構成される。
走行部2の前後左右の四隅には、それぞれ走行車輪9が備えられている。走行車輪9・9・・には、それぞれ駆動モータ(不図示)が備えられている。この駆動モータの駆動により、走行車輪9・9・・・がレール19・20上で回転し、無人搬送車1が走行するようにしている。
【0009】
無人搬送車1に備えられる各装置は電力により駆動される。本実施例では、クリーンルーム等の塵挨の発生を嫌う場所での利用を想定しており、無人搬送車1への電力供給は、電磁誘導を利用した非接触給電によって行われる。具体的には、レール19に沿って、給電装置に接続される給電線7・7(図3に図示)が敷設されると共に、無人搬送車1には受電装置であるピックアップユニット16が備えられる。ピックアップユニット16は走行部2に備えられ、給電線7・7はレール19上に設けられる給電線ホルダ18に保持されている。ピックアップユニット16には、電磁誘導により電圧が印加されるピックアップコイルと、ピックアップコイルを通過する磁力線を強化するためのコアとが備えられている。
なお、無人搬送車1への給電は、例えばバッテリによって駆動されるようにして行うようにしてもよく、以上の電磁誘導を利用した方法に限定されない。
【0010】
作業部3には、図2から図4に示すように、本体の中央部にウエハ10を移載するための枚葉移載装置5が設けられている。また、枚葉移載装置5の前後両側に、姿勢合わせ装置4およびバッファカセット6が配置されている。
【0011】
ウエハ10は、素材がシリコン単結晶であり、略円盤状に形成されている。また、ウエハ10には位置検出のために、外周上に、オリフラもしくはノッチ等の切欠が形成されている。
また、ウエハ10の一面には、外周付近にIDマークが刻印されており、後述のOCRによるIDマークの検出により、ウエハ10の製造履歴等に関する情報が、OCRを備えた装置で特定されるようにしている。
【0012】
枚葉移載装置5には、基台11、ターンテーブル12、二組のロボットハンド30M・30Sが備えられている。基台11は作業部3の中央部に設けられ、該作業部3に対して昇降可能とされる。これにより、基台11上に備え付けられるロボットハンド30M・30Sの高さを変更することができる。
ターンテーブル12は、基台11に対して水平面内で相対回転可能に構成され、該ターンテーブル12上に設けられるロボットハンド30M・30Sを旋回させ、ロボットハンド30M・30Sの水平面内での向きを変更することができる。
ロボットハンド30M・30Sはそれぞれ、ウエハ10を支持する移載ハンド31と、移載ハンド31とターンテーブル12とを連結する第一アーム32・第二アーム33とから構成される。両アーム32・33のなす角度を変化させることで、移載ハンド31はターンテーブル12を基点として進退可能である。両アーム32・33が一直線状に連続するとき(なす角度が180°のとき)が、移載ハンド31の最大進出限界である。
【0013】
移載ハンド31は、真空吸引によりウエハ10を支持するように構成されている。移載ハンド31の上面には吸入口が形成されると共に、図示せぬエアポンプが枚葉移載装置5に備えられている。
【0014】
姿勢合わせ装置4は、移載ハンド31に対するウエハ10の支持位置を整える装置である。
姿勢合わせ装置4には、ウエハ10の載置台41が備えられており、ウエハ10を吸着して回転可能に構成されている。また、載置台41の水平方向外側に、オリフラセンサ42・42、OCR(オプティカルキャラクタリーダー)43が備えられている。そして、ウエハ10を載置台41上で回転させることで、前述したウエハ10の切欠をオリフラセンサ42で検出し、載置台41上でのウエハ10の支持位置を検出する。この検出情報に基づいて、載置台41の中心とウエハ10の中心が一致するように、ウエハ10を移載ハンド31を用いて再び載置台41上に載置し直す。
また、同心位置となったウエハ10を回転させて、OCR43の直下方にウエハ10のIDマークが位置するようにし、このOCR43によりIDマークを検出して、そのウエハ10が特定されるようにしている。ウエハ10に設けた前記切欠の位置とIDマークの印字位置との間には一定の関係が予め定められており、切欠が特定の位置に来るように前記ウエハ10を回転させて、OCR43とIDマークの位置を合わせるようにしている。OCR43によってIDマークが読み取られウエハ10が特定されることで、そのウエハ10に関する情報を無人搬送車1側で得ることができる。
以上のようにして、姿勢合わせ装置4では、IDマークの検出を行い、それと共に、載置台41上のウエハ10の位置を調整することで、移載ハンド31にウエハ10が適正位置にて支持されるようにしている。
【0015】
バッファカセット6は、無人搬送車1側にウエハ10を複数枚収納しておくための物品収納装置である。
バッファカセット6は、ウエハを収納するカセット51と、カセット51を支持する支持台50とを備えている。支持台50は、作業部3の上面の後部に設けられ、カセット51を回動自在に支持している。カセット51の前側(枚葉移載装置5を向く側)は開口しており、枚葉移載装置5の移載ハンド31をカセット51内部に挿入して、カセット51にウエハ10を収納するものである。カセット51の内部には、ウエハ10の側端を水平に支持可能とするように、開口方向に対する左右にリブ51a・51aを設け、左右一対のリブ51a・51aにより棚51bを構成し、このような棚51bを上下に多数段設けている。そして、カセット51内部に、多数のウエハ10を水平に収納する構成としている。
カセット51は支持台50に対して回動可能に構成され、ウエハ10をカセット51に出し入れする際は、カセット51の前記開口が水平方向(直前方)を向くようにし、無人搬送車1の走行時には、カセット51の開口が斜上方を向くように、カセット51を上方へ回動させるようにしている。この構成により、無人搬送車1の走行時に慣性力が発生しても、収納されているウエハ10・10・・・がカセット51より脱落したり、あるいは位置ズレを起こしたりすることは回避される。
【0016】
無人搬送車1の走行経路に沿って設けられるステーションについて説明する。前述したように、無人搬送車1の走行経路であるレール19・20に沿って、ストッカ22・22・・・、処理装置21・21・・・が配置される。ストッカ22および処理装置21にはそれぞれ、物品載置部としてのステーションが形成されており、これらのステーションと、無人搬送車1のバッファカセット6との間で、移載作業が行われる。
ストッカ22の上面は物品載置部としてのステーションであり、該ステーション上に、複数のカセット23・23・・・が並設されている。カセット23内部の構成は、前述したバッファカセット6のカセット51と同様の構成であり、カセット23に設けた、(開口方向に対する)左右に一対設けたリブ23a・23aにより、ウエハ10の側端を支持可能な棚23bが形成される。棚23bは上下に多数段設けられて、これらの複数の棚23b上に、ウエハ10・10・・・を収納可能である。
処理装置21には、ウエハ10を挿入可能とする取込口21aが形成されており、該取込口21aが物品載置部としてのステーションである。取込口21a内には、ウエハの載置台が設けられており、移載ハンド31に吸着させたウエハ10をこの取込口21a内に挿入して、前記載置台上に載置し、ウエハ10の検査処理を行うようにしている。なお、取込口21aにウエハ10を挿入する際には、前記姿勢合わせ装置4で予めウエハ10の姿勢を整え、処理装置21での検査処理が確実に行われるようにする。
また、処理装置21の取込口21a内の載置台、ストッカ22上に載置したカセット23の棚23bは、ステーション上に設けたウエハ10の載置面である。
【0017】
次に、無人搬送車1における姿勢制御の必要性について、図5を用いて説明する。図5は無人搬送車1とストッカ22上のカセット23を示す正面図である。ストッカ22上のカセット23と、無人搬送車1の枚葉移載装置5との間で移載作業を可能とするには、図5に示すように、ウエハ10及び移載ハンド31が、カセット23内の上下の棚23b・23b間に、接触することなく挿入されなければならない。このため、ウエハ10の載置面となる棚23b(一点鎖線)と、移載ハンド31の支持面31a(二点鎖線)とのなす角度θが、所定角度以下である必要がある。ここで、移載ハンド31において、ウエハ10を吸引して支持する面が支持面31aである。
棚23bは、前述したように、カセット23の内部に、開口方向に対する左右で一対となるリブ23a・23aによって形成されるものであり、これらのリブ23a・23aの両上面を連結して形成される面が、棚23bであり、ウエハ10の載置面となる。
なお、図5に示す移載作業時の様子、つまり、移載ハンド31のカセット23に対する進入角度の様子は、無人搬送車1において、後述する姿勢制御機構を作動させていない状態、もしくは、姿勢制御機構を持たない無人搬送車の場合を示している。
後述する誤差がまったくのゼロであると仮定すると、カセット23は水平面上に載置されて、カセット23内の棚23bは水平方向に沿うことになる。このとき、この棚23bによるウエハ10の支持面も水平面となる。また、無人搬送車1の枚葉移載装置5より伸び出る移載ハンド31も水平面上に位置することとなる。
【0018】
実際には、無人搬送車1やステーション(処理装置21およびストッカ22)には、据付誤差や製造誤差等による誤差が生じる。また、ステーション側部における、無人搬送車1の停止位置の床面が水平面に対して傾斜していたり、その床面上に敷設される走行レール19・20に、据付誤差や製造誤差等による誤差が生じることがある。
このような場合、ストッカ22の場合はカセット23の棚23b(ウエハ10の載置面)が、処理装置21の場合は取込口21aが、それぞれ水平面に対して傾きを生じることになる。同じく、無人搬送車1側では、移載ハンド31が水平面に対して傾きを生じることになる。この結果、ウエハ載置面(棚23bや取込口21a内の載置台)と移載ハンド31とが平行とはならなくなってしまう。
【0019】
ストッカ22においては、カセット23の棚23bと、移載ハンド31とのなす角度θが、前記所定角度以下である場合は、相互が水平面に対して傾きながらも、ウエハ10の移載作業を行うことが可能である。本実施例では、棚23b・23b間の距離は10mm程度であり、移載ハンド31の厚みは3mm程度である。また、ウエハ10としては、12インチおよび8インチのものが用いられる。以上の条件下で移載作業を適切に行うためには、、移載ハンド31と棚23bとのなす角度θが、±0.1°以下であることが要求される。すなわち本実施例では±0.1°が、移載作業を適切に行うために要求される前記の所定角度である。
また、処理装置21においては、処理装置21内での適切な処理作業を行うためには、取込口21aの底面にウエハ10が略平行に載置されることを要する。したがって、処理装置21においても、ウエハ10を支持する移載ハンド31と取込口(ウエハ載置面)とを略平行とする制御を必要とする。
【0020】
第一実施例の無人搬送車1の姿勢制御機構について、図2、図3、図6、図7を用いて説明する。図6は第一実施例の無人搬送車1が備える姿勢制御機構を示す走行部2の上面図であり、図7は第一実施例の無人搬送車1において、作業部3が揺動した状態を示す正面図である。
第一実施例においては、走行部2に対して作業部3が、左右方向で揺動可能となるように構成されている。
図2、図3、図6に示すように、走行部2と作業部3との間には、左右一側(本実施例では右側)の前後両端部に、走行部2に対して作業部3を、ヒンジ13を介して揺動自在に取り付けている。ヒンジ13は図3に示すように、取付部材13a・13bと、両取付部材の支点となる回動支軸13cとから構成される。回動支軸13cはその軸方向が前後方向となるように配置され、取付部材13a・13bは、相対的に左右に回動可能である。そして、取付部材13aが走行部2に固設され、取付部材13bが作業部3に固設されて、走行部2に対して作業部3が揺動自在となるようにしている。
なお、走行部2に対して作業部3を左右に揺動自在とする手段としては、ヒンジ13に限定されるものではなく、同様の作用を持つ構成であれば他の機構でもよい。
【0021】
走行部2と作業部3との間には、左右一側に対する他側(本実施例では左側)の前後中央部に、走行部2に対して作業部3を揺動させる揺動手段が設けられている。本実施例での揺動手段は、走行部2の上面に設けたサーボモータ14、サーボモータ14のモータ軸に固設したピニオン14a、作業部3の下面に取り付けたラック体15とから構成している。ラック体15は円弧状に形成され、ピニオン14aと噛合する歯の刻まれた面が左右のいずれか一側を向くように配置される。そして、サーボモータ14の駆動により、ピニオン14aと噛合するラック体15を上下動させ、前記回動支軸13cを支点として、作業部3を走行部2に対して揺動させるようにしている。
また、ラック体15の歯の形成面は正面視で円弧を描くように形成され、回動支軸13cからこの形成面までの距離が一定となるようにしている。これにより、作業部3が上下動しても、ラック体15とピニオン14aとの距離は一定に保たれ、相互間に押圧や離間が生じることはない。
なお、走行部2に対して作業部3を左右に揺動させる揺動手段としては、以上の構成に限定されるものではない。例えば、走行部2に回動自在に支持されると共に、作業部3を回動自在に支持する電動シリンダ、または、搭載されているエアポンプにより作動するエアシリンダを用いて、前記回動支軸13cを支点として作業部3を揺動させるような構成としてもよい。
【0022】
また、ヒンジ13の取付部材13aおよび、揺動手段を構成するサーボモータ14は、走行部2の上面を形成する天板25に固定される。この天板25には、枚葉移載装置5の基台11を上下に通過させる挿通孔25a、および、作業部3に固設されるラック体15を上下に通過させる挿通孔25bが設けられている。また、作業部3の下面を形成する底板26にも、挿通孔25a・25bに対応するように挿通孔26a・26bが形成されており、それぞれ基台11、ラック体15を通過自在としている。
【0023】
以上構成により、図7に示すように、走行部2に対して作業部3が左右に揺動可能となるようにしている。この姿勢制御によって、カセット23に対する移載ハンド31の進入角度を調節することができる。このため、無人搬送車1やステーション(ストッカ22)、ステーション側部の移載作業位置の床面(走行レール19・20)に、据付誤差や製造誤差等による傾き誤差が生じる場合でも、その傾き誤差に沿う方向へ姿勢制御を行うことで、移載作業を適切かつ円滑に行うことができる。
【0024】
また、前述した第一実施例では、前記の揺動自在とする手段(ヒンジ13)を、左右一側の前後に設けると共に、前記の揺動手段(サーボモータ14)を、左右一側に対する他側の中央に設けている。つまり、揺動自在とする手段は二箇所に設け、揺動手段は一箇所に設け、合計三点にて、走行部2が作業部3を支持する構成としている。
ただし、ヒンジ13はそのまま(左右一側の前後二箇所に設けたまま)で、サーボモータ14を左右一側で前後二箇所に設け、合計四点によって、走行部2が作業部3を支持する構成としてもよい。この構成は、作業部3の支持構成がより安定的なものとなる点で有利である。
【0025】
以上の説明では、無人搬送車1やステーションの水平面に対する傾き(誤差)を、図5で示す傾き、即ち、無人搬送車1の走行方向(正面視の方向)を軸とした傾きに限定して説明している。図5では、無人搬送車1の走行方向(紙面と垂直となる方向)を軸として、無人搬送車1やステーションの水平面からの傾きを図示したものである。
しかしながら実際には、無人搬送車1やステーションや移載作業位置の床面の水平面に対する傾きの軸は、前述の軸の方向にのみ限られるものではない。即ち、無人搬送車1の傾きの方向は様々な方向が考えられる。さらに言えば、無人搬送車1とステーションおよび床面とで、通例は、傾きの軸が異なるものである。以下述べる第二実施例で、走行方向に対して垂直となる方向(水平面内に属する方向)を軸とする傾きへの対処と、任意の方向を軸とする傾きへの対処について説明する。
【0026】
第二実施例の無人搬送車100の姿勢制御機構について、図8、図9を用いて説明する。図8は第二実施例の無人搬送車100が備える姿勢制御機構を示す走行部2の上面図であり、図9は第二実施例の無人搬送車100を示す側面図である。
この第二実施例においては第一実施例と異なり、前述した傾き、即ち走行方向に対して垂直となる方向を軸とする傾きに対処すべく、以下の構成としている。
図8、図9に示すように、走行部2と作業部3との間には、前後一側(本実施例では前側)の左右両端部に、走行部2に対して作業部3を揺動自在すべく、ヒンジ13が備えられている。ヒンジ13は、取付部材13a・13bと、両取付部材の支点となる回動支軸13cとから構成される。回動支軸13cはその軸方向が左右方向となるように配置され、取付部材13a・13bは、相対的に前後に回動可能である。そして、取付部材13aが走行部2に固設され、取付部材13bが作業部3に固設されて、走行部2に対して作業部3が揺動自在となるようにしている。
なお、走行部2に対して作業部3を前後に揺動自在とする手段としては、ヒンジ13に限定されるものではなく、同様の作用を持つ構成であれば他の機構でもよい。
【0027】
走行部2と作業部3との間には、前後一側に対する他側(本実施例では後側)の左右中央部に、走行部2に対して作業部3を揺動させる揺動手段が設けられている。本実施例では、この揺動手段を、走行部2の上面に設けたサーボモータ14、サーボモータ14のモータ軸に固設したピニオン14a、作業部3の下面に取り付けたラック体15とから構成している。ラック体15は、ピニオン14aと噛合する歯の刻まれた面が前後のいずれか一側を向くように配置される。そして、サーボモータ14の駆動により、ピニオン14aと噛合するラック体15を上下動させ、前記回動支軸13cを支点として、作業部3を走行部2に対して揺動させるようにしている。
また、ラック体15の歯の形成面は側面視で円弧を描くように形成され、回動支軸13cからこの形成面までの距離が一定となるようにしている。これにより、作業部3が上下揺動しても、ラック体15とピニオン14aとの距離が一定に保たれて、相互に押圧や離間が生じることはない。
なお、走行部2に対して作業部3を前後に揺動させる揺動手段としては、以上の構成に限定されるものではなく、走行部2に回動自在に支持されると共に、作業部3を回動自在に支持する電動シリンダ、または、搭載されているエアポンプにより作動するエアシリンダを用いて、前記回動支軸13cを支点として作業部3を揺動させるような構成としてもよい。
【0028】
以上構成により、走行部2に対して作業部3が前後に揺動可能となるようにしている。
また、ヒンジ13の取付部材13aおよび、揺動手段を構成するサーボモータ14は、走行部2の上面を形成する天板125に固定される。この天板125には、枚葉移載装置5の基台11を上下に通過させる挿通孔125aおよび、作業部3に固設されるラック体15を上下に通過させる挿通孔125bが設けられている。また、作業部3の下面を形成する底板にも、挿通孔125a・125bに対応するように挿通孔が形成されており、それぞれ基台11、ラック体15を通過させている。
【0029】
また、前述した第二実施例では、前記の揺動自在とする手段(ヒンジ13)を、前後一側の左右に設けると共に、前記の揺動手段(サーボモータ14)を、前後一側に対する他側の中央に設けている。つまり、揺動自在とする手段は二箇所に設け、揺動手段は一箇所に設け、合計三点にて、走行部2が作業部3を支持する構成としている。
揺動自在とする手段はそのまま(左右一側の前後二箇所に設けたまま)で、揺動手段を前後一側で左右二箇所に設け、合計四点によて、走行部2が作業部3を支持する構成としてもよい。このとき、揺動自在とする手段も、前後二箇所に設けるものである。このように構成することで、作業部3の支持構成がより安定的なものとすることができる。
【0030】
第三実施例の無人搬送車200の姿勢制御機構について、図10を用いて説明する。図10は第三実施例の無人搬送車200を示す側面図である。
第三実施例においては、走行部2に対して作業部3が、前後および左右に揺動可能となるように構成されている。第三実施例は、前述した、任意の方向を軸とする傾きへの対処である。
図10に示すように、走行部2と作業部3との間には、支持板24が設けられ、走行部2と支持板24との間と、支持板24と作業部3との間に、それぞれ姿勢制御機構が設けられている。
走行部2と支持板24との間には、第一実施例の無人搬送車1に備えた姿勢制御機構が備えられており、走行部2に対して支持板24が左右に揺動可能となるようにしている。また、支持板24と作業部3との間には、第二実施例の無人搬送車100に備えた姿勢制御機構が備えられており、支持板24に対して作業部3が前後に揺動可能となるようにしている。
【0031】
以上構成により、第三実施例の無人搬送車200では、走行部2に対して作業部3が、左右および前後に揺動可能である。このため、作業部3の水平面に対する姿勢を、任意の方向を軸として傾斜させることができ、ステーション上のカセット23への移載ハンド31の進入角度を調節することができる。
前述したように、ステーション(処理装置21およびストッカ22)や無人搬送車には、据付誤差や製造誤差等の誤差が避けられないものであり、移載ハンド31およびウエハ載置面(取込口21a内の載置台および棚23b)の水平面に対する傾き誤差は、様々な方向に発生する。このような場合でも、無人搬送車200では、移載ハンド31の進入角度を任意の方向を軸として傾斜させることができるので、移載ハンド31とウエハ載置面とのなす傾き誤差に沿う方向に、移載ハンド31の進入角度を調節することで、移載作業を適切かつ円滑に行うことができる。
【0032】
また、走行部2に対して作業部3を前後左右に揺動可能とする構成は、以上構成に限定されるものではなく、例えば、走行部2の上面の四隅に、電動シリンダ17・17・・・を設けるような構成でもよい。なお、走行部2の上面は略矩形に構成されており、矩形の頂点部に電動シリンダ17・17・・・を配置して、作業部3を走行部2上に支持するものである。そして、電動シリンダ17・17・・・のそれぞれの駆動制御を行うことで、作業部3を前後左右に揺動可能とし、移載ハンド31の進入角度が任意の方向を軸として傾けられるようにしている。
【0033】
無人搬送車1・100・200には、それぞれ制御部が備えられており、制御部によって、それぞれの無人搬送車が備える揺動手段が制御されるようにしている。以上の三実施例で、姿勢制御機構を管理する制御部は略同一であるので、以下では、第一実施例の無人搬送車1で代表し、図11を用いて説明する。図11は第一実施例の無人搬送車1が備える姿勢制御機構のブロック図である。
【0034】
図11に示すように、制御部27と、前記揺動手段を構成するサーボモータ14とは、制御部27よりサーボモータ14へ信号伝達可能に接続されている。前述した姿勢制御は、制御部27が、揺動手段を構成するサーボモータ14の駆動を制御することで、行われるものである。
制御部27には、サーボモータ14へ制御指令を下す制御回路29と、記憶手段であるメモリ28とが備えられている。また、無人搬送車1には、自らの位置検出を行うための位置検出センサ34が備えられており、該位置検出センサは制御部27へ信号伝達可能に接続されている。本明細書においては、位置検出の具体的機構は省略するが、位置検出センサ34による検出信号に基づき、無人搬送車1がどのステーションで停止しているか(即ち、目的のステーションがいずれであるか)が、制御部27で判定される。
【0035】
メモリ28には、目的のステーションに対し、移載ハンド31とウエハ10の載置面(取込口21a内の載置台および棚23b)とが、略平行となるのに要する作業部3の揺動量が目標値として記憶されている。本実施例の場合は、揺動手段をサーボモータ14により構成しているので、前記揺動量は、サーボモータ14のモータ軸の回転量に相当する。つまり、この回転量がメモリ28に記憶されている。
【0036】
以上構成により、目的のステーションにおいて、メモリ28に記憶された作業部3の揺動量、つまりサーボモータ14の回転数に基づいて、制御部27の制御回路29がサーボモータ14の駆動を制御し、移載ハンド31を傾けることができる。なお、目的のステーションで作業部3を揺動させるべき量は予め記憶されているから、無人搬送車1が目的のステーション前(移載作業位置)に停止する前、即ち走行中に、サーボモータ14を駆動させて移載ハンド31を傾ける制御を行わせるようにすることもできる。このようにすれば、ステーション側部の移載作業位置に停止した時点で移載ハンド31は適切な角度に傾けられており、移載作業を直ちに開始することができる。
即ち、無人搬送車1に移載ハンド31とウエハ載置面(取込口21a内の載置台および棚23b)との間の傾きを検出する手段を備え、ステーション側部の移載作業位置に到着してから、傾きの検出を行うと共に、移載ハンド31を傾ける制御を行う場合と比べて、より早く移載ハンドを傾ける制御を終了することができ、迅速に移載作業を行うことができる。
【0037】
据付誤差等はステーション毎に異なるから、サーボモータ14の目標値、つまり、移載ハンド31とウエハ載置面(取込口21a内の載置台および棚23b)とが略平行となるのに要するサーボモータ14を回転させるべき量も、ステーション毎に異なってくる。ステーション毎に目標値を変更する必要がないのは、ステーションおよび、移載作業時に無人搬送車1が停止するステーション側部での床面(走行レール19・20)の双方に、前述した据付誤差や製造誤差等の誤差がまったく存在しない場合だけである。
実際には、ステーションおよびステーション側部の移載作業位置での床面にも、誤差が生じるものである。したがって、これらの誤差の影響を除くためには、ステーション毎にサーボモータ14の目標値を設定しておく必要がある。
【0038】
このため、無人搬送車1を用いてステーション間での移載作業を行わせる前に、予め、それぞれのステーションで必要とされる作業部3の揺動量の検出を行っておく。必要とされる揺動量は前述したようにサーボモータ14の回転量に相当するので、必要とされるサーボモータ14の回転量(目標値)を、各ステーションに対応させたテーブル形式でメモリ28に記憶させておけばよい。
そして、無人搬送車1がそれぞれのステーションに停止し、移載する際に、予めメモリ28に記憶しているそれぞれのステーションに対応する目標値を呼び出し、その目標量となるようにサーボモータ14の回転を制御するように、制御部27にプログラミングをしておく(ティーチング)。
以上のティーチング作業を予め行っておくことで、一台の無人搬送車1が担当する範囲のすべてのステーションについて、その無人搬送車1のメモリ28の中に、サーボモータ14の目標値が記憶される。このため、無人搬送車1において、移載作業における目的のステーションが変更される度に、制御回路29は、現時点で目的とされるステーションでのサーボモータ14の目標値をメモリ28より読み取り、制御回路29は、その目標値となるようにサーボモータ14を制御することができる。
【0039】
以上構成により、ステーションおよびステーション側部の移載作業位置での床面(走行レール19・20)に、据付誤差や製造誤差等の誤差があり、移載作業の目的とされるステーション毎に、移載ハンド31とウエハ載置面(取込口21a内の載置台および棚23b)とを略平行とするのに要する作業部3の揺動量が異なる場合であっても、それぞれのステーション毎に移載ハンド31の傾きを調節して、適切に移載作業を行うことができる。
このため、一台の無人搬送車1が担当するすべてのステーションにおいて、無人搬送車が移載作業位置に停止する前に、移載ハンドを傾ける制御を終了することができる。
【0040】
【発明の効果】
請求項1記載の如く、走行車輪が設けられた走行部と、物品を収納する物品収納装置および物品を移載する枚葉移載装置が設けられた作業部とを備え、前記枚葉移載装置により、前記物品収納装置と、走行経路に沿って設けられているステーションとの間で、物品を移載する無人搬送車であって、前記作業部は、前記走行部に対して前後方向及び左右方向へ揺動可能に構成されており、前記作業部を前記走行部に対して前後方向及び左右方向へ揺動させる揺動手段と、前記揺動手段の制御部と、を設け、前記枚葉移載装置には物品を支持する移載ハンドを設け、前記移載ハンドの物品支持面と、目的のステーションの物品載置面とが略平行となるように、前記制御部が前記揺動手段を制御するので、無人搬送車の姿勢制御を行うことで、作業部の水平面に対する姿勢を、任意の方向を軸として傾斜させることができ、ステーション上のカセットへの移載ハンドの進入角度を調節することができる。このため、無人搬送車やステーション(例えばストッカ)、ステーション側部の移載作業位置の床面(例えば走行レール)に、据付誤差や製造誤差等が生じている場合でも、移載ハンドの進入角度を任意の方向を軸として傾斜させ、移載ハンドとウエハ載置面とのなす傾き誤差に沿う方向に、移載ハンドの進入角度を調節することで、移載作業を適切かつ円滑に行うことができる。
【0041】
請求項2記載の如く、前記目的のステーションに対し、前記移載ハンドの物品支持面と前記ステーションの物品載置面とが略平行となるのに要する前記作業部の揺動量を、目標値として記憶する記憶手段を備え、前記制御部は前記目標値に基づいて前記揺動手段を制御するので、目的のステーションにおいて、記憶手段に記憶された移載ハンドの揺動量に基づいて、制御部が揺動手段の駆動を制御し、移載ハンドを傾けることができる。加えて、目的のステーションでの揺動量が予め分かっているので、無人搬送車が移載作業位置に停止する前に、移載ハンドを傾ける制御を開始することができ、この場合は、ステーション側部の移載作業位置に停止してから移載作業を開始するまでの時間を短くすることができる。移載ハンドを傾ける制御が搬送車の停止前に終了すれば、停止後直ちに移載作業を開始することも可能である。
このため、無人搬送車に移載ハンドとウエハ載置面との間の傾きを検出する手段を備え、ステーション側部の移載作業位置に到着してから、傾きの検出を行うと共に、移載ハンドを傾ける制御を行う場合と比べて、より早く移載ハンドを傾ける制御を終了することができ、迅速に移載作業を行うことができる。
【0042】
請求項3記載の如く、前記目標値は各ステーションに対応させて前記記憶手段に記憶させるものとし、移載作業を行うステーションに応じた目標値に基づいて、前記制御部が前記揺動手段を制御するので、ステーションおよびステーション側部の移載作業位置での床面(走行レール)に、据付誤差や製造誤差等の誤差があり、移載作業の目的とされるステーション毎に、移載ハンドとステーション上のウエハ載置面とを略平行とするのに要する作業部の揺動量が異なる場合であっても、それぞれのステーション毎に移載ハンドの傾きを調節して、適切に移載作業を行うことができる。
このため、一台の無人搬送車が担当するすべてのステーションにおいて、無人搬送車が移載作業位置に停止する前に、移載ハンドを傾ける制御を終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ステーション間を走行し、移載作業を行う無人搬送車1を示す斜視図である。
【図2】無人搬送車1の側面図である。
【図3】無人搬送車1の正面一部断面図である。
【図4】無人搬送車1の平面図である。
【図5】無人搬送車1とストッカ22上のカセット23を示す正面図である。
【図6】第一実施例の無人搬送車1が備える姿勢制御機構を示す走行部2の上面図である。
【図7】第一実施例の無人搬送車1において、作業部3が揺動した状態を示す正面図である。
【図8】第二実施例の無人搬送車100が備える姿勢制御機構を示す走行部2の上面図である。
【図9】第二実施例の無人搬送車100を示す側面図である。
【図10】第三実施例の無人搬送車200を示す側面図である。
【図11】第一実施例の無人搬送車1が備える姿勢制御機構のブロック図である。
【符号の説明】
1 無人搬送車
2 走行部
3 作業部
4 姿勢合わせ装置
5 枚葉移載装置
6 バッファカセット
10 ウエハ
13 ヒンジ
14 サーボモータ
14a ピニオン
15 ラック体
21 処理装置
22 ストッカ
23 カセット
23a (物品)載置面
27 制御部
28 メモリ
31 移載ハンド
31a (物品)支持面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic guided vehicle that includes a single-wafer transfer device and performs an article transfer operation between a station and a transport vehicle main body using the device. Specifically, the present invention relates to a posture control technique for smoothly and reliably performing a transfer operation by the apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a buffer cassette for storing a wafer and an automatic guided vehicle equipped with a transfer device for transferring a wafer stored in the buffer cassette to a station that is a transfer work target are known.
In the manufacturing process using wafers, the station is provided with a station (article placement unit) formed in a processing apparatus for processing wafers and a lot of shelves for temporarily storing cassettes for storing a large number of wafers. There are stations formed in the stocker. Wafers are transferred between these stations and a buffer cassette provided in the automatic guided vehicle by a single wafer transfer device mounted on the automatic guided vehicle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
There is a possibility that the station is inclined from the horizontal due to an installation error or the like, and the floor surface on which the station is installed may be inclined with respect to the floor surface on which the automatic guided vehicle travels. For this reason, there was a possibility that the wafer could not be placed parallel to the wafer placement surface on the station. This means that if the station is a station formed in the processing apparatus, the processing operation is not performed properly, and if the station is a station formed in the stocker on which the cassette is placed, This means that the wafer cannot be stored or removed from the cassette.
An object of the present invention is to provide an automatic guided vehicle that enables a wafer to be transferred to a station smoothly and appropriately even if the station itself is inclined or the floor surface is inclined.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
That is, in
SaidWorking departmentSaidFor the running partFront and rear direction and left and rightCan swing in the directionComposed,
SaidWorking partSaidFor the running partBack and forth and left and rightRocking means for rocking;
SaidThe control means of the swinging means and,Provided,
SaidThe single wafer transfer device is provided with a transfer hand for supporting the article,SaidIn order for the article support surface of the transfer hand and the article placement surface of the target station to be substantially parallel,SaidThe control unitSaidThe swinging means is controlled.
[0005]
In
[0006]
In
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The overall configuration of the automatic guided
Although the automatic guided
As shown in FIG. 1, the automatic guided
[0008]
As shown in FIGS. 2 and 3, the automatic guided
Traveling
[0009]
Each device provided in the automatic guided
The power supply to the automatic guided
[0010]
As shown in FIGS. 2 to 4, the
[0011]
The
In addition, an ID mark is engraved on one surface of the
[0012]
The single
The
Each of the robot hands 30M and 30S includes a
[0013]
The
[0014]
The posture alignment device 4 is a device for adjusting the support position of the
The posture alignment device 4 includes a mounting table 41 for the
Further, the
As described above, the posture alignment device 4 detects the ID mark and adjusts the position of the
[0015]
The
The
The
[0016]
Stations provided along the travel route of the automatic guided
The upper surface of the
The
Further, a mounting table in the
[0017]
Next, the necessity of attitude control in the automatic guided
As described above, the
The state at the time of the transfer operation shown in FIG. 5, that is, the state of the approach angle of the
Assuming that the error described later is completely zero, the
[0018]
Actually, errors due to installation errors and manufacturing errors occur in the automatic guided
In such a case, in the case of the
[0019]
In the
Further, in the
[0020]
The attitude control mechanism of the automatic guided
In the first embodiment, the working
As shown in FIGS. 2, 3, and 6, between the traveling
Note that the means for allowing the working
[0021]
Between the traveling
Further, the tooth forming surface of the
Note that the swinging means for swinging the working
[0022]
Further, the
[0023]
With the above configuration, the working
[0024]
In the first embodiment described above, the swinging means (hinge 13) is provided on the left and right sides, and the swinging means (servo motor 14) is connected to the left and right sides. It is provided in the center of the side. That is, the swingable means is provided at two locations, and the swinging means is provided at one location, and the traveling
However, the
[0025]
In the above description, the inclination (error) of the automatic guided
However, in reality, the axis of inclination of the automatic guided
[0026]
The attitude control mechanism of the automatic guided
Unlike the first embodiment, the second embodiment has the following configuration in order to deal with the above-described inclination, that is, the inclination with the direction perpendicular to the traveling direction as an axis.
As shown in FIGS. 8 and 9, between the traveling
The means for allowing the working
[0027]
Between the traveling
Further, the tooth forming surface of the
The swinging means for swinging the working
[0028]
With the above configuration, the working
Further, the
[0029]
In the second embodiment described above, the swinging means (hinge 13) is provided on the left and right sides of the front and rear sides, and the swinging means (servo motor 14) is provided on the other side of the front and rear sides. It is provided in the center of the side. That is, the swingable means is provided at two locations, and the swinging means is provided at one location, and the traveling
The swinging means is provided as it is (while it is provided at two places on the left and right sides of the left and right sides), and the swinging means is provided at two places on the left and right sides of the front and rear sides. 3 may be supported. At this time, means for swinging are also provided at two front and rear positions. By comprising in this way, the support structure of the working
[0030]
The attitude control mechanism of the automatic guided
In the third embodiment, the working
As shown in FIG. 10, a
An attitude control mechanism provided in the automatic guided
[0031]
With the above configuration, in the automatic guided
As described above, in the station (processing
[0032]
In addition, the configuration that allows the working
[0033]
Each of the automatic guided
[0034]
As shown in FIG. 11, the
The
[0035]
In the
[0036]
With the above configuration, in the target station, the
That is, the automatic guided
[0037]
Since installation errors differ from station to station, the target value of the
Actually, an error also occurs on the floor surface at the transfer work position of the station and the station side. Therefore, in order to eliminate the influence of these errors, it is necessary to set the target value of the
[0038]
For this reason, before the transfer work between stations is performed using the automatic guided
When the automatic guided
By performing the above teaching work in advance, the target value of the
[0039]
With the above configuration, there is an error such as an installation error or a manufacturing error on the floor (travel rails 19 and 20) at the transfer work position on the station and the station side, and for each station that is the purpose of the transfer work, Even if the amount of rocking of the working
For this reason, the control of tilting the transfer hand can be completed before the automatic guided vehicle stops at the transfer work position in all stations handled by one automatic guided
[0040]
【The invention's effect】
As described in claim 1, a traveling unit provided with traveling wheels, an article storage device for storing articles, and a working unit provided with a single wafer transfer device for transferring articles,SaidWith single wafer transfer equipment,SaidAn automatic guided vehicle for transferring an article between an article storage device and a station provided along a travel route,SaidWorking departmentSaidFor the running partFront and rear direction and left and rightCan swing in the directionComposed,SaidWorking partSaidFor the running partBack and forth and left and rightRocking means for rocking;SaidThe control means of the swinging means and,Provided,SaidThe single wafer transfer device is provided with a transfer hand for supporting the article,SaidIn order for the article support surface of the transfer hand and the article placement surface of the target station to be substantially parallel,SaidThe control unitSaidBy controlling the swinging means, by controlling the attitude of the automatic guided vehicle,The posture of the working unit with respect to the horizontal plane can be inclined with an arbitrary direction as an axis, and the entrance angle of the transfer hand to the cassette on the station can be adjusted.For this reason, even if installation errors or manufacturing errors occur on the floor surface (for example, traveling rail) of the transfer work position on the side part of the automatic guided vehicle or station (for example, stocker),The transfer hand can be moved by tilting the entrance angle of the transfer hand around an arbitrary direction and adjusting the entrance angle of the transfer hand in the direction along the tilt error between the transfer hand and the wafer mounting surface. It can be done appropriately and smoothly.
[0041]
As described in
For this reason, the automatic guided vehicle is provided with means for detecting the inclination between the transfer hand and the wafer mounting surface, and after the arrival at the transfer operation position on the station side, the inclination is detected and transferred. Compared with the case where the control of tilting the hand is performed, the control of tilting the transfer hand can be completed earlier, and the transfer operation can be performed quickly.
[0042]
As described in
For this reason, the control for tilting the transfer hand can be terminated before the automatic guided vehicle stops at the transfer work position in all stations handled by one automatic guided vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an automatic guided
FIG. 2 is a side view of the automatic guided
3 is a partial front sectional view of the automatic guided
4 is a plan view of the automatic guided
FIG. 5 is a front view showing the automatic guided
FIG. 6 is a top view of a traveling
FIG. 7 is a front view showing a state in which the working
FIG. 8 is a top view of a traveling
FIG. 9 is a side view showing an automatic guided
FIG. 10 is a side view showing an automatic guided
FIG. 11 is a block diagram of an attitude control mechanism provided in the automatic guided
[Explanation of symbols]
1 Automated guided vehicle
2 running section
3 working department
4 posture adjustment device
5 sheet transfer equipment
6 Buffer cassette
10 wafers
13 Hinge
14 Servo motor
14a pinion
15 rack body
21 Processing equipment
22 Stocker
23 cassette
23a (article) placement surface
27 Control unit
28 memory
31 Transfer hand
31a (article) support surface
Claims (3)
前記作業部は、前記走行部に対して前後方向及び左右方向へ揺動可能に構成されており、
前記作業部を前記走行部に対して前後方向及び左右方向へ揺動させる揺動手段と、
前記揺動手段の制御部と、を設け、
前記枚葉移載装置には物品を支持する移載ハンドを設け、前記移載ハンドの物品支持面と、目的のステーションの物品載置面とが略平行となるように、前記制御部が前記揺動手段を制御することを特徴とする無人搬送車。A traveling unit for traveling wheels are provided, and a working unit which sheet transfer device for transferring the article storage apparatus and articles for accommodating an article is provided, by the sheet transfer apparatus, the article storage device And an automatic guided vehicle for transferring articles between stations provided along the travel route,
The working unit is configured to be swingable in the front-rear direction and the left-right direction with respect to the traveling unit,
A rocking means for rocking back and forth direction or in the longitudinal direction of the working portion relative to the traveling unit,
And a control unit of the rocking means is provided,
Provided transfer hand supporting the article on the sheet transfer device, and the article supporting surface of the transfer hand, such that the mounting surface article of stations of interest are substantially parallel, said control unit is the An automatic guided vehicle characterized by controlling a swinging means.
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