JP4723204B2 - 統合された大型ガラス取り扱いシステム - Google Patents

Description

本発明は、検査や修理の間における大型ＬＣＤプレートのためのガラスの取り扱いと位置決めに関する。本発明は、特に、カリフォルニア州サンノゼのＰｈｏｔｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃｓ， Ｉｎｃ．（フォトン・ダイナミクス・インク）によって製造されている装置、すなわち現在『Ａｒｒａｙ Ｓａｖｅｒ（アレイ・セーバー）』および『Ａｒｒａｙ Ｃｈｅｃｋｅｒ（アレイ・チェッカー）』として市販されている装置への適用を有する。しかしながら、その適用はそれらのシステムに限定されない。ガラス取り扱いシステムが、より大型のＬＣＤパネルに対して製造されているが、それらは、マウントされているテストや修理のハードウエアの要件に適合するように構成されておらず、かつ最適化がなされていない。

従来のパネル・ガラス取り扱いシステムは、一般に入手可能なサブシステム・コンポーネントから構成されている。より大型のＬＣＤパネル寸法の要件に適合させるために、これらのコンポーネントのサイズのスケール・アップが行われている。特定の機能を考慮することなく行われるこのサブシステムのコンポーネント・サイズの増加は、パフォーマンスを制限し、かつガラス取り扱いシステムのコスト高を招く結果となっている。

したがって今必要とされていることは、大型の壊れやすいプレートを、損傷のリスクが最小で、最大の精度と処理速度で移動させるためのメカニズムである。

本発明によれば、テスト・システムの一部として、ＬＣＤパネルの製造に使用されるような大型の壊れやすいガラス板またはプレートを扱うための取り扱いシステムは、テストされるガラス・プレートとのバキューム接触を介して取り付けられる軽量のチャックレットを使用することによって、修理および検査装置の位置合わせを行う。チャックレットがステージの一部として動作し、重い固定されたプラットフォームの必要性を排除する。その結果、ハードウエア・コストが著しく抑えられ、慣性効果が低くなり、位置合わせパフォーマンスの向上がもたらされる。

本発明は、添付図面とともに以下の詳細な説明を参照することによってより良好な理解が得られることになろう。

図１、２を参照すると、本発明に従ったガラス取り扱いプラットフォーム１０は、支持構造１４上に固定的に取り付けられたベースプレート１２を備えている。その平面上に、チャックレット１６〜２３である平行なレールの列を有している。これらのレールは、通常は中空であり、顧客プレート３０である平らな大型の薄いガラス板を支持するように正確に整列させられている。これらのチャックレット１６〜２３は、交差ブレース２６、２８上に載置されている。第２の端のチャックレット２４は、回転と整列スライド３６、３８上に取り付けられた真空クランプ３２、３４を例示するために破断図で示されている。類似の装置を、第１の端のチャックレット１６に備えることも可能である。載置された顧客プレート３０のエッジを検出するためにエッジ・センサ（図示せず）が用いられている。チャックレット１６〜２３は、エア・ベアリング（顧客プレート３０の下面に対向する面に備えられた小孔４０等）を用いており、横断している真空プレナム４２に一端で結合されており、その結果、テストされる顧客供給プレート３０を支持するためのグリルが形成されている。

各自由度Ｘ（レールと交差する方向）、Ｙ（レールに沿う方向）、Ｚ（上下方向）は、異なるコントロール・メカニズムを有する。Ｘ軸ステージ４４は、リニア・モータ４９によって駆動される従来のエア・ベアリング・ステージであり、Ｘ軸に沿うレール４８に沿ってプラットフォーム４６を移動させ、レール４８との非グリップ接触によってプラットフォーム４６に取り付けられたヘッド５０を、レール４８に取り付けられている大きなエンド・パッド５２と５４の間で移動させる。このメカニズムには、多くの現存するステージと根本的な相違がない。

本発明によれば、Ｙ軸移動メカニズムが、被テスト・ユニットと相互作用する独特の機械的構成を使用して最適化されたスライディング・メカニズムであり、質量を最小化し、整列を容易にする。Ｙ軸方向に移動する唯一の質量は、Ｙステージ５６の表面として使用される顧客プレート３０であり、したがってＹステージの移動質量が実質的に低減される。Ｙステージ５６は、レール６０に合わせられた軽量のスロット付きビーム５８であり、当該レールは、中央のチャックレット１９と２０の間でプラットフォーム・エリアのほぼ中央に配置されたエア・ベアリングである。ビーム５８は、レール６０のエア・ベアリングによって支持されており、レール６０に沿ってスライド可能である。ビーム５８は、ポジション・エンコーダ６４とスロット６６を有するリニア・モータ６２に取り付けられている。ステッピング・コントローラ（図示せず）のコントロールの下にエンコーダ６４がスロット内をスライドする。

センタ・ビーム５８に沿った小型の真空クランプ６８、７０等々（図に現れていない）が制御された真空源（図示せず）に結合されており、顧客プレート３０の下面をビーム５８へ取り付け、移動時に顧客プレート３０を確実に保持する機能を提供する。顧客プレート３０は、Ｙ軸の激しい動きによってそのプレートがＸ‐Ｙ平面内でねじれないように、その質量中心を通る軸に沿って真空クランプ６８、７０に取り付けられる。Ｙステージは、チャックレットのエア・ベアリングの上を顧客プレート３０をガイドするように動作する。スライド３６、３８上においては、クランプ３２、３４等の真空クランプが使用されて移動しないときの顧客プレート３０の保持、回転、整列を行う。図２は、これらの特徴を側面図で示している。２つの真空クランプがあれば充分であるが、以下に説明するように顧客プレート３０の両側の縁に真空クランプを使用することもできる。

プレナム４２内の手段７２は、プレナム４２の中心内の領域を通る真空クランプ７０の平行移動を可能にする通路を形成している。真空クランプのためのクリアランスを隔てた上側のプレナム４２のセグメント（図示せず）は、プレナムのセクションをブリッジすることができる。

この装置は、チャックレット１６〜２３内のエア・ベアリングを、バキューム拘束手段３２、３４およびポジショナ３６、３８とともに用いて、パネルが検査または修理装置の下に配置されている間に、その垂直位置を正確にコントロールし、かつ安定させる。このチャック構成は、照明のための適正なクリアランスが顧客プレート３０の下に設けられることから、光学系の厳密なバックライト照明を容易にするチルト・ミラーの使用もサポートする。

バキューム保持の特徴は、平坦なエア・ベアリング表面に対して順応させるように薄いガラス・パネルを強制的にくせ取りすることによって、エア・ベアリングの上で湾曲したパネルを駆動する問題を解決する。またチャックレット・バー１６〜２３の間のスペースは、ロボット・エンド・エフェクタがパネルをステージ上に載置し、その後、引き込むための余裕も提供する。

図３を参照すると、顧客プレート３０の整列が、少なくとも２つの辺に沿ったガラス・エッジ・センサ８０、８２、８４を使用して、プレート３０に取り付けられたバキューム保持パッド、すなわち真空パッド３２、３４とスライド３６、３８を、ｘ方向内において動的に位置決めすることによって達成されている。このように真の直交に対するガラスの回転が、潜在的には破壊的であるバンキング・デバイスの補助を伴うことなく達成される。図３は、この特徴を示している。

各種サイズのパネルを、チャックレット１６〜２３上に適正に浮かせることが可能である。異なるサイズのパネルのセンタリングと整列は、ｙステージの駆動中心から、パネルの半分の距離にガラス・エッジ・センサを配置することによって達成される。

Ｚ軸の動きが、選択された検査システムに必要となるが、限定的な動きが企図されている。システム要件が大きなｚ軸の動きを必要としない場合には、たわみおよび旋回ドライブ８６（図１）が使用される。このタイプのガラス取り扱いシステムは、ダメージを伴うことなく、各辺が約２メートルの長さを有し、薄さが０．５ｍｍに至るプレートの取り扱いに適していることがわかった。

以上、特定の実施形態を参照して本発明を説明してきた。当業者にあってはほかの実施形態も明らかであろう。したがって、これが本発明を限定することは、付随する特許請求の範囲によって示されていない限り意図されていない。

本発明に従った特定の実施形態の斜視図である。 図１の実施形態の横断面図である。 図１の実施形態の平面図である。

符号の説明

１０ ガラス取り扱いプラットフォーム、１２ ベースプレート、１４ 支持構造、１６ チャックレット、１６〜２３ チャックレット・バー／チャックレット、１９ チャックレット、２０ 顧客プレート／チャックレット、２４ チャックレット、２６ 交差ブレース、２８ 交差ブレース、３０ 顧客プレート、３２ 真空クランプ／バキューム拘束手段／バキューム保持パッド、３４ 真空クランプ／バキューム拘束手段／バキューム保持パッド、３６ ポジショナ／回転および整列スライド、３８ ポジショナ／回転および整列スライド、４０ 小孔、４２ プレナム／真空プレナム、４４ Ｘ軸ステージ、４６ プラットフォーム、４８ レール、４９ リニア・モータ、５２ エンド・パッド、５４ エンド・パッド、５６ Ｙステージ、５８ スロット付きビーム／センタ・ビーム／ビーム、６０ レール、６２ リニア・モータ、６４ ポジション・エンコーダ、６６ スロット、６８ 真空クランプ、７０ 真空クランプ、７２ 手段、８０ ガラス・エッジ・センサ、８２ ガラス・エッジ・センサ、８４ ガラス・エッジ・センサ、８６ たわみおよび旋回ドライブ

Claims (4)

1. 大型の薄いガラス・プレートの平行移動および支持を行うためのガラス取り扱いシステムであって：
   ベースプレートと；
   前記ベースプレートに結合された、前記ガラス・プレートと対向するように配置されたレール・チャックレットのアレイであり、前記チャックレットのそれぞれは、エア・ベアリングとして前記ガラス・プレート上に当たるガスを放出するように配置された小孔を有し、前記チャックレットは、平行に整列させられており、それによってバキューム接触の下において、前記ガラス・プレートを受け、支持し、かつ確保するためのグリルを形成するレール・チャックレットのアレイと；
   保持、回転整列および限定的なｘ方向内での平行移動整列のために前記ガラス・プレートに取り付けられるようにスライドにマウントされた複数の真空パッドと；
   前記ガラス・プレートの下側に、その質量中心を通る軸に沿って配置されるＹ平行移動ステージと；および、
   前記Ｙ平行移動ステージに沿って設けられた、前記ガラス・プレートに取り付けるための複数の真空クランプと；
   を備えるガラス取り扱いシステム。
2. 前記真空パッドは、前記ガラス・プレートと、そのエッジ近傍において対向するように配置されているものとする請求項１に記載のガラス取り扱いシステム。
3. さらに、前記ベースプレートにマウントされるレールＸ平行移動ステージ、前記Ｘ平行移動ステージにマウントされる旋回Ｚ平行移動ステージを備え、前記Ｙ平行移動ステージは、エア・ベアリング上である請求項１に記載のガラス取り扱いシステム。
4. 前記Ｙ平行移動ステージは、エア・ベアリング上のレールであり、リニア・モータが前記Ｙ平行移動ステージに、前記ガラス・プレートと、その質量中心に沿って係合し、移動のトルクを最小化するために、マウントされている請求項２に記載のガラス取り扱いシステム。

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