JP5003107B2 - ガラス板搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、製造工程間を搬送するためのガラス板搬送装置に関する。

従来では、ガラス板を多様な装置へ移動させて、複数の工程を連続して製造する液晶表示装置、又は半導体装置の製造工程においては、ガラス等の基板の主な移動手段として、搬送コンベアに代表される枚葉板搬送装置が用いられている。

現状採用されている搬送コンベアは、水平コロコンベアと称される方式である。前記水平コロコンベア方式は、コロの材質、運転時でのコロの停止速度を制御すること等に配慮することで、安定した板搬送が可能となる。

現状、採用されている水平コロコンベアは、コロが回転することによる駆動搬送であるため、高速の移動、又は急停止が不可能である。

近年、基板の、例えばガラス板のサイズの多様化、又は大型化に伴い、水平コロコンベアは、アライメント機構が複雑化すること、又は搬送時の停止位置の搬送位置精度が低下すること等の問題があり、効率面では搬送数の効率が低下する問題があり、これらの問題は構造上では回避できない。更に、コロの回転等による発塵、基板とコロとの接触による傷の発性等でも構造上では回避できない問題がある。

以下に公知文献を記す。
特開２００４−４３１１９号公報

枚葉のガラス板搬送装置において、複数のサイズの板を扱う板搬送においても、複雑なアライメント機構が不要となる、搬送位置精度を高精度に維持し、ガラス板を清浄に維持しながら、水平コロコンベアでは得られない高速搬送、及び瞬時の停止を実現するガラス板搬送装置を提供すること。

本発明の請求項１に係る発明は、搬送ラインと、その搬送ライン上を移動させることにより、多様な装置を含む工程に枚葉のガラス板を連続して供給するためのガラス板搬送装置において、
前記搬送ラインは、
装置台の搬送軸センター上にはガラス板の保持機能を備えたガラス板の保持部位と、
装置台の搬送軸センターのガラス板の保持部位の両端部の外側位置にはガラス板の駆動機能を備えたガラス板の駆動部位と、
該ガラス板の駆動部位の一部表面上にはガラス板の把持機能を備えた駆動連結アームとアーム及びハンドを一体構造としたガラス板の移動部位と、
からなり、該部位を装備したガラス板搬送装置であり、
前記ガラス板の保持機能として、ガラス板の下面側よりエアーを吹き付けることでガラス板を浮上させることができる多孔質パッドを複数個配列して装置台上に固着配置し、該配列した多孔質パッドを搬送方向に等間隔で配置したガラス板の保持部位を、
前記ガラス板の把持機能として、多孔質パッドの上面に向き合うように、ガラス板端面を挟み込むハンドがアームの先端に配置され、該アームの他方の先端に駆動連結アームを配置した、ハンドと駆動連結アーム及びアームを一体構造としたガラス板の移動部位を、
前記ガラス板の駆動機能として、装置台上に配置した多孔質パッドの配置域の両端部の外側に搬送方向にガイド及びレールを固着配置し、レール面と駆動連結アームを介して移動部位を駆動するガラス板の駆動部位を備え、
前記ガラス板搬送装置に投入したガラス板を保持部位により浮上させて保持し、
浮上させたガラス板をハンドにより搬送軸センター近傍に整列させながら、
整列したガラス板をハンドが補助的に板端面から挟み込むように把持し、
ガラス板を移動部位により浮上させたまま、
移動部位がガイド及びレール面と接触しながら、
ガラス板を駆動部位により搬送方向に高速に移動、且つ停止する駆動機能を装備したことを特長としたガラス板搬送装置である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記多孔質パッドは、搬送するガラス板が搬送軸センターに整列されるように、搬送軸センター方向に水平面から傾斜させて固着配置したことを特長とした請求項１記載のガラス板搬送装置である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記多孔質パッドは、噴出するエアーの量を任意に加減することができる制御システムを装備したことを特長とした請求項１、又は２記載のガラス板搬送装置である。

本発明のガラス板搬送装置を用いれば、複数個を配列した多孔質パッドがガラス板の下面側よりエアーを吹き付けることでガラス板を浮上させることにより、搬送中のガラス板は接触せずに高速搬送される。

本発明のガラス板搬送装置を用いれば、レール面と駆動連結アームを介して、ガラス板を把持した移動部位を搬送方向に駆動させることにより、搬送中のガラス板を高速に移動させる、且つ停止させる動作が可能となる。

本発明のガラス板搬送装置を用いれば、多孔質パッドを搬送軸センター方向に傾斜させて設置したことにより、搬送するガラス板が搬送軸センター近傍に整列され、複雑なアライメント機構が不要となる。

本発明のガラス板搬送装置を用いれば、多孔質パッドからのエアー量の最適化、装置と板の非接触、等の発塵源若しくは乱流現象を最少限度に押さえ込んだことにより、ガラス板の搬送でのクリーン環境が維持され、搬送業務の効率の損なう問題を解消できる効果がある。

本発明のガラス板搬送装置を一実施形態に基づいて以下説明する。

図１は、本発明のガラス板搬送装置の一実施例を説明する概念図で、（ａ）は、全体平面図であり、（ｂ）は、正面断面図であり、（ｃ）は、側断面図である。

本発明のガラス板搬送装置１は、搬送ラインと、その搬送ライン上を移動させることのより、多様な装置を含む工程へ枚葉のガラス板９を連続して供給するための搬送装置１である。

図１（ａ）に示すように、搬送ラインには、装置台２の搬送軸センター３上にガラス板
の保持機能を備えたガラス板の保持部位１０が配置されている。ガラス板の保持部位１０は、搬送軸センター３近傍に多孔質パッドの配置領域１１ａがあり、その領域には、複数からなる多孔質パッド１１が装備されている。

前記保持部位１０の両端部の外側位置には、ガラス板の駆動機能を備えたガラス板の駆動部位３０が配置されている。ガラス板の駆動部位３０は、搬送方向に配置され、多孔質パッドの配置領域１１ａと沿うようにレール３２及びガイド３１が付設されている。

前記ガラス板の駆動部位３０の一部表面、例えばレール３２上には、ガラス板の把持機能を備えた駆動連結アーム２３とアーム２２及びハンド２１を一体構造としたガラス板の移動部位２０が配置されている。ガラス板の移動部位２０は、アーム２２及びハンド２１で把持してガラス板９を収納し、駆動連結アーム２３を介して搬送ライン上を自動搬送する装置である。

前記搬送ラインは、多様な製造装置を含む工程へ枚葉のガラス板を移動させることにより、連続して供給するためのものであり、その多様な製造装置間を結ぶ経路上に搬送ラインが付設されている。通常、搬送ライン上では、任意に位置に、搬送するガラス板を投入する投入口と、そのガラス板を製造装置へ供給する供給口が準備されている。搬送するガラス板は、自動制御により、投入口への投入若しくは供給口から供給を連続して実行される。なお、図１（ａ）では、投入口及び供給口は図上より省略した。

図１（ｂ）に示すガラス板の保持部位１０は、ガラス板の保持機能としての役割であり、左右に配列した多孔質パッド１１を装置台２上に配置されている。左右の多孔質パッド１１は、ガラス板９の下面側よりエアーを吹き付けることでガラス板を浮上させることができる。装置台２上には、多孔質パッド１１を複数個配列して固着配置し、該配列した多孔質パッド１１を搬送方向に等間隔で配置する。図１（ｂ）では、左右の多孔質パッド１１上面にガラス板９を浮上させながら、ガラス板９の両端をハンド２１で補助的に把持したアーム２２及び駆動連結アーム２３と、両端のレール上３２に前記駆動連結アーム２３が配置されている。

近年、ガラス板の、例えばカラーフィルタ用のガラス板のサイズは、多様化とともに、大型化が加速している。ガラス板の厚さが、０．７〜０．５ｍｍの場合、ガラス板を水平把持すると、その自重により撓み、すなわち湾曲が発生する。

前記多孔質パッド１１は、搬送軸センター３方向に設備台の水平面から内側に傾斜させて固着配置した。図１（ｂ）に示すように、左右の多孔質パッド１１は、その搬送軸センター３を中心に向き合うように配置され、且つ、装置台２の水平面から微少角だけ内側に傾斜させている。ガラス板９は、左右の多孔質パッド１１上方に浮上させ、その吹き付けるエアーの力で撓み、湾曲した状態でガラス板９を保持している。

前記傾斜角により、搬送するガラス板９、９ｃが上向きに湾曲した状態で、ガラス板を浮上させることができる。この場合、ガラス板９ｃの中心は搬送軸センター３に整列される。すなわち、整列したガラス板９ｃとは、搬送軸センター３とガラス板の中心が重なる状態で、左右の多孔質パッド１１上方に浮上させることである。通常、前記投入口では、搬送軸センターとガラス板の中心が離れた状態、すなわち、載置したガラス板９ａであり、浮上しながら搬送軸センターとガラス板の中心が重なる方向に移動して、整列したガラス板９ｃとなる。その間では、アーム２２がガラス板の移動を支援するために搬送軸センター方向に位置を狭める。

前記ガラス板搬送装置の制御システムは、ガラス板の搬送に関する、及び多孔質パッド
の噴出するエアーの量を任意に加減することができる。制御システムでは、ガラス板の個別識別、搬送業務履歴管理等を装備している。

図１（ｃ）に示すガラス板の移動部位２０は、ガラス板の把持機能としての役割であり、多孔質パッド１１の上面に向き合うように配置されており、ハンド２１、アーム２２、他方の先端に駆動連結アーム２３からなる部位である。アーム２２の先端にハンド２１が配置されており、ガラス板端面９を挟み込むアーム２２の他方の先端に駆動連結アーム２３を配置されている。ガラス板の移動部位２０は、ハンド２１と駆動連結アーム２３及びアーム２２を一体構造とした部位であり、ハンド２１がガラス板端面９を挟み込むように把持されている。ガラス板の移動部位２０は、搬送方向６へガラス板９を搬送する。

前記ガラス板の駆動部位３０は、ガラス板の駆動機能としての役割であり、装置台２上に配置した多孔質パッドの配置域１１ａの両端部の外側に搬送方向６に沿ってガイド３１及びレール３２を固着配置し、レール面３２と駆動連結アーム２３を介して移動部位２０を駆動する。

次に、本発明のガラス板搬送装置１の搬送動作を説明する。

図２は、本発明のガラス板搬送装置の工程フロー図である。

図２（ａ）は、投入口に投入した載置したガラス板９を保持部位１０により浮上させて、ハンド２１を非接触で載置エリア２１ａに移動して、載置したガラス板９ａの状態で保持する。

図２（ｂ）は、ハンド２１を非接触の状態で、整列中エリア２１ｂまで狭めて、搬送軸センター３近傍に整列させながら、整列中のガラス板９ｂの状態で位置を整列し、調整する。

図２（ｃ）は、ハンド２１を接触状態で、整列エリア２１ｃまで狭めて、整列したガラス板９ｃの状態で補助的にガラス板９の端面から挟み込むように把持する。

図２（ｄ）は、ガラス板９ａを移動部位２０により浮上させたまま、移動部位２０がガイド３１及びレール面３２と接触しながら、投入口から供給口まで搬送方向６に高速に移動する。

図２（ｅ）は、供給口で、急停止し、ガラス板９ｃを駆動部位３０により浮上させて、ハンド２１を非接触の状態で載置エリア２１ａに戻し、整列したガラス板９ｃの状態で保持する。

以上、図２（ａ）〜（ｅ）の搬送動作を繰り返して実行する。前記投入口及び供給口では、本発明のガラス板搬送装置へのガラス板の搬出入のための装置、例えば移載装置が付設されている。

次に、前記多孔質パッド１１の動作、すなわち、ガラス板の下面側よりエアーを吹き付けることでガラス板を浮上させる動作を詳細に説明する。

図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明のガラス板搬送装置の多孔質パッドの動作の一実施例を説明する側断面図である。

図３（ａ）は、投入口に投入された載置したガラス板９ａを保持部位１０により浮上さ
せて、ハンド２１は非接触の状態で、載置エリア２１ａに配置されており、載置したガラス板９ａの状態で保持した図面である。載置したガラス板９ａの状態では、ガラス板の保持部位１０の中心、すなわち、搬送軸センター３とガラス板センター３ａとの位置が離れている。この場合、湾曲したガラス板９ａは、搬送軸センター３で撓む状態となり、すなわち、変曲点であり、搬送軸センター３の近傍では、ガラス板の高さ（装置台の面との）が最少となる。

図３（ｂ）は、浮上させて、ハンド２１は非接触の状態で、整列中エリア２１ｂに移動しており、整列中のガラス板９ｂの状態で保持した図面である。整列中のガラス板９ｂの状態では、搬送軸センター３とガラス板センター３ａとの位置が近接されている。

図３（ｃ）は、ハンド２１は接触の状態で、整列エリア２１ｃまで狭めて、整列したガラス板９ｃの状態で補助的にガラス板９ｃの端面から挟み込むように把持した図面である。整列したガラス板９ｃでは、搬送軸センター３、すなわち変曲点とガラス板センター３ａとの位置が重なった状態である。

図３（ａ）〜（ｃ）では、搬送軸センター３とガラス板センター３ａとの距離が縮小する方向に調整されながら、ハンド２１は載置エリアのハンド２１ａから整列エリアのハンド２１ｃまで狭めて、最終には搬送軸センター３とガラス板センター３ａとの位置が重なる状態となる。

本発明では、多孔質パッドがら噴出されるエアーは、ガラス板を浮上させるための力として働きがある。その働きで完全に浮上したガラス板では、一切の摩擦力が働かないため、微小な力でも移動する。

また、多孔質パッド１１は、左右対称となるように内側に傾斜角を設け、すなわち、Ｖ字に傾けて設置したことにより、載置したガラス板９ａでは、搬送軸センター３で湾曲し、基板の重心、すなわち、ガラス板センター３ａが図上左側に偏っているため、ガラス板重心がガラス板センター３ａと不一致となり、ガラス板重心がガラス板センター３ａと重なる方向へ移動する力が働き、ガラス板重心がガラス板センター３ａと重なるまで位置を微調整する。

次いで、前記ハンド２１及びアーム２２の動作を詳細に説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明のガラス板搬送装置のハンド及びアームの動作の一実施例を説明する上面図である。

図４（ａ）では、投入口に投入された載置したガラス板９ａを保持部位１０により浮上させて、載置したガラス板９ａの状態で保持し、ハンドは非接触で載置エリアのハンド２１ａに移動して補助的に把持する。載置したガラス板９ａでは、そのガラス板センター３ａがアームセンター２２ａと不一致であり、浮上させながらガラス板センター３ａの位置をアームセンター２２ａの方向へ移動する。前記アームセンター２２ａは、搬送軸センター３上にあり、各々ハンド２１は、アームセンター２２ａから均等距離に配置されている。すなわち、左右のハンド２１の中心がアームセンター２２ａであり、上下のハンド２１の中心がアームセンター２２ａである。従って、図３（ａ）では、ガラス板の左下コーナー側がハンドと近接しながら、その位置を狭めるように移動する。

図４（ｂ）では、浮上させて、整列中のガラス板９ｂの状態で保持し、ハンド２１を非接触で、整列中エリア２１ｂまで狭めて、補助的に把持する。

図４（ｃ）では、ハンド２１を接触で、整列エリア２１ｃまで狭めて、整列したガラス板９ｃの状態で補助的にガラス板９の端面から挟み込むように把持する。

図４（ａ）〜（ｃ）では、載置エリア２１ａ内にガラス板９ａが投入された後、整列エリア２１ｃ内までにガラス板９ｃを整列する。本発明のガラス板搬送装置では、図４（ｃ）の整列したガラス板９ｃの状態にした後、搬送する。

前記の図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｃ）は、ガラス板を整列するための役割であり、載置エリア２１ａ内から整列エリア２１ｃ内までガラス板９を整列する時間をより短縮することが重要となる。前記の多孔質パッド及びハンド２１及びアーム２２の動作を迅速化する、多孔質パッド１１の傾斜角を最適化することにより整列時間の最短化することが重要となる。

本発明のガラス板搬送装置の一実施例を説明する概念図で、（ａ）は、全体平面図であり、（ｂ）は、側断面図であり、（ｃ）は、正面断面図である。 本発明のガラス板搬送装置の工程フロー図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明のガラス板搬送装置の多孔質パッドの動作の一実施例を説明する側断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明のガラス板搬送装置のアームの動作の一実施例を説明する上面図である。

符号の説明

１…ガラス板搬送装置
２…装置台
３…搬送軸センター
３ａ…ガラス板センター
４…投入口
５…供給口
６…搬送方向
９…ガラス板
９ａ…載置したガラス板
９ｂ…整列中のガラス板
９ｃ…整列したガラス板
１０…ガラス板の保持部位
１１…多孔質パッド
１１ａ…多孔質パッドの配置域
２０…ガラス板の移動部位
２１…ハンド
２１ａ…載置エリア、載置エリアのハンド
２１ｂ…整列中エリア、整列中エリアのハンド
２１ｃ…搬送エリア、搬送エリアのハンド
２２…アーム
２２ａ…アームセンター
２３…駆動連結アーム
３０…ガラス板の駆動部位
３１…ガイド
３２…レール

Claims (3)

1. 搬送ラインと、その搬送ライン上を移動させることにより、多様な装置を含む工程に枚葉のガラス板を連続して供給するためのガラス板搬送装置において、
   前記搬送ラインは、
   装置台の搬送軸センター上にはガラス板の保持機能を備えたガラス板の保持部位と、
   装置台の搬送軸センターのガラス板の保持部位の両端部の外側位置にはガラス板の駆動機能を備えたガラス板の駆動部位と、
   該ガラス板の駆動部位の一部表面上にはガラス板の把持機能を備えた駆動連結アームとアーム及びハンドを一体構造としたガラス板の移動部位と、
   からなり、該部位を装備したガラス板搬送装置であり、
   前記ガラス板の保持機能として、ガラス板の下面側よりエアーを吹き付けることでガラス板を浮上させることができる多孔質パッドを複数個配列して装置台上に固着配置し、該配列した多孔質パッドを搬送方向に等間隔で配置したガラス板の保持部位を、
   前記ガラス板の把持機能として、多孔質パッドの上面に向き合うように、ガラス板端面を挟み込むハンドがアームの先端に配置され、該アームの他方の先端に駆動連結アームを配置した、ハンドと駆動連結アーム及びアームを一体構造としたガラス板の移動部位を、
   前記ガラス板の駆動機能として、装置台上に配置した多孔質パッドの配置域の両端部の外側に搬送方向にガイド及びレールを固着配置し、レール面と駆動連結アームを介して移動部位を駆動するガラス板の駆動部位を備え、
   前記ガラス板搬送装置に投入したガラス板を保持部位により浮上させて保持し、
   浮上させたガラス板をハンドにより搬送軸センター近傍に整列させながら、
   整列したガラス板をハンドが補助的に板端面から挟み込むように把持し、
   ガラス板を移動部位により浮上させたまま、
   移動部位がガイド及びレール面と接触しながら、
   ガラス板を駆動部位により搬送方向に高速に移動、且つ停止する駆動機能を装備したことを特長としたガラス板搬送装置。
2. 前記多孔質パッドは、搬送するガラス板が搬送軸センターに整列されるように、搬送軸センター方向に水平面から傾斜させて固着配置したことを特長とした請求項１記載のガラス板搬送装置。
3. 前記多孔質パッドは、噴出するエアーの量を任意に加減することができる制御システム
   を装備したことを特長とした請求項１、又は２記載のガラス板搬送装置。

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