JP5163860B2 - 基板搬送装置 - Google Patents
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Description
また、昇降可能な棚部材と、固定のコンベヤとを組合せ、上段の棚部材から順に基板を搬入して格納する一方、棚部材に格納された基板を下段から順に搬出するようにした装置が特許文献1により知られている。
更に、基板を多段に格納可能なカセット状の収納体の左右からそれぞれ支持部材を延設し、支持部材を選択的に昇降させることにより任意の段の基板の間隔を拡大し、基板を搬入出するためのハンドを挿入するためのスペースを確保するようにした装置が特許文献3により知られている。
特許文献1の装置では、高さ方向のスペースの問題はなくなるものの、任意の棚への基板の搬入や、任意の棚からの基板の搬出ができないという問題がある。
特許文献3の装置では、棚部材に設けられる支持部材が片持ち構造となるため、大きな基板の場合には基板や支持部材のたわみを考慮しなければならず、高密度に棚部材を段積みできないという問題がある。
具体的には、上記基板搬送装置において、上記昇降手段は、上記収納部を昇降させる収納部昇降機構と、上記対象棚部材に係合し、上記収納部昇降機構による上記収納部の下降に伴う上記対象棚部材の下降を規制することにより、上記対象棚部材を下方の棚部材から相対的に上方に離間させる係合手段とを有することを特徴とする(請求項2)。
或いは、上記基板搬送装置において、上記昇降手段は、上記対象棚部材に係脱可能に設けられる係合手段と、上記係合手段が上記対象棚部材に係合しているときに、上記係合手段を上昇させることにより、上記対象棚部材を下方の棚部材から相対的に上昇させる係合手段昇降機構とを有することを特徴とする(請求項3)。
また、具体的には上記いずれかの基板搬送装置において、上記棚部材は、載置される上記基板の搬入出方向両側方において上記収納部に対し上下に摺動可能に保持された1対の摺動部材と、上記1対の摺動部材間に掛け渡されたワイヤ状の支持体とを有することを特徴とする(請求項4)。
或いは、具体的には上記基板搬送装置において、上記棚部材は、上記収容部内に段積みされて載置される枚葉トレイであることを特徴とする(請求項5)。
より具体的には、上記基板搬送装置において、上記枚葉トレイは、上記基板の搬入出方向に沿った1対の第1フレームと、上記搬入出方向に直交する方向に沿った1対の第2フレームとからなるフレーム体と、上記1対の第1フレーム間に掛け渡されたワイヤ状の支持体とを有し、上記1対の第2フレームの少なくとも一方には、上記基板の搬入出のための切り欠きが上記空隙として形成されていることを特徴とする(請求項6)。
このように構成された基板搬送装置によれば、搬送手段を対象棚部材の下方に進入させて基板の搬入出を行う際には、搬送手段の気体噴出口から基板の下面に向けて噴出する気体により、基板が対象棚部材の支持体より上方に保持される。
このように構成された基板搬送装置によれば、搬送手段を対象棚部材の下方に進入させて基板の搬入出を行う際には、搬送手段の搬送ローラが、対象棚部材の支持体より上方において基板の下面に当接しながら基板を搬送する。
請求項2の基板搬送装置によれば、収納部昇降機構が収納部を下降させる際に係合手段が対象棚部材に係合して対象棚部材の下降を規制することにより、対象棚部材をその下方の棚部材に対して相対的に上方に離間させるようにしたので、段積みされた棚部材のうちのいずれの棚部材を対象棚部材とした場合でも、基板の搬入出を行う際の対象棚部材の高さを一定に保つことが可能となる。従って、本発明による基板搬送装置に対して外部から基板を供給又は取り出す際に、当該供給又は取り出しのための機構の高さを可変とする必要がなくなり、基板搬送装置に周辺に設置される設備を簡素化することができる。
請求項4の基板搬送装置によれば、載置される基板の搬送方向両側方に位置する1対の摺動部材と当該1対の摺動部材間に掛け渡されたワイヤ状の支持体とにより棚部材を構成するようにしたので、棚部材に対して基板を搬入出するための空隙を上下方向で最大限確保することが可能となる。また、1対の摺動部材間に掛け渡されたワイヤ状の支持体で基板を支持するようにしたので、棚部材に載置された基板のたわみを良好に抑制することができる。
請求項8の基板搬送装置によれば、搬送手段の搬送ローラが、対象棚部材の支持体より上方において基板の下面に当接しながら基板を搬送するようにしたので、対象棚部材の支持体より上方に確実に基板を保持しながら、基板の搬入出を行うことが可能となる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る基板搬送装置の要部を示す平面図である。この基板搬送装置は、例えば液晶表示パネルやプラズマディスプレイなどに用いられる薄板状のガラス基板(以下基板という)2の処理や加工が行われる生産ラインに用いられる。図1に示すように基板搬送装置は、内部に複数の基板2を保管すると共に独立して運搬可能な基板カセットとして機能する収納部4と、収納部4に対して基板2を搬入出する搬送部(搬送手段)6とを備えており、図1中の矢印Aの方向が基板2の搬入方向、矢印Aの逆方向が基板2の搬出方向となっている。
柱部6aと柱部6cとの互いに対向する面、及び6bと6dとの互いに対向する面のそれぞれには、ガイドレール8a及び8bが互いに平行に、上下方向に延設されている。また、収納部4内には基板2を載置するための棚部材10が複数段積みされた状態で設けられている。各棚部材10は、柱部6a及び6b側と柱部6c及び6d側とにそれぞれ位置する1対の摺動部材12と、この1対の摺動部材12間に掛け渡されたワイヤ状の複数の支持体14とにより構成され、図1中に二点鎖線で示すように支持体14上に基板2が載置されるようになっている。従って、図2に示すように、基板2の搬入出方向から見た場合に基板2の搬入出の障害となるものは基板2を載置するための支持体14のみであり、棚部材10が段積みされた状態において、基板2を搬入出するための空隙が最大限確保されている。なお、図2中では棚部材10に載置された基板2の図示を省略している。
最下部の棚部材10は、柱部6a,6b,6c,6dの下部に固定されたストッパ18に当接することにより、ストッパ18より下方には収納部4に対して相対的に移動できないようになっている。従って、収納部4を単独で運搬する場合や、基板2の搬入出が行われない場合などにおいて各棚部材10は、自重により下方へ移動しようとするものの、図2に示すようにストッパ18によって下方への移動が規制されるため、それぞれの移動可能範囲において最も下降した位置で段積みされた状態となる。
このように構成された収納部4は、昇降機構(収納部昇降機構)20により昇降可能に支持される。昇降機構20は、基板2の搬入出方向の両側方となる収納部4の外方に位置して設けられた4つの支柱22と、これら支柱22に摺動可能に取り付けられ、図示しない動力源からの動力によりこれら支柱22に沿って昇降可能な昇降支持部材24とからなる。収納部4は、昇降支持部材24上に載置されることにより、昇降支持部材24によって支持され、昇降支持部材24の昇降に伴い昇降する。
図3は、図1中のIII−III線における断面を示す概略図であるが、図3に示すように各棚部材10の1対の摺動部材12には、それぞれ近い方の係合機構26に向けて開口する係合孔28が形成されている。また、係合機構26は平面視で係合孔28に向けて進退するように配設された係合爪30を有しており、係合爪30の高さと係合孔28の高さとが同じになるように棚部材10が位置するときに、係合爪30が図示しない動力源により棚部材10に向けて進出することにより、図3中の一点鎖線で示すように、同じ高さにある係合孔28内に進入して係合するようになっている。なお、係合爪30が棚部材10から後退した状態にあるとき、係合爪30は各棚部材10の上下動を妨げない位置にある。
図5及び6は、図2と同様に搬送部6を省略して示す基板搬送装置の正面図であって、それぞれ基板搬送装置は図2の状態とは異なる状態にある。即ち、図5に示される基板搬送装置は、上述のようにして昇降支持部材24を上昇させた状態にある。例えば上から9番目の棚部材10を選択したとすると、図5に示すように、昇降支持部材24を昇降させることにより、段積みされた棚部材10から選択した棚部材(以下、対象棚部材という)10の係合孔28を係合機構26の係合爪30と同じ高さとすることができる。
以上のように構成された基板搬送装置において、収納部4内に段積みされた棚部材10から任意に選択された対象棚部材10に対し、基板2を搬出する手順について以下に説明する。
収納部4を昇降支持部材24上に載置した後、各昇降支持部材24を同期させて昇降させることにより、対象棚部材10の両摺動部材12にそれぞれ形成されている係合孔28の高さと、2つの係合機構26の各係合爪30の高さとを一致させ、図5に示すような状態とする。
次に、ハンド昇降部38は、このようにして対象棚部材10の下方に進入したハンド部32を上昇させる。このとき、ハンド部32に設けられているローラユニット40及びエア噴出口44は、いずれも基板2の搬入出方向において対象棚部材10の各支持体14の間に位置するようになっているため、ハンド部32の上昇に伴い、図9に示すように各ローラユニット40は対象棚部材10の各支持体14の間を通って上昇する。なお、このときハンド部32の各エア噴出口44も、同様に各支持体14の間で上昇する。
図10のようにして基板2の一部が対象棚部材10の外方に搬出された状態になった後は、例えば図示しないロボットハンドなどにより、対象棚部材10から露出している基板2の端部を把持して取り出しても良いし、吸盤などにより吸着保持して取り出すようにしても良い。或いは、対象棚部材10の下方に進入させるハンド部32を基板2の搬出方向に延長し、延長部分にもローラユニット40やエア噴出口44を設けて、基板2全体が対象棚部材10から搬出できるようにしても良い。この場合も、基板2全体が対象棚部材10から搬出された後、例えば図示しないロボットハンドなどにより、基板2を把持したり吸着したりして取り出すようにしても良いし、別に設けたコンベアなどで搬送するようにしても良い。
次に、昇降支持部材24が上昇することにより収納部4が上昇し、対象棚部材10より下方の棚部材10が収納部4と共に上昇して対象棚部材10に接近していく。こうして収納部4が上昇し、対象棚部材10より下方の棚部材10のうち、最も上部の棚部材10が対象棚部材10の下端に当接すると、昇降支持部材24が停止する。
引き続き、別の棚部材10を対象棚部材10として基板2の搬出を行う場合には、新たに選択した対象棚部材10に対し、再び上述のよう手順が繰り返される。また、更なる基板2の搬入出を行わずに収納部4を昇降支持部材24から持ち上げて、基板搬送装置の外方に運搬することもできる。
対象棚部材10を選択し、対象棚部材10をその下方の棚部材10から離間させ、対象棚部材10の下方にハンド部32を進入させる手順は、上述した基板2の搬出の場合と同様にして行われる。
従って、比較的大型の基板2であっても、たわみの発生を抑制しながら、支持体14の上方に確実に保持して基板2の搬入を行うことができる。また搬入の際に、基板2は側縁部近傍が搬送ローラ42に接触するだけで、中央部分は非接触で支持されるため、基板2の損傷を良好に防止することができる。
以上のように、本発明の第1実施形態に係る基板搬送装置では、収納部4内に段積みされた棚部材10のうちの任意の棚部材10を対象棚部材10として基板2の搬入出を行うことができる。
そこで、本発明の第2実施形態として、本発明の棚部材に枚葉トレイを用いた基板搬送装置を図面に基づき以下に説明する。
図12に示すように、2つの第1フレーム48aのそれぞれには、係合機構26の係合爪30が枚葉トレイ46に向けて進出したときに係合するための係合用切り欠き52が形成されている。これら係合用切り欠き52は、第1実施形態の摺動部材12に形成された係合孔28に相当するものであり、係合孔28と同様に係合爪30に対応するように配置されている。
次に、各昇降支持部材24を同期させて昇降させることにより、対象枚葉トレイ46の係合用切り欠き52の高さと、2つの係合機構26の各係合爪30の高さとを一致させた後、各係合爪30を対象枚葉トレイ46に向けて進出させ、係合爪30を対象枚葉トレイ46の係合用切り欠き52に係合させる。
このとき、ハンド部32に設けられているローラユニット40及びエア噴出口44は、いずれも基板2の搬入出方向において対象枚葉トレイ46の各支持体50の間に位置するようになっている。このため、ハンド部32の上昇に伴い、図9に示す第1実施形態と同様に、各ローラユニット40及び各エア噴出口44は対象枚葉トレイ46の各支持体50の間を通って上昇する。
従って、比較的大型の基板2であっても、たわみの発生を抑制しながら、搬入出用切り欠き54の上縁部より上方に確実に保持して基板2の搬出を行うことができる。また搬出の際に、基板2は側縁部近傍が搬送ローラ42に接触するだけで、中央部分は非接触で支持されるため、基板2の損傷を良好に防止することができる。
引き続き、別の枚葉トレイ46を対象枚葉トレイ46として基板2の搬出を行う場合には、新たに選択した対象枚葉トレイ46に対し、再び上述のよう手順が繰り返される。また、更なる基板2の搬入出を行わずに収納部4を昇降支持部材24から持ち上げて、基板搬送装置の外方に運搬することもできる。
対象枚葉トレイ46の下方にハンド部32を進入させた後、ハンド昇降部38は、各搬送ローラ42の上端が対象枚葉トレイ46の第2フレーム48bに形成されている搬入出用切り欠き54の上縁より上方且つ対象枚葉トレイ46の直上にある枚葉トレイ46の支持体50より下方となる位置に突出するまでハンド32を上昇させる。これにより、搬入出用切り欠き54の上縁より上方において、各搬送ローラ42で基板2を支持することができるので、図示しないロボットハンドなどを用い、図10に示す第1実施形態と同様に対象枚葉トレイ46の各搬送ローラ42上に基板2をセットする。なお、この場合も、第1実施形態と同様に、様々な方法で各搬送ローラ42上に基板2をセットすることができる。
従って、比較的大型の基板2であっても、たわみの発生を抑制しながら、搬入出用切り欠き54の上縁部より上方に確実に保持して基板2の搬入を行うことができる。また搬入の際に、基板2は側縁部近傍が搬送ローラ42に接触するだけで、中央部分は非接触で支持されるため、基板2の損傷を良好に防止することができる。
以上のように、本発明の第2実施形態に係る基板搬送装置では、棚部材として枚葉トレイ46を用い、収納部4内に段積みされた枚葉トレイ46のうちの任意の枚葉トレイ46を対象棚部材である対象枚葉トレイ46として基板2の搬入出を行うことができる。
また、本実施形態では段積みされた枚葉トレイ46を収納部4内に載置するようにしたので、収納部4に対して棚部材などを摺動させるための機構を設ける必要がなくなる。更に、別の場所で基板2が載置されて段積みされた枚葉トレイ46を収納部4内にセットしたり、基板2の搬入が完了した枚葉トレ46を段積み状態のまま収納部4から取り出して別の場所に移動させることもできる。このため、収納部4を本実施形態のように可搬型とせず、据置型にすることもできる。
そこで、第1実施形態と同様の棚部材10を用いて係合機構26の高さを可変としたものを第3実施形態とし、第2実施形態と同様の枚葉トレイ46を用いて係合機構26の高さを可変としたものを第4実施形態として、それぞれ以下に説明する。なお、これら第3及び第4実施形態では、収納部4の高さを固定とする構成、及び係合機構26の高さを可変とする構成のみが、それぞれ対応する実施形態を相違するものである。従って、以下ではそれぞれ対応する実施形態と同様の構成について、同じ符号を用いると共に詳細な説明を省略する。
この状態で昇降機構58が同期しながら係合機構26を上昇させることにより、対象棚部材10及びその上に段積みされた棚部材10が上昇し、対象棚部材10はその下方の棚部材10及び収納部4に対して相対的に上昇する。こうして対象棚部材10及びその上方の棚部材10が上昇し、第1実施例と同様に最上部の棚部材10がガイドレール8aの上端部近傍の所定位置に達すると、昇降機構58が上昇を停止する。この結果、対象棚部材10の下方には、図6に示す第1実施形態と同様に間隙が形成される。
そして、対象棚部材10からの基板2の搬出及び取り出しを完了すると、第1実施形態と同様にして搬送部6が対象棚部材10の下方から退出した後、昇降機構58が下降することにより、対象棚部材10を下降させる。対象棚部材10が下方にある棚部材10のうちの最上部の棚部材10に当接すると、昇降機構58が下降を停止し、係合機構26の係合爪30が対象棚部材10から離間する方向に退出する。この結果、対象棚部材10はその下方の棚部材10の上に段積みされた状態となる。
そして、対象枚葉トレイ46からの基板2の搬出及び取り出しを完了すると、第2実施形態と同様にして搬送部6が対象枚葉トレイ46の下方から退出した後、昇降機構58が下降することにより、対象枚葉トレイ46を下降させる。対象枚葉トレイ46が下方にある枚葉トレイ46のうちの最上部の枚葉トレイ46に当接すると、昇降機構58が下降を停止し、係合機構26の係合爪30が対象枚葉トレイ46から離間する方向に退出する。この結果、対象枚葉トレイ46はその下方の枚葉トレイ46の上に段積みされた状態となる。
例えば、上記第1乃至第4実施形態では、収納部4は単独で運搬可能としたが、基板搬送装置内に据え置きであっても良い。
また、上記第1及び第3実施形態では、1対の摺動部材12とその間に掛け渡されたワイヤ状の支持体14により本発明の棚部材を構成し、上記第2及び第4実施形態では、枚葉トレイ46を本発明の棚部材としたが、棚部材の構成はこれに限られるものではなく、適宜変更が可能である。
また、上記第2及び第4実施形態では、本発明の棚部材として枚葉トレイ46を用い、段積みされた枚葉トレイ46を収納部4内に載置するようにしたが、第1実施形態における棚部材10のように、各枚葉トレイ46を収納部4の柱部6a,6b,6c,6dに摺動可能に保持するようにしても良い。
4 収納部
6 搬送部(搬送手段)
10 棚部材
12 摺動部材
14 支持体
20 昇降機構(昇降手段、収納部昇降機構)
26 係合機構(昇降手段、係合手段)
42 搬送ローラ
44 エア噴出口(気体噴出口)
46 枚葉トレイ(棚部材)
48 フレーム体
48a 第1フレーム
48b 第2フレーム
50 支持体
54 搬入出用切り欠き(切り欠き)
58 昇降機構(昇降手段、係合手段昇降機構)
Claims (8)
- 薄板状の基板を収納部内に搬入し上記収納部内に段積みされた複数の棚部材に載置して保管可能であると共に、保管している基板を上記収納部から搬出可能とする基板搬送装置において、
上記基板を搬入出するための空隙を形成しながら隣同士が当接して段積みされ、それぞれが上記基板の搬入出方向に対して直交する方向における上記基板の全長にわたって上記基板を支持する支持体を備えると共に上記収納部に対し相対的に上下方向に移動可能な複数の棚部材と、
上記棚部材のうちの任意の棚部材を対象棚部材とし、上記対象棚部材より下方の棚部材に対し、相対的に上方に離間した位置と段積みされた位置との間で上記対象棚部材を移動可能な昇降手段と、
上記昇降手段により下方の棚部材から相対的に上方に離間した上記対象棚部材の下方に進退可能に設けられ、上記対象棚部材下方に進入したときに、上記基板の搬入出方向における上記対象棚部材の上記支持体の位置とは異なる位置において上記支持体より上方で上記基板を支持すると共に、上記対象棚部材の上記空隙を介して上記対象棚部材への上記基板の搬入出を行う搬送手段と
を備えることを特徴とする基板搬送装置。 - 上記昇降手段は、
上記収納部を昇降させる収納部昇降機構と、
上記対象棚部材に係合し、上記収納部昇降機構による上記収納部の下降に伴う上記対象棚部材の下降を規制することにより、上記対象棚部材を下方の棚部材から相対的に上方に離間させる係合手段と
を有することを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 - 上記昇降手段は、
上記対象棚部材に係脱可能に設けられる係合手段と、
上記係合手段が上記対象棚部材に係合しているときに、上記係合手段を上昇させることにより、上記対象棚部材を下方の棚部材から相対的に上昇させる係合手段昇降機構と
を有することを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 - 上記棚部材は、
載置される上記基板の搬入出方向両側方において上記収納部に対し上下に摺動可能に保持された1対の摺動部材と、
上記1対の摺動部材間に掛け渡されたワイヤ状の支持体と
を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の基板搬送装置。 - 上記棚部材は、上記収容部内に段積みされて載置される枚葉トレイであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の基板搬送装置。
- 上記枚葉トレイは、
上記基板の搬入出方向に沿った1対の第1フレームと、上記搬入出方向に直交する方向に沿った1対の第2フレームとからなるフレーム体と、
上記1対の第1フレーム間に掛け渡されたワイヤ状の支持体とを有し、
上記1対の第2フレームの少なくとも一方には、上記基板の搬入出のための切り欠きが上記空隙として形成されていることを特徴とする請求項5に記載の基板搬送装置。 - 上記搬送手段は、上記対象棚部材に対して搬入出される基板の下面に向け気体を噴出することにより当該基板を上記対象棚部材の上記支持体より上方に支持する気体噴出口を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の基板搬送装置。
- 上記搬送手段は、上記対象棚部材に対して搬入出される基板の下面に、上記対象棚部材の上記支持体より上方において当接し、当該基板を搬送する搬送ローラを備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の基板搬送装置。
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