JP5588015B2 - 矩形ワーク搬送装置及び矩形ワーク処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、平面形状が略矩形を呈する矩形ワークを無端ベルト上に載置して直線状の搬送経路に沿って搬送する矩形ワーク搬送装置に関し、特に、搬送中の矩形ワークの平面内における姿勢及び位置を適正な状態にすることができる矩形ワーク搬送装置、及びこの矩形ワーク搬送装置を用いた矩形ワーク処理装置に関する。

太陽電池用ウェハの製造時の複数の工程には、略矩形の平面形状を呈する矩形ワークである基板の検査工程が含まれる。基板の検査工程では、例えば撮像装置によって基板の所定箇所を撮像する。基板は、搬送装置によって撮像装置が設けられている検査位置に搬送される。基板を搬送する矩形ワーク搬送装置として、無端ベルトを用いたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

無端ベルトを用いた矩形ワーク搬送装置は、搬送機構の一例として平行に配置した複数の無端ベルトを備えている。複数の無端ベルトを同期させて回転させることで、無端ベルト上に載置された基板を直線状に搬送する。

このような矩形ワーク搬送装置を用いて基板を検査位置に搬送する際には、撮像装置が基板における検査すべき部分を正確に撮像できるように、予め設定された所定位置に基板を適正に搬送する必要がある。

このため、従来の矩形ワーク搬送装置では、搬送開始位置から所定位置までの搬送経路の途中に搬送機構を挟んで搬送方向に直交する方向に往復移動する当接部材を設けたものがある。当接部材を互いに近接する方向に移動させることで一対の当接部材を矩形ワークの搬送方向に平行な２側面に当接させ、矩形ワークの搬送方向に直交する方向における位置を適正な位置に矯正する。搬送方向における当接部材の上流側に矩形ワークの位置を検出するセンサを設け、センサの検出結果に応じて当接部材を動作させるようにしたものもある。

また、搬送機構を挟む搬送方向に直交する方向の間隔が搬送方向に沿って徐々に狭くなる一対のガイドやローラを設け、矩形ワークの搬送方向に平行な２側面をガイド又はローラに当接させて矩形ワークの搬送位置を矯正するようにしたものもある。

特開２０００−０１２６５２号公報

しかし、当接部材を動作させる従来の矩形ワーク搬送装置では、当接部材が配置されている位置で矩形ワークの搬送を一時停止させる必要があり、タクトタイムの長時間化を招く。また、当接部材を動作させるための機構が必要となり、コストの上昇を招く。

一対のガイドやローラを用いた従来の矩形ワーク搬送装置では、矩形ワークに大きな負荷が作用し、矩形ワークに損傷を生じる可能性がある。また、一対のガイドやローラの配置範囲における搬送方向の最も下流側の位置では、ガイド又はローラと矩形ワークとの間に間隙を設ける必要があり、高精度の位置決めを行うことができない。このような問題は、太陽電池用ウェハに限らず、他の矩形ワークの搬送時にも同様に生じる。

この発明の目的は、簡単な構造でタクトタイムを増加させることなく矩形ワークの位置及び姿勢を精度よく所定の状態にすることができる矩形ワーク搬送装置、及びこの矩形ワーク搬送装置を備えた矩形ワーク処理装置を提供することある。

この発明に係る矩形ワーク搬送装置は、一対の搬送部材、ガイド、補助搬送部材を備えている。一対の搬送部材は、矩形ワークの搬送方向に平行に配置され、同一平面内に位置するそれぞれの上面に矩形ワークが載置される。ガイドは、同一平面内で搬送方向に直交する直交方向における一対の搬送部材の一方の外側の位置に配置され、搬送方向に沿う当接面を有する。補助搬送部材は、搬送方向におけるガイドの当接面が位置する範囲で、一対の搬送部材の上面に載置された矩形ワークを搬送方向に直交する面内でガイド側が下方となるように徐々に傾斜させる。

この発明によれば、簡単な構造でタクトタイムを増加させることなく矩形ワークの位置及び姿勢を精度よく所定の状態にすることができる。

この発明の実施形態に係る矩形ワーク搬送装置の平面図である。 同矩形ワーク搬送装置の側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、同矩形ワーク搬送装置における補助搬送部材の平面図及び側面図である。 この発明の実施形態に係る矩形ワーク処理装置の平面図である。

以下に、この発明の実施形態に係る矩形ワーク搬送装置について、図面を参照して説明する。図１及び２に示すように、この発明の実施形態に係る矩形ワーク搬送装置１０は、一対の搬送部材１、ガイド２及び補助搬送部材３を備えている。

一対の搬送部材１は、それぞれ搬送方向Ｘに平行に配置された無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃによって構成されている。無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃは、それぞれプーリ１３Ａ及び１４Ａ、プーリ１３Ｂ及び１４Ｂ、プーリ１３Ｃ及び１４Ｃに張架されている。無端ベルト１２Ａ〜１２Ｃは、それぞれプーリ１５Ａ及び１６Ａ、プーリ１５Ｂ及び１６Ｂ、プーリ１５Ｃ及び１６Ｃに張架されている。

なお、一対の搬送部材１は、それぞれ複数のローラ又はチェーンで構成することもできる。

無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃは、プーリ１３Ａ及び１４Ａ、プーリ１３Ｂ及び１４Ｂ、プーリ１３Ｃ及び１４Ｃ、プーリ１５Ａ及び１６Ａ、プーリ１５Ｂ及び１６Ｂ、プーリ１５Ｃ及び１６Ｃの回転により、ループ状の移動経路に沿って回転する。無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃは、同一面内に位置する上面に載置された矩形ワーク１００を搬送方向Ｘに沿って搬送する。

ガイド２は、搬送方向Ｘに直交する直交方向Ｙにおける一対の搬送部材１のうちの一方の無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃの外側に配置されている。ガイド２は、底面に当接面２１を備えている。当接面２１は、搬送方向Ｘに沿って矩形ワーク１００の一辺よりも長い所定長さに渡って搬送方向Ｘに平行に配置されている。また、当接面２１は、直交方向Ｙについて、矩形ワーク１００を搬送すべき所定位置に一致している。

図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、補助搬送部材３は、無端ベルト３１、ベース３２、支持板３３、プーリ３４Ａ〜３４Ｆ、モータ３５、可動板３６を備えている。無端ベルト３１は、プーリ３４Ａ〜３４Ｆに張架されている。支持板３３は、水平面内の所定範囲内でベース３２に対して回転自在にされている。モータ３５は、プーリ３４Ａに回転を供給する。可動板３６は、プーリ３４Ｄ〜３４Ｆを軸支し、支持板３３に対して所定範囲内で上下移動自在にされている。

支持板３３には、円弧状の孔部３７Ａ〜３７Ｃが形成されている。孔部３７Ａ〜３７Ｃのそれぞれには、ベース３２の上面に立設されたボルト３８Ａ〜３８Ｃが貫通している。支持板３３をベース３２に対して水平面内で所定角度回転させた後、ボルト３８Ａ〜３８Ｃのそれぞれに螺合するナット３９Ａ〜３９Ｃを締め付けることで、ベース３２に対する支持板３３の回転位置が固定される。ベース３２に対して支持板３３を回転させることにより、無端ベルト３１のループ状の回転経路におけるプーリ３４Ｂとプーリ３４Ｄとの間に位置する無端ベルト３１の外側面の最上部である傾斜面が、搬送方向Ｘの下流側をガイド２に近づくように水平面内で搬送方向に対して傾斜する。この時、無端ベルト３１の傾斜面における少なくとも搬送方向Ｘの上流側の一部は、直交方向Ｙについて無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃと無端ベルト１２Ａ〜１２Ｃとの間の中央部よりもガイド２の配置側の反対側に配置される。

可動板３６には、直線状の孔部４０Ａ〜４０Ｄが形成されている。孔部４０Ａ〜４０Ｃのそれぞれには、支持板３３に立設された固定板４１に螺合するボルト４２Ａ〜４２Ｄが貫通している。可動板３６を固定板４１に対して所定距離だけ上方に移動させた後、ボルト４２Ａ〜４２Ｄを締め付けることで、支持板３３に対する可動板３６の上下位置が固定される。可動板３６が最も下方に位置している時に、無端ベルト３１の傾斜面は無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃの上面と同一面内に位置している。支持板３３に対して所定距離だけ可動板３６を上方に移動させることにより、無端ベルト３１の傾斜面が、搬送方向Ｘの下流側を無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃの上面よりも上方にして傾斜する。

無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃの上面に載置された矩形ワーク１００のサイズ、直交方向Ｙにおける無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃと無端ベルト１２Ａ〜１２Ｃとの間隔、直交方向Ｙにおけるガイド２の当接面２１の位置に応じて、ベース３２に対する支持板３３の回転角度、及び支持板３３に対する可動板３６の上下位置が調整される。

この調整により、無端ベルト３１の傾斜面が、搬送方向Ｘにおけるガイド２の当接面２１が位置する範囲で、無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃの上面に載置された矩形ワーク１００を搬送方向Ｘに直交する面内でガイド２側が下方となるように徐々に傾斜させる。

なお、モータ３５は、無端ベルト３１の外側面と無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃの外側面とが同期して移動するように、プーリ３４Ａに回転を供給する。無端ベルト３１との接触によって矩形ワーク１００に作用する負荷が最小になる。

この構成により、矩形ワーク１００は、無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃの上面に載置されて搬送方向Ｘに沿って移動する間に、搬送方向Ｘに直交する面内で無端ベルト１１Ａ〜１１Ｃ側を下方にして徐々に傾斜し、一方の側面を当接面２１に当接させる。矩形ワーク１００は、一方の側面が全長に渡って当接面２１に当接することで、直交方向Ｙにおける位置及び姿勢を適正に矯正され、所定の搬送位置に高精度で搬送される。

また、矩形ワーク１００の搬送中に無端ベルト３１の配置位置を変位させる必要がなく、そのための機構を設ける必要がないため、コストの著しい上昇を招くことがない。

図４に示すように、この発明の実施形態に係る矩形ワーク処理装置２００は、無端ベルトで構成された搬送経路２１０中に、ワーク回転部２３０を挟んで、図１〜３に示した矩形ワーク搬送装置１０を２箇所に配置している。搬送方向Ｘにおける各矩形ワーク搬送装置１０の下流側には、この発明の処理部としての撮像装置２２０Ａ，２２０Ｂが配置されている。撮像装置２２０Ａ，２２０Ｂは、矩形ワーク１００の側面の画像を撮像する。矩形ワーク処理装置２００は、撮像装置２２０Ａ，２２０Ｂが撮像した画像に基づいて、例えば太陽電池用ウェハである矩形ワーク１００を検査する。

上流側の矩形ワーク搬送装置１０は、搬送経路２１０に供給された矩形ワーク１００を無端ベルト３１によってガイド２の当接面２１側に向けて傾斜させる。矩形ワーク１００は、搬送経路２１０に供給された際の位置及び姿勢が適正でない場合でも、一方の側面が当接面２１に当接することにより、適正な位置及び姿勢に矯正される。

下流側の矩形ワーク搬送装置１０は、ワーク回転部２３０によって回転した矩形ワーク矩形ワーク１００を無端ベルト３１によってガイド２の当接面２１側に向けて傾斜させる。矩形ワーク１００は、ワーク回転部２３０による回転後の位置及び姿勢が適正でない場合でも、一方の側面が当接面２１に当接することにより、適正な位置及び姿勢に矯正される。

搬送経路２１０中に供給された矩形ワーク１００は、上流側の矩形ワーク搬送装置１０によって位置及び姿勢を矯正された後、互いに平行な第１及び第２の側面１００Ａ，１００Ｂを撮像装置２２０Ａによって撮像される。次いで、矩形ワーク１００は、ワーク回転部２３０によって水平面内で９０度回転され、下流側の矩形ワーク搬送装置１０によって位置及び姿勢を矯正された後、互いに平行な第３及び第４の側面１００Ｃ，１００Ｄを撮像装置２２０Ｂによって撮像される。

矩形ワーク搬送装置１０のガイド２の当接面２１の位置を撮像装置２２０Ａ，２２０Ｂの焦点位置に合わせることで、矩形ワーク１００の側面の画像を撮像装置２２０Ａ，２２０Ｂ正確に撮像することができる。

なお、矩形ワーク処理装置２００が矩形ワークに対して行う処理の種類及び処理対象の矩形ワークは、撮像画像に基づく太陽電池用ウェハの検査処理に限るものではない。

補助搬送部材は、無端ベルトに限るものではなく、複数のローラやチェーンを備えたものであってもよい。また、矩形ワークに作用する負荷を考慮する必要がない場合には、補助搬送部材の傾斜面を搬送方向に沿って移動しない固定面で形成することもできる。

ガイドの当接面は、無端ベルト、複数のローラ等の移動面で構成することもできる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−搬送部材
２−ガイド
３−補助搬送部材
１０−矩形ワーク搬送装置
２１−当接面
３１−無端ベルト（補助搬送部材）
１００−矩形ワーク
２００−矩形ワーク処理装置
２２０Ａ，２２０Ｂ−撮像装置（処理部）

Claims (3)

1. 矩形ワークの搬送方向に平行にして配置され、同一平面内に位置するそれぞれの上面に矩形ワークが載置される一対の搬送部材と、
   前記同一平面内で前記搬送方向に直交する直交方向における前記一対の搬送部材の一方の外側の位置に配置され、前記搬送方向に沿う当接面を有するガイドと、
   前記搬送方向における前記ガイドの当接面が位置する範囲で、前記一対の搬送部材の上面に載置された矩形ワークを前記搬送方向に直交する面内で前記ガイド側が下方となるように徐々に傾斜させる補助搬送部材と、を備え、
   前記補助搬送部材は、前記一対の搬送部材の上面に載置された矩形ワークの底面に当接する傾斜面を備え、
   前記傾斜面は、前記直交方向について少なくとも搬送方向の上流側の一部を前記一対の搬送部材の間における中央部よりも前記ガイドの配置側の反対側に配置され、前記搬送方向の下流側が、前記ガイドに近接するように前記搬送方向に対して傾斜し、かつ前記同一平面よりも上方に位置するように傾斜して配置された矩形ワーク搬送装置。
2. 前記補助搬送部材は、少なくとも一対のローラに張架された無端ベルトであって外周面が前記傾斜面を構成する無端ベルトである請求項１に記載の矩形ワーク搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の矩形ワーク搬送装置と、
   前記矩形ワークの搬送方向における前記補助搬送部材の下流側で、前記矩形ワーク搬送装置によって搬送される矩形ワークに所定の処理を実行する処理部と、
   を備えた矩形ワーク処理装置。

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