JP6108991B2 - 基板収容体への基板収容補助装置及び基板収容装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の基板を立てた状態で基板収容体に収容する際、板面と交差する方向に互いに所定の間隔を隔てて支持することが可能な基板収容体への基板収容補助装置及び基板収容装置に関する。

従来、薄板やガラス板等の基板を運搬する際には、カセットやマガジン、コンテナ等が用いられている。この種の技術として、特許文献１〜６が公知である。特許文献１の「基板収納カセット」は、複数種類の基板を収容することができる基板収納カセットを提供することを課題とし、カセットの左右一対の側板に等間隔に複数の孔部を設け、ガイド部材の凸部を挿入可能に設け、収納したい基板のサイズに応じてガイド部材の位置を変更できるようにしている。

特許文献２の「基板用カセット」は、ほぼ直方体形状を有し、一定の間隔を有して垂直に相対面して配された一対の側板と、これら側板を両端部にて連結する一対の連結板から構成されている。側板は、断面略Ｌ字状を有し、立設面と、立設面の下端部に延出形成された延出面とから構成されている。側板の内側には、基板を垂直状に支持する断面コ字状の複数の溝部が形成されており、これら溝部は、立設面に形成され、溝幅の広い縦溝と、延出面に形成され、溝幅の狭い横溝からなっている。

特許文献３の「プリント基板の搬送用マガジンの構造」は、上面を開放したボックス体と、この上面に対する開閉自在な蓋体とから成り、前記ボックス体内に、複数枚のプリント基板を、その左右両端縁がボックス体の左右両内側面に設けた縦溝に嵌まるように収納する搬送用マガジンにおいて、その搬送中に前記各プリント基板が縦溝から外れることを防止することを課題とし、前記ボックス体内の底面、及び、前記蓋体の下面に、スポンジ体を装着して、この両スポンジ体に、前記各プリント基板の上下両端縁が食い込むようにしている。

特許文献４の「温度感性の品目を輸送するための貨物専用コンテナ」は、貨物専用コンテナが、側壁、後壁、底壁、上壁及び一対の蝶番扉突きの前開口部を有するアルミニウムの外側ハウジングを備える。このハウジングは、成形された箱形の合成外殻を収容する。この外殻は、成形された箱形で貨物格納室を定める合成内殻を収容する。内殻、外殻及び扉の対応する壁が、断熱カセットを閉じ込める。各カセットは、発泡シートによって分離され、浸漬された塑性シートによって被覆された層を形成する真空断熱パネルを有し、これらの全ての真空断熱パネルは、塑性膜で被覆されている。空気が、冷却蒸発器及び電気加熱要素を通じて貨物格納室内で循環される。ハウジングの後部分が、冷却圧縮器、蓄電池及び制御システムを包囲する。この制御システムは、貨物格納室内の温度を検知し、バッテリ又は外部電源から圧縮器及び加熱要素を操作して、貨物格納室内のプリセットされたほぼ一定の温度に維持するようになっている。

特許文献５の「基板移載方法および装置」は、基板の品質を損なうことなくカセット間で基板の移替えを自動的に行うことができる基板移載方法と基板移載装置を提供することを課題とし、基板が縦方向となる第１のカセットの載置ステージと基板が縦方向となる第２のカセットの載置ステージと基板側面の挟持手段と基板搬送手段を具備している。

特許文献６の「縦収納型カセット及びそれを備えた基板収納システム」は、複数の基板を高密度に収納することが可能で、かつ、垂直搬送方式の基板搬送装置との間での基板の出し入れも容易に行うことが可能な縦収納型カセットを提供することを課題とし、基板収納システムは、基板を起立状態で収納する縦収納型カセットを備えている。縦収納型カセットの正面側壁、背面側壁及び底面壁には各基板支持基板が配設され、基板の正面側背面部、背面側周縁部及び下側周縁部が支持されている。縦収納型カセットから基板を搬出する場合には、正面側壁は開放状態をとり、底面壁に配設された各底面側基板支持機構の各コロとともに、正面側壁に配設された各正面側基板支持機構の各コロにより、基板の下側周縁部がガイドされ、縦収納型カセットの一対の側面側壁の平面方向に沿うように正面側へ向けて起立状態で基板が搬送されるようになっている。

特許文献１及び２には、基板の周縁部の四方のうち、三方を支持することで、基板を立てた状態で収容するカセットが示されている。特許文献３及び４には、運搬時における基板への振動や基板の位置ずれを防止するために、残りの一方も含めて、基板の四方を支持するカセットが示されている。特許文献５及び６には、カセット等に基板を自動で収容する場合に、基板の取り回し及び作業性の良さから、基板の上端部を掴み、上方が開放されているカセットへ上方から挿入して基板を収容する装置が示されている。

特開２００２−４３４０６号公報 特開平６−２５０１６１号公報 特開平１０−３２２０８９号公報 特表２００８−５４３６８０号公報 特開平７−１５３８１６号公報 特開２００５−３１７８２６号公報

大型の薄板状の基板を、カセット等に、上方を除く三方だけを支持して起立した状態で収容する場合、基板に、それ自体の自重によって撓みや波打ちが生じ、これにより基板が支持部から離脱して倒れてしまうおそれがある。また、基板がガラス製であった場合には、支持部から外れた衝撃によって、基板が破損してしまうおそれがあるという課題がある。

他方、上方を除く三方が支持されてカセット等に収容された複数の基板を、より安定した状態で収容するために、残りの一方を保持するためのアタッチメントを取り付ける場合がある。この場合に、基板が撓んで波打っていると、互いの間隔が不規則となって、当該アタッチメントを取り付けることができないおそれがあるという課題がある。

これらの課題は、ＰＤＰ用やタッチパネル用のガラス基板が近年さらに大型化・薄型化するにつれて、大きな問題となってきている。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、複数の基板を立てた状態で基板収容体に収容する際、板面と交差する方向に互いに所定の間隔を隔てて支持することが可能な基板収容体への基板収容補助装置及び基板収容装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる基板収容体への基板収容補助装置は、基板の周縁部の四方のうち、三方を支持することで該基板を立てた状態で収容し、該基板の残りの一方から当該基板を出し入れする収容部を、収容される該基板の板面と交差する交差方向に所定ピッチで複数設けた基板収容体への基板の収容を補助する基板収容体への基板収容補助装置であって、上記基板収容体の一方の側から上記交差方向に沿って進退可能に設けられ、上記板面に沿う方向に互いに間隔を隔てて配置されて、各々独立して回転可能な対をなすシャフトと、対をなす該シャフト各々の外周に、該シャフトの長手方向に沿って上記所定ピッチで設けられ、該シャフトの回転により、上記収容部に収容された基板を保持する保持位置と、基板の保持を解除する解除位置とに移動可能な複数の基板保持片とを備え、対をなす上記シャフト各々は、順次基板が上記収容部に収容される度に、交互に、該収容部に収容した基板を上記基板保持片で保持するために、該基板保持片を上記解除位置に移動してから交差方向に進行させた後に回転して上記保持位置に移動する基板保持動作を行うことを特徴とする。

上記対をなすシャフトは、上記基板の上記板面に沿う方向に、間隔を隔てて複数設けられることを特徴とする。

上記各シャフトに設けられた複数の上記基板保持片のうち、隣り合う上記基板保持片は互いに対向する対向面を有し、これら対向面同士は、上記シャフトが上記解除位置から上記保持位置に移動する際に、それらの間隔が漸次狭まるように形成されていることを特徴とする。

上記基板保持片は、上記シャフトの周方向における四半円部分に設けられ、上記シャフトが９０°回転することにより、上記保持位置と上記解除位置との間を移動することを特徴とする。

上記各シャフトの上記基板保持片は、上記解除位置において、対をなす他方のシャフトの反対側に位置され、上記保持位置に移動する際に上記他方のシャフトへ向かって接近するように移動されることを特徴とする。

上記基板収容体は、上記基板の残りの一方の周縁部を保持する保持部材を備え、上記対をなすシャフトの間隔は、上記保持部材により基板が保持される幅よりも広いことを特徴とする。

本発明にかかる基板収容装置は、上記基板収容体への基板収容補助装置が上記基板収容体に設けられていることを特徴とする。

本発明にかかる基板収容体への基板収容補助装置及び基板収容装置にあっては、複数の基板を立てた状態で基板収容体に収容する際、板面と交差する方向に互いに所定の間隔を隔てて支持することができる。

本発明に係る基板収容体への基板収容補助装置の好適な一実施形態を示す斜視図である。 図１に示した基板収容体への基板収容補助装置の縦断面図である。 図２中、Ｘ−Ｘ線矢視断面図である。 図２中、Ｙ−Ｙ線矢視断面図である。 図１に示した基板収容体への基板収容補助装置に用いられる保持シャフトを説明するための説明図である。 図１に示した基板収容体への基板収容補助装置による基板の収容動作を説明するための説明図である。 図６に続く基板の収容動作を説明するための説明図である。 図７に続く基板の収容動作を説明するための説明図である。 図８に続く基板の収容動作を説明するための説明図である。 図９に続く基板の収容動作を説明するための説明図である。 図１０に続く基板の収容動作を説明するための説明図である。 基板の収容動作が全て完了して、その後上部ホルダーによって基板を保持している状態を説明するための説明図である。 基板の搬送保持具の別の例を示す斜視図である。

以下に、本発明にかかる基板収容体への基板収容補助装置及び基板収容装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る基板収容体への基板収容補助装置を示す斜視図である。

本実施形態にかかる基板収容体への基板収容補助装置１は、基板２を、基板収容体としてのカセット３に収容する際に用いられる。カセット３は例えば、薄板やガラス板等の基板２の周縁部の四方のうち、下方と左右との三方を支持することにより、基板２を起立した状態で収容する。カセット３は、収容される基板２の撓みを抑えたり、基板２を整列するのに役立つ。カセット３には、基板２を上方から出し入れする収容部３ａが、収容される基板２の板面と交差する方向（以下、「交差方向」という）に所定ピッチで複数設けられる。

基板収容補助装置１は、図１に示すように、カセット３が搬送されるベルトコンベヤー４に隣接して、ベルトコンベヤー４の搬送方向と直交する方向（交差方向）に配置される。カセット３への基板２の収容作業は、ベルトコンベヤー４により搬送されたカセット３が基板収容補助装置１の前に停止した状態で行われる。

カセット３は、上方が開放された箱体であり、搬送方向に対向するカセット３の側壁面には、互いに向かい合う配置で鉛直方向に沿って、基板２を板面がベルトコンベヤー４の搬送方向に沿うように案内する縦溝が形成され、カセット３の底面には、縦溝の下端同士を接続して、縦溝で案内された基板２の下方の周縁部を受容する受け溝（図示せず）が形成される。収容部３ａは、これら縦溝と受け溝によって構成される。収容部３ａを構成するこれら縦溝及び受け溝は、基板２の収容部３ａへの挿入操作性と保持性を兼備するために、カセット３の内側から外側に向けて溝幅が漸次狭くなるように形成される。

カセット３は、収容された複数の基板２が、搬送時等に収容部３ａから外れないように、また基板２同士が接触しないように、基板２の上方の周縁部を保持する保持部材として、上部ホルダー５を備える。

上部ホルダー５は、交差方向におけるカセット３の長さ寸法と同じ長さ寸法を有し、当該交差方向に沿ってカセット３の側壁部３ｃ間に架け渡される部材であり、搬送方向の幅は狭く、ほぼ板状に形成される。上部ホルダー５には、側壁部３ｃ間に架け渡されたときに当該側壁部３ｃ上に位置する部位を除き、下面側に、カセット３内側の側壁面及び底面に設けられるものと同様の複数の受け溝５ａが設けられる。上部ホルダー５は、各受け溝５ａが各基板２の上方の周縁部を受容するように、基板２が収容されたカセット３に上方から装着される。

上部ホルダー５には、側壁部３ｃ間に架け渡されたときに、側壁部３ｃ上に位置する部位に、ピン５ｂが下方へ突出させて設けられる。これらピン５ｂは、上部ホルダー５を側壁部３ｃ間に架け渡したときに、側壁部３ｃの上面に設けられた凹部３ｄに挿入され、上部ホルダー５をカセット３に取付固定できるようになっている。

基板２の収容作業は、製造工程に設置された基板搬送装置（図示せず）の搬送保持具６によって、上方の周縁部が把持されて吊り下げられた基板２をカセット３上に移動し、カセット３内の収容部３ａに吊り降ろすことで行われる。基板２は、交差方向に沿って、カセット３の一方の側である基板収容補助装置１に近い側の収容部３ａから、他方の側である基板収容補助装置１から遠く離れた側の収容部３ａに向けて順次収容されていく。

基板２は薄板状なので、カセット３内で収容部３ａにより三方から支持しているだけでは、基板２に撓み変形が生じてしまうおそれがある。カセット３内で、複数の基板２がバラバラに撓み変形してしまうと、基板２間の間隔が上部ホルダー５の受け溝５ａのピッチと合わなくなってしまうため、上部ホルダー５の装着が困難になってしまうおそれがある。本実施形態では、その対策として、基板収容補助装置１を用いて、基板２をカセット３に収容するようにしている。

また、基板２が薄板状なので、基板２の移動中にも、撓みや震動が生じるおそれがあるため、基板２の上方の周縁部を把持する上記搬送保持具６に代えて、図１３に示すように、基板２の側面を吸着する真空チャック２３を備えた搬送保持具６を使用するようにしてもよい。

図２は、本実施形態にかかる基板収容体への基板収容補助装置を示す縦断面図である。図３は、図２中、Ｘ−Ｘ線矢視断面図である。図４は、図２中、Ｙ−Ｙ線矢視断面図である。

本実施形態の基板収容補助装置１は図２に示すように、主に、直方体形状のカバー１ａに覆われた取付ベース７と、取付ベース７に固定された本体フレーム８と、本体フレーム８に固定されたリニアガイド９と、取付ベース７と本体フレーム８に対し、両端が軸受１３を介して支持されたボールねじ１０と、取付ベース７に取り付けられてボールねじ１０を駆動するボールねじ用モーター１１と、ボールねじ１０によりカセット３上へ向かって交差方向に進退可能に設けられ、カセット３に収容された基板２を順次保持する保持ユニット１２とを備えて構成される。

取付ベース７は少なくとも、搬送方向に沿って搬送されてくるカセット３と交差方向に間隔を隔てて鉛直に立設されたベース壁部７ａを有する。

本体フレーム８は主に、ベース壁部７ａと交差方向に向かい合う対向フレーム部８ａと、対向フレーム部８ａの上部及び下部から交差方向に沿ってベース壁部７ａへ向かって水平方向に延出された上フレーム部８ｂ及び下フレーム部８ｃと、ベース壁部７ａに面する上フレーム部８ｂの端部から上方に向けて延出された上固定部８ｄと、同様に、ベース壁部７ａに面する下フレーム部８ｃの端部から下方に向けて延出された下固定部８ｅとから構成される。

本体フレーム８が、上固定部８ｄ及び下固定部８ｅによってベース壁部７ａに固定されることにより、対向フレーム部８ａは、ベルトコンベヤー４により搬送されたカセット３の近傍に配置される。

上フレーム部８ｂと上固定部８ｄとの間の隅角部及び下フレーム部８ｃと下固定部８ｅとの間の隅角部にはそれぞれ、ベース壁部７ａに固定された状態で水平面を形成する上フレーム部８ｂ及び下フレーム部８ｃの姿勢を維持するために補強リブ８ｆが設けられる。

上フレーム部８ｂと下フレーム部８ｃとの間には、上フレーム部８ｂ側に寄せてボールねじ１０が配設される。ボールねじ１０は、上フレーム部８ｂのベース壁部７ａ寄りの部位から垂設した垂設ブロック８ｇ及び対向フレーム部８ａにそれぞれ設けた軸受１３間に掛け渡して水平に配置されたボールねじ軸１０ａと、ボールねじ軸１０ａに螺合されたボールナット１０ｂとを備える。ボールナット１０ｂは、ボールねじ軸１０ａの回転により、交差方向に沿って前進・後退移動可能である。ボールねじ軸１０ａは、垂設ブロック８ｇの軸受１３から、ベース壁部７ａ側に突出され、ベース壁部７ａに固定したボールねじ用モーター１１のモーター軸１１ａに、カップリング１４を介して連結される。

本体フレーム８の下フレーム部８ｃ上には、リニアガイド９が設けられる。リニアガイド９は、下フレーム部８ｃ上に交差方向に沿って配置されたリニアレール９ａと、リニアレール９ａに沿ってスライド自在に設けられたリニアブロック９ｂとを備える。

図３に示すように、ボールねじ１０のボールナット１０ｂとリニアガイド９のリニアブロック９ｂとは、台座１５を介して一体的に設けられる。台座１５は、平面矩形状に形成され、搬送方向に沿う両端部が、下フレーム部８ｃ及びリニアガイド９よりも外方へ突出する大きさで形成される。図４に示すように、下フレーム部８ｃ等より外方へ突出している台座１５の四隅にはそれぞれ、下フレーム部８ｃよりも下方に達するように垂下させて４本の支柱１６が設けられる。支柱１６で吊り下げて、保持ユニット１２が設けられる。ボールねじ用モーター１１によりボールねじ軸１０ａを回転すると、ボールねじ軸１０ａに螺合されたボールナット１０ｂが前後移動し、これによってボールナット１０ｂと一体のリニアブロック９ｂがリニアレール９ａに沿ってスライドして、保持ユニット１２が交差方向に進退移動される。

保持ユニット１２は図２に示すように、主に、交差方向に間隔を隔てて互いに向かい合う一対の対向壁部１７ａを有する保持フレーム１７と、保持フレーム１７に回転自在に設けられた保持シャフト１９と、ベース壁部７ａ側の対向壁部１７ａに設けられたシャフト回転モーター２０と、保持シャフト１９とシャフト回転モーター２０のモーター軸２０ａとを連結するカップリング２１とを備える。シャフト回転モーター２０の代わりに、空圧式ロータリーアクチュエータ等の、他の回転機構を用いてもよい。

保持フレーム１７は、一対の対向壁部１７ａの上端部同士が連結フレーム部１７ｂにより連結される。連結フレーム部１７ｂのベース壁部７ａ寄りの部位には、軸受１８を備えた軸受支持部１７ｃが垂設される。カセット３側に位置する対向壁部１７ａには、軸受１８が設けられる。

保持ユニット１２は図３及び図４に示すように、連結フレーム部１７ｂのベース壁部７ａ側に、台座１５から垂設された４本の支柱１６が固定される。これにより、保持ユニット１２は、リニアブロック９ｂ及びボールナット１０ｂと連結される。

保持シャフト１９の両端は、カセット３側の対向壁部１７ａに設けた軸受１８と軸受支持部１７ｃに設けた軸受１８によって回転自在に支持され、保持シャフト１９は、シャフト回転モーター２０により回転駆動される。保持シャフト１９は、交差方向に沿って配置される保持軸部１９ａと、保持軸部１９ａの外周表面に保持軸部１９ａの長手方向（交差方向）に沿って所定ピッチで設けられた複数の基板保持片１９ｂとを備える。基板保持片１９ｂの所定のピッチは、カセット３に設けられた収容部３ａ及び上部ホルダー５の受け溝５ａのピッチに等しく設定される。

図５（ａ）は、保持シャフト１９を軸方向から見た正面断面図であり、図５（ｂ）は、保持シャフト１９の側面図であり、図５（ｃ）は、保持シャフト１９を下方から見上げた図である。

基板保持片１９ｂは、保持シャフト１９を端部から軸方向に見たときに、図５（ａ）に示すように、円周方向における四半円部分、すなわち９０°の範囲に設けられる。

基板保持片１９ｂは、保持軸部１９ａの軸方向と直交する面で切断した際の断面形状が、保持軸部１９ａの中心Ｏを通り、円周上の点Ｐから保持軸部１９ａの径方向外方へ延びる線分１９ｃと、前記円周上の点Ｐから円周方向に９０°離れた点Ｑと線分１９ｃの先端１９ｄとを、弧で結んだ輪郭で形成される。

保持シャフト１９は、カセット３の上方へ移動する際には、点Ｑが保持軸部１９ａの中心Ｏの真下になるように配置される。保持シャフト１９は、基板保持片１９ｂが所定の位置に移動されて基板２を保持する場合には、点Ｐ、すなわち線分１９ｃが保持軸部１９ａの中心Ｏの真下にくるように回転される。言い換えれば、基板保持片１９ｂは、点Ｐから延びる線分１９ｃが保持軸部１９ａの中心Ｏの真下になる位置が基板２の保持位置となり、点Ｑが保持軸部１９ａの中心Ｏの真下になる位置が基板２の保持を解除する解除位置となる。基板保持片１９ｂは、保持シャフト１９が正逆方向に９０°回転されることにより、保持位置と解除位置との間を移動する。

基板保持片１９ｂ自体は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、保持軸部１９ａの長さ方向に沿う方向の幅は、線分１９ｃの先端１９ｄの位置で最も広く、点Ｑに向かって漸次狭くなるように形成される。従って、隣り合う基板保持片１９ｂ同士の空隙は反対に、先端１９ｄ同士の間で最も狭く、点Ｑ同士の間でもっとも広い。これにより、保持軸部１９ａの長さ方向に隣り合う基板保持片１９ｂの、互いに向かい合う対向面１９ｅ同士の空隙は、保持シャフト１９の解除位置から保持位置に移動する間に、次第に狭まるようになっている。隣り合う基板保持片１９ｂ同士の対向面１９ｅ間に形成される空隙は、最も狭い位置（保持位置）で、基板２の厚みより僅かに広く設定される。

ボールねじ１０、リニアガイド９及び保持ユニット１２を一括して搭載する本体フレーム８により一つの基板保持機構２２が構成され、この基板保持機構２２は、搬送方向に２つ並べられて、対をなして用いられる（対をなす基板保持機構２２に対し、本体フレーム８は、共通化・共用化しても良い）。一対の基板保持機構２２が有する２本の保持シャフト１９の間隔（図３中、Ａ参照）は、基板２の収容後に上方から装着される上部ホルダー５で基板２を保持する幅、すなわち、上部ホルダー５が１枚の基板２を保持する幅より広く設定される。また、同様に、連結フレーム部１７ｂの間隔（図４中、Ｂ参照）も、上部ホルダー５の幅より広く設定した方が、上方からの上部ホルダー５の装着が行いやすい。また、これら間隔Ａ及びＢは、上部ホルダー５の幅よりも狭くならない範囲で、より狭く設定した方がよい。そのようにすれば、各保持シャフト１９の間における基板２の撓みをさらに小さく抑えることができる。撓みを小さく抑えることができれば、上部ホルダー５のガイド溝５ａが差し込まれる基板２の上方の周縁部をより正確に配置することができ、上部ホルダー５をより容易に装着することができる。一対の基板保持機構２２が備える各保持シャフト１９の基板保持片１９ｂは、解除位置に移動したときに、対をなす他方の保持シャフト１９の反対側に位置される。従って、基板保持片１９ｂは、保持位置に移動する際には、対をなす他方の保持シャフト１９へ向かって接近するように移動される。このようにすれば、対になっている保持シャフト１９をより狭く配置できるので、上述の効果をより確実なものとすることができる。また、基板保持片１９ｂの形状や、保持シャフト１９の回転角は、上記記載に限らず、保持シャフト１９の回転によって基板保持片１９ｂが基板２の保持位置と解除位置との間で移動できる設定であればよい。

次に、本実施形態にかかる基板収容補助装置１を用いた基板２のカセット３への収容動作について、図６〜図１２を用いて説明する。

本実施形態にかかる基板収容補助装置１では図１に示すように、対をなす基板保持機構２２は、収容される基板２の板面に沿う方向（搬送方向）に間隔を隔てて、カセット３の上方に向かって、カセット３の一方の側から交差方向に沿って進退可能に設けられる。基板保持機構２２の各保持シャフト１９は、カセット３内に基板２が吊り降ろされた状態で、吊り降ろされた基板２上に保持シャフト１９を前進したときに、基板２を吊り下げている搬送保持具６と干渉しない高さ位置に配置される。

図６〜図１１は、基板収容体への基板収容補助装置１を用いた基板２の収容動作を示す図である。並設される基板保持機構２２の関係では、各基板保持機構２２の２本の保持シャフト１９の動作が左右対称になっているところが相違するだけで、収容動作自体は同じである。

カセット３に基板２を収容する場合、まずベルトコンベヤー４により、基板収容補助装置１と交差方向に並ぶ位置に、カセット３が搬送され停止される。次に、カセット３が有する複数の収容部３ａのうち、基板収容補助装置１に近い側の収容部３ａから順に、基板搬送装置の搬送保持具６に吊り下げられた基板２が収容されていく。

図示例では、既に３枚の基板２が収容されていて、４枚目の基板２を収容する収容動作から説明する。以下の説明では、交差方向における向きについて、保持シャフト１９の進退方向を基準として基板収容補助装置１と反対側を前方側、基板収容補助装置１を後方側として説明する。図６〜図１１中、理解のために、対をなす基板保持機構２２の２本の保持シャフト１９のうち、一方を保持シャフト１９ｓとし、他方を保持シャフト１９ｔとして説明する。

３枚の基板２がカセット３に収容された状態で、各基板保持機構２２の一方の保持シャフト１９ｓは、保持位置にある。保持シャフト１９ｓでは、最も先端に配置された基板保持片１９ｂのみが３番目に収容された基板２より前方に位置し、収容された基板２間（３番目と２番目の間、２番目と１番目の間）にそれぞれ基板保持片１９ｂが１つずつ位置している。一方、基板保持機構２２の他方の保持シャフト１９ｔは、解除位置にある。保持シャフト１９ｔでは、最も先端に配置された基板保持片１９ｂが３番目に収容された基板２と２番目に収容された基板２との間に位置し、収容された基板２間（２番目と１番目の間）に基板保持片１９ｂが１つ位置している。

４板目の基板２が搬送される際、図６（ａ）に示すように、対をなす保持シャフト１９ｓ，１９ｔのうち、後方に位置する保持シャフト１９ｔを、シャフト回転モーター２０により９０°回転し停止して、基板保持片１９ｂを保持位置から、基板２より上方となる解除位置に移動する。次に、図６（ｂ）に示すように、搬送保持具６によりカセット３の４番目の収容部３ａに基板２を吊り降ろして収容する。

次に、図７（ｃ）に示すように、保持シャフト１９ｔを前進移動するために、ボールねじ用モーター１１を駆動して保持ユニット１２を前方に移動する。これにより、保持シャフト１９ｔが前方に移動する。このとき、シャフト回転モーター２０は停止されている。ボールねじ用モーター１１は回転して、保持シャフト１９ｔの最も先端の基板保持片１９ｂのみが４番目に収容された基板２よりも前方に位置するように移動させ、その後停止される。

次に、図７（ｄ）に示すように、保持シャフト１９ｔを、シャフト回転モーター２０により、９０°回転させて、基板保持片１９ｂを保持位置に移動する。これにより、カセット３に収容されている４枚の基板２は、２本のシャフト１９ｓ，１９ｔが備える基板保持片１９ｂにより、上方の周縁部が保持される。保持シャフト１９ｓ，１９ｔで４枚の基板２を保持している状態で、図８（ｅ）に示すように、４番目の基板２から搬送保持具６を離脱させる。

次に、図８（ｆ）に示すように、基板保持機構２２の２本の保持シャフト１９ｓ，１９ｔのうち、先端が後方側に位置する保持シャフト１９ｓを、シャフト回転モーター２０により９０°回転させて、基板保持片１９ｂを、基板２より上方となる解除位置に移動させておく。この際、全ての基板２は、他方の保持シャフト１９ｔの基板保持片１９ｂにより、保持状態が維持されている。

次に、図９（ｇ）に示すように、搬送保持具６によりカセット３の５番目の収容部３ａに基板２を吊り降ろして収容する。次に、図９（ｈ）に示すように、ボールねじ用モーター１１を駆動して、解除位置にある保持シャフト１９ｓを前方に移動する。保持シャフト１９ｓは、最も先端に配置された基板保持片１９ｂのみが５番目に収容された基板２より前方側に位置するように移動される。

次に、図１０（ｉ）に示すように、保持シャフト１９ｓを、シャフト回転モーター２０により９０°回転して、基板保持片１９ｂを、５番目に収容された基板２も含めて、これら基板２を保持する保持位置に移動する。これにより、カセット３に収容されている５枚の基板２は、２本の保持シャフト１９ｓ，１９ｔが備える基板保持片１９ｂにより上方の周縁部が保持される。５枚の基板２が保持シャフト１９ｓ，１９ｔで保持されている状態で、図１０（ｊ）に示すように、５番目の基板２から搬送保持具６を離脱させる。

対をなす保持シャフト１９ｓ，１９ｔは、基板２がカセット３の収容部３ａに収容される度に、基板２を基板保持片１９ｂで保持するために、順次かつ交互に、保持位置から回転されて解除位置に移動され、交差方向に直線的に前進され、解除位置から回転されて保持位置に移動される基板保持動作を繰り返して、収容された基板２を順番に保持するようになっている。

全ての基板２をカセット３に収納し終えたら、図１１（ｋ）に示すように、２本の保持シャフト１９ｓ，１９ｔの間に上部ホルダー５を挿入し、上部ホルダー５のピン５ｂをカセット３の凹部３ｄに挿入して、上部ホルダー５をカセット３に取り付ける。

次に、図１１（ｌ）に示すように、２本の保持シャフト１９ｓ，１９ｔを共に、シャフト回転モーター２０により９０°回転し、解除位置に移動して停止する。その後、ボールねじ用モーター１１によりカセット３上から後進方向に移動し、１枚目に収容した基板２よりも後方の位置で停止する。図１２には、基板２の収容動作が全て完了して、その後上部ホルダー５によって基板２を保持している様子が示されている。以上により、基板収容補助装置１がカセット３から待避され、カセット３はベルトコンベヤー４で次工程へ運び出される。

本実施形態の基板収容体への基板収容補助装置１によれば、基板２の三方の周縁部を支持して基板２を立てた状態で収容するカセット３に収容された基板２の上方に、収容された基板２を保持する保持位置に移動可能な基板保持片１９ｂを備えた保持シャフト１９が設けられているので、基板２を常に四方から保持して基板２を安定した状態でカセット３に収容することができる。基板２が収容される収容部３ａと保持シャフト１９に設けられた基板保持片１９ｂとは、同じピッチに形成されているので、基板２をカセット３に所定のピッチで整然と収容することができる。

対をなす保持シャフト１９各々は、順次基板２が収容部３ａに収容される度に、交互に、収容部３ａに収容した基板２を基板保持片１９ｂで保持するために、基板保持片１９ｂを解除位置に移動してから交差方向に進行させた後に回転して保持位置に移動する基板保持動作を行うので、カセット３に基板２を収容する度に基板２を四方から保持して安定した状態で収容することができる。

保持シャフト１９が対をなして設けられ、基板保持動作は、これら保持シャフト１９で交互に行われるので、既に収容されている基板２を、常にいずれかの保持シャフト１９の基板保持片１９ｂによって保持することができる。このため、一旦収容された基板２が収容部３ａから外れるなど、収容状態が乱れることを防止することができる。

保持シャフト１９は、基板２がカセット３に収容されていく方向と同じ方向に進退可能なので、カセット３の端から効率よく整然と基板２を収容することができる。これにより、複数の基板２を立てた状態で、板面と交差する方向に互いに一定の間隔を隔てて保持することができる。

カセット３は上方が開放されているので、基板２を上方から吊り降ろして収容することができ、容易に収容作業を進めることができる。

カセット３の上方から基板２を積み降ろしするためにカセット３の上方を開放していても、常に基板２の上方の周縁部を保持できるため、積み降ろし中に基板２が自重で撓んで収容部３ａから脱落したり、脱落して基板２が割れるなど、基板２が損傷を受けることを防止することができる。

各保持シャフト１９に設けられた複数の基板保持片１９ｂのうち、隣り合う基板保持片１９ｂは互いに対向する対向面１９ｅを有し、これら対向面１９ｅ同士は、保持シャフト１９が解除位置から保持位置に移動する際に、それらの間隔が漸次狭まるように形成されているので、吊り降ろされる基板２が収容部３ａ内で傾こうとしても、保持シャフト１９の回転で保持位置に移動する基板保持片１９ｂにより、基板２を適切に保持することができる。従って、吊り降ろしの際、基板２に撓みが生じたとしても、基板保持片１９ｂによって基板２の姿勢を正して収容することができる。

保持シャフト１９の基板保持片１９ｂは、保持シャフト１９の周方向における四半円部分に設けられ、保持シャフト１９を９０°回転することにより、保持位置と解除位置との間を移動するので、少ない角度の保持シャフト１９の回転で、基板保持片１９ｂを保持位置と解除位置とに移動することができ、短時間のサイクルで効率よく収納作業を行うことができる。

対をなす保持シャフト１９の間隔は、板状の上部ホルダー５の幅より僅かに広いので、保持シャフト１９間に、適切に上部ホルダー５を装着することができる。

各保持シャフト１９の基板保持片１９ｂは、解除位置において、対をなす他方の保持シャフト１９の反対側に位置され、保持位置に移動する際に他方の保持シャフト１９へ向かって接近するように移動されるので、基板保持片１９ｂが保持シャフト１９同士の間に突出することはなく、これにより、基板保持片１９ｂが、上部ホルダー５の装着操作の障害となることがないとともに、保持シャフト１９同士の間隔をできる限り狭くすることができる。これにより、保持シャフト１９間における基板２の撓みをより小さく抑えることができる。保持シャフト１９間では、上部ホルダー５の差し込みとの関係上、基板２の上方の周縁部がより正確なピッチで配置されることが望ましく、これにより上部ホルダー５をより容易に装着することができる。そして、上部ホルダー５が差し込みやすくなることにより、作業時間を短縮することができる。

対をなす保持シャフト１９が、基板２の板面に沿う方向において互いに間隔を隔てて複数設けられているので、基板２の全幅にわたって撓みの発生を抑え、カセット３に整然と収容することができる。

上記実施形態においては、カセット３が開放されている一方を上方としたが、これに限らず、側方であっても良いことはもちろんである。上記実施形態では、対をなす保持シャフト１９を二対備えた例について説明したが、対をなす保持シャフト１９は、収容する基板２のサイズに応じて、一対でも、また三対以上備えていてもよい。

上記実施形態においては、１つのカセット３に基板２を収容する例について説明したが、複数のカセット３に連続的に基板２を積み降ろしする場合には、ベルトコンベヤー４上に載置されたカセット３を基板収容補助装置１の前に順次搬送しても良いし、ベルトコンベヤー４のような直線移動機構に基板収容補助装置１を載置して、静置されているカセット３に対して、その前に基板収容補助装置１を順次移動するようにしても良い。

また、上記実施形態においては、基板収容補助装置１とカセット３とが分離している例について説明したが、基板収容補助装置１とカセット３とを一体とした基板収容装置としても良い。この場合には、カセット３に常に基板収容補助装置１が付随しているので、カセット３をどこへ持ち運んでも、基板２を正しく収容することができる。

１ 基板収容補助装置
１ａ カバー
２ 基板
３ カセット
３ａ 収容部
３ｃ 側壁部
３ｄ 凹部
４ ベルトコンベヤー
５ 上部ホルダー
５ａ 受け溝
５ｂ ピン
６ 搬送保持具
７ 取付ベース
７ａ ベース壁部
８ 本体フレーム
８ａ 対向フレーム部
８ｂ 上フレーム部
８ｃ 下フレーム部
８ｄ 上固定部
８ｅ 下固定部
８ｆ 補強リブ
８ｇ 垂設ブロック
９ リニアガイド
９ａ リニアレール
９ｂ リニアブロック
１０ ボールねじ
１０ａ ボールねじ軸
１０ｂ ボールナット
１１ ボールねじ用モーター
１１ａ モーター軸
１２ 保持ユニット
１３ 軸受
１４ カップリング
１５ 台座
１６ 支柱
１７ 保持フレーム
１７ａ 対向壁部
１７ｂ 連結フレーム部
１７ｃ 軸受支持部
１８ 軸受
１９，１９ｓ，１９ｔ 保持シャフト
１９ａ 保持軸部
１９ｂ 基板保持片
１９ｃ 基板保持片の形態を規定する線分
１９ｄ 線分の先端
１９ｅ 対向面
２０ シャフト回転モーター
２０ａ モーター軸
２１ カップリング
２２ 基板保持機構
２３ 真空チャック
Ｏ 保持軸部の中心
Ｐ，Ｑ 保持軸部の円周上の点

Claims (7)

1. 基板の周縁部の四方のうち、三方を支持することで該基板を立てた状態で収容し、該基板の残りの一方から当該基板を出し入れする収容部を、収容される該基板の板面と交差する交差方向に所定ピッチで複数設けた基板収容体への基板の収容を補助する基板収容体への基板収容補助装置であって、
   上記基板収容体の一方の側から上記交差方向に沿って進退可能に設けられ、上記板面に沿う方向に互いに間隔を隔てて配置されて、各々独立して回転可能な対をなすシャフトと、
   対をなす該シャフト各々の外周に、該シャフトの長手方向に沿って上記所定ピッチで設けられ、該シャフトの回転により、上記収容部に収容された基板を保持する保持位置と、基板の保持を解除する解除位置とに移動可能な複数の基板保持片とを備え、
   対をなす上記シャフト各々は、順次基板が上記収容部に収容される度に、交互に、該収容部に収容した基板を上記基板保持片で保持するために、該基板保持片を上記解除位置に移動してから交差方向に進行させた後に回転して上記保持位置に移動する基板保持動作を行うことを特徴とする基板収容体への基板収容補助装置。
2. 上記対をなすシャフトは、上記基板の上記板面に沿う方向に、間隔を隔てて複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の基板収容体への基板収容補助装置。
3. 上記各シャフトに設けられた複数の上記基板保持片のうち、隣り合う上記基板保持片は互いに対向する対向面を有し、
   これら対向面同士は、上記シャフトが上記解除位置から上記保持位置に移動する際に、それらの間隔が漸次狭まるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板収容体への基板収容補助装置。
4. 上記基板保持片は、上記シャフトの周方向における四半円部分に設けられ、上記シャフトが９０°回転することにより、上記保持位置と上記解除位置との間を移動することを特徴とする請求項３に記載の基板収容体への基板収容補助装置。
5. 上記各シャフトの上記基板保持片は、上記解除位置において、対をなす他方のシャフトの反対側に位置され、上記保持位置に移動する際に上記他方のシャフトへ向かって接近するように移動されることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の基板収容体への基板収容補助装置。
6. 上記基板収容体は、上記基板の残りの一方の周縁部を保持する保持部材を備え、上記対をなすシャフトの間隔は、上記保持部材により基板が保持される幅よりも広いことを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載の基板収容体への基板収容補助装置。
7. 請求項１から６のいずれかの項に記載の基板収容体への基板収容補助装置が上記基板収容体に設けられていることを特徴とする基板収容装置。

Images