JPH0555786A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大型な基板を破損させるとなく高速に搬送する
とともに基板へのごみの付着を防止することができクリ
−ンな基板搬送装置を提供することにある。 【構成】基板８…を収納するマガジン２〜５と、基板８
…を載置する基板載置装置６と、基板８…を保持する搬
送ア−ム１４、１５を有しこの搬送ア−ム１４、１５を
マガジン２〜５と基板載置装置６との間で変位させる搬
送ロボット７とを備えた基板搬送装置１において、搬送
ア−ム１４、１５の駆動に空圧アクチュエ−タ１９、２
０を用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示装置用
のガラス基板等を搬送する基板搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被搬送物であるワ−クを保持して搬送す
る搬送装置として多くのものが知られているが、ほとん
どの種類の搬送装置においてワ−クを保持するア−ムの
数は１つに設定されていた。さらに、このような搬送装
置においてはア−ムが進退駆動されるが、ア−ムの駆動
に直流モ−タやパルスモ−タ等の各種のモ−タが用いら
れていた。また、ア−ムを例えば２つ備えた双腕式の搬
送装置もあるが、この双腕式の搬送装置においてもア−
ムの駆動にはモ−タが用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ア−ムの駆
動にモ−タを用いた従来の搬送装置においては、以下の
ような不具合があった。

【０００４】つまり、ア−ムの位置決めに直流モ−タを
用いた場合、位置決め停止時にア−ムが振動する。そし
て、この振動はア−ムに保持されたワ−ク（例えばガラ
ス基板等）の破損や、ワ−クへのゴミの付着等の原因と
なっていた。また、パルスモ−タを用いた場合、ア−ム
が移動中に振動し、この振動が上述の場合と同様にワ−
クの破損やワ−クへのゴミの付着等の原因となってい
た。

【０００５】さらに、ア−ムの駆動にモ−タを使用する
場合には、モ−タの駆動のためのケ−ブルが多数配設さ
れる。そして、このケ−ブルからごみが発生するため、
ごみの回収が必要だった。また、モ−タを使用せずに、
限られた小さなスペ−ス内で中重量で大型な基板を高速
で搬送する搬送装置はなかった。

【０００６】本発明の目的とするところは、大型な基板
を破損させるとなく高速に搬送するとともに基板へのご
みの付着を防止することができクリ−ンな基板搬送装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、基板を収納する基板収納装置
と、基板を載置する基板載置装置と、基板を保持する基
板保持ア−ムを有しこの基板保持ア−ムを基板収納装置
と基板載置装置との間で変位させる搬送ロボットとを備
えた基板搬送装置において、基板保持ア−ムの駆動に空
圧アクチュエ−タを用いたことにある。こうすることに
よって本発明は、大型な基板を破損させるとなく高速に
搬送できるとともに、基板へのごみの付着を防止できる
ようにしたことにある。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例の要部を図１〜図３
に基づいて説明する。

【０００９】図１〜図３は本発明の一実施例の要部を示
すものである。そして、図１（ａ）および（ｂ）中の１
は基板搬送装置（以下、搬送装置と称する）であり、こ
の搬送装置１は、例えば液晶表示装置用のカラ−フィル
タの製造に用いられる印刷機に組込まれている。

【００１０】搬送装置１は、図１（ａ）に示すように基
板収納部としてのマガジン２〜５、基板載置装置（以
下、載置装置と称する）６、および、搬送ロボット７を
備えている。

【００１１】各マガジン２〜５は箱枠状のものであり、
それぞれ略同一な構造を有している。さらに、各マガジ
ン２〜５は、透明で矩形なガラス基板（以下、基板と称
する）８…をその内側で水平に保持できるよう、内面に
互いに略平行な複数の溝を形成されている。そして、各
マガジン２〜５は、基板８…を上下に略等間隔で並べて
収納する。

【００１２】また、マガジン２〜５は扇状のマガジン載
置部９上に載置されており、出入口をマガジン載置部９
の中央に向けながら、放射状に且つ略等間隔で並んでい
る。そして、マガジン２〜５には、処理前の基板８…を
収納したものと収納していないものとが在る。ここで、
図１（ａ）においては、１つのマガジン２のみが具体的
に示されており、他の３つのマガジン３〜５は一点鎖線
により概略的に示されている。

【００１３】前記載置装置６は、定盤１０とこの定盤１
０を支持する台車１１とを有しており、マガジン載置部
９の中央部の近傍に位置している。さらに、載置装置６
は定盤１０と台車１１との間に図示を省略したＸＹΘ駆
動機構部を備えており、定盤１０はこのＸＹΘ駆動機構
部とともにＸＹΘテ−ブルを構成している。

【００１４】そして、載置装置６は定盤１０に基板８…
を一枚ずつ載置し、載置された基板８ａをＸＹΘの３方
向に位置合せする。また、定盤１０に載置された基盤８
ａを、位置決め爪等を備えた位置決め機構によって保持
することが可能である。

【００１５】また、載置装置６は突没自在な複数の突上
げピン１２…（２つのみ図示）を有しており、定盤１０
に供給された基板８ａをこの突上げピン１２…により水
平な状態で一旦支持したのち、突上げピン１２…を降ろ
して基板８ａを定盤１０の載置面１３に接触させる。そ
して、載置装置６は、定盤１０に載置された基板８ａを
真空吸引し、載置面１３に固定する。

【００１６】さらに、載置装置６は、基板８ａの処理後
には、突上げピン１２…を上昇させて基板８ａを水平な
まま突上げ、基板８ａと載置面１３との間に隙間を形成
する。

【００１７】前記搬送ロボット７は、マガジン２〜５と
載置装置６との間に配置されており、マガジン載置部９
の略中央部に位置している。さらに、搬送ロボット７
は、ともに板体からなる基板保持ア−ムとしての２つの
搬送ア−ム１４、１５を備えており、ア−ム１４、１５
の先端部１６、１７（１つのみ図示）を例えば矩形状に
拡げている。

【００１８】また、搬送ロボット７は上下機構部１８を
有しており、この上下機構部１８に搬送ア−ム１４、１
５を連結している。そして、搬送ロボット７は、上下機
構部１８の可動体１８ａを上下動或いは回転させ、搬送
ア−ム１４、１５を図中に矢印で示すようにＺ方向及び
Θ方向に変位させる。

【００１９】上記搬送ア−ム１４、１５は例えば上下に
並設されるとともに、空圧アクチュエ−タ１９、２０に
別々に連結されている。そして、搬送ア−ム１４、１５
は、ロッドレスタイプの空圧アクチュエ−タ１９、２０
の駆動に伴って直線変位する。さらに、搬送ア−ム１
４、１５は互いに干渉せずに独立に変位し、マガジン２
〜５と載置装置６との間を往復する。

【００２０】また、搬送ア−ム１４、１５はその内部に
空気通路を形成されており、先端部１６、１７にこの空
気通路と連通した吸着孔２１…を開口している。さら
に、搬送ア−ムは例えば基端側にエアホ−ス２２、２３
を接続されている。そして、搬送ア−ム１４、１５内の
空気通路を介して真空吸引が行われる。また、搬送ア−
ム１４、１５は先端部１６、１７に硬質処理を施されて
いる。

【００２１】前記空圧アクチュエ−タ１９、２０は、図
２〜図５に示すように水平に延び互いに平行に並んだシ
リンダ２４、２５内にエアを供給される。そして、空圧
アクチュエ−タ１９、２０はシリンダ２４、２５内に収
納された磁石２６、２７を変位させ、シリンダ２４、２
５に外装され上記搬送ア−ム１４、１５にそれぞれ連結
された可動体２８、２９を進退させる。

【００２２】ここで、搬送ア−ムの１４、１５の前進・
後退時の位置決めは、図示しないストッパを介して行わ
れる。そして、搬送ア−ムの１４、１５の位置決めの際
には、空圧アクチュエ−タ１９、２０の可動体２８、２
９が減速され、搬送ア−ムの１４、１５は停止位置で緩
やかに停止する。

【００２３】シリンダ２４、２５の両端部にもエアホ−
スが接続されているが、図２〜図４においてはシリンダ
２４、２５に接続されたエアホ−スの図示は省略されて
いる。

【００２４】また、空圧アクチュエ−タ１９、２０およ
び搬送ア−ム１４、１５に接続された各種のエアホ−ス
（２２、２３等）の外側には例えばテフロン（商品名）
等を用いた表面加工が施されている。

【００２５】また、図５に概略的に示すように、シリン
ダ２４、２５を含む空圧回路３０の配管は、一箇所に集
められ、配管が集まった部分でこの空圧回路３０はクロ
−ズされる。そして、空圧回路３０中のごみが配管が集
中した部分に集められて回収される。

【００２６】前記搬送ア−ム１４、１５は、定盤１０に
載置された基板８ａの位置合せやこの基板８ａに対する
各種の作業に関連して、基板８…の排出側のマガジン内
からの取出し、収納側のマガジンへの収納、および、基
板８…のマガジン２〜５と定盤１０との間での搬送を行
う。

【００２７】つまり、例えば排出側のマガジン２（或い
は３）に搬送ア−ム１４が近付き、搬送ア−ム１４が板
状の先端部１６をマガジン２の中に入込ませる。そし
て、先端部１６が、上記マガジン２内で並べられた基板
８…間の隙間に進入したのちに上昇し、先端部１６に一
枚の基板８が載置される。この際、搬送ア−ム１４は基
板８によって前記吸着孔を塞がれ、基板８が先端部１６
に吸着される。

【００２８】さらに、搬送ア−ム１４が、基板８を保持
したまま上記マガジン２の外側に抜出され、図１（ａ）
に示すように先端部１６を載置装置６に向けながら移動
する。そして、搬送ア−ム１４は、基板８を定盤１０の
上に搬送して下降し、定盤１０の載置面１３から突出し
た突上げピン１２…に基板８を載せる。

【００２９】こののち、搬送ア−ム１４が載置面１３上
の基板８ａを解放し、先端部１６が基板８ａと載置面１
３との間の隙間から抜出される。そして、突上げピン１
２…が下降し、基板８ａが背面を定盤１０の載置面１３
に接する。定盤１０に載置された基板８ａは、図１
（ｂ）に示すような基板位置認識装置（以下、認識装置
と称する）３１により位置認識される。

【００３０】つまり、認識装置３０は載置装置６上に配
置されており、例えば２つのＣＣＤカメラ３２、３３を
備えている。そして、認識装置３１は載置装置６上に架
設された支持台３４に２つのＸＹテ−ブル３５、３６を
搭載しており、このＸＹテ−ブル３５、３６に連結され
たカメラ支持ア−ム３７、３８の先端に上記ＣＣＤカメ
ラ３２、３３を取付けている。さらに、ＣＣＤカメラ３
２、３３の向きは下方に設定されている。

【００３１】ＣＣＤカメラ３２、３３は、ＸＹテ−ブル
３５、３６によってその位置を調節される。そして、Ｃ
ＣＤカメラ３２、３３は基板８ａの上方に位置してお
り、基板８ａの全体或いは所定位置をその視野におさめ
る。さらに、ＣＣＤカメラ３２、３３の位置は、例えば
基板８ａの品種に応じて決定される。

【００３２】ＣＣＤカメラ３２、３３に取込まれた画像
を基に画像処理が行なわれ、基板のずれが求められる。
そして、載置装置６のＸＹΘテ−ブルに指令が出力さ
れ、基板８ａが位置合せされる。

【００３３】位置合せされた基板８ａは、台車１１の駆
動に伴って次の作業位置に送られる。そして、基板８ａ
が図示しないオフセット式の印刷機本体に達し、基板８
ａに対してカラ−フィルタ形成のための印刷作業が行な
われる。

【００３４】基板８ａに対する各種の作業が終ったのち
には、台車１１が戻されるとともに基板８ａが突上げピ
ン１２…によって持上げられ、搬送ア−ム１４（或いは
１５）が基板８ａと定盤１０との間に形成された隙間に
先端部１６（或いは１７）を入込ませる。そして、搬送
ア−ム１４が基板８ａを先端部１６に載置して吸着し、
基板８ａが搬送ア−ム１４によって背面側を保持され
る。

【００３５】そして、搬送ア−ム１４が、収納側のマガ
ジン４（或いは５）に向って移動して先端部１６を上記
マガジン４に差込み、基板８ａを上記マガジン４内に入
込ませる。そして、搬送ア−ム１４が、基板８ａの側縁
部を上記マガジン４の内面に形成された溝に係合させな
がら、基板８ａを奥へスライドさせ、基板８ａが上記マ
ガジン４に収納される。こののち、搬送ア−ム１４が基
板８ａを解放し、マガジン４から外側へ抜出される。ま
た、搬送ア−ム１４（或いは１５）の移動制御は、例え
ば搬送装置１の近傍に設置された操作盤（図示しない）
を介して行われる。

【００３６】つまり、定盤１０上の基板８ａに対して行
なわれる各種の作業に要する時間や、搬送装置１の設置
環境等を基に、効率の良い搬送手順や搬送経路が考慮さ
れる。そして、排出側のマガジンと収納側のマガジンと
の理想的な配置が決定され、この決定に従って上記操作
盤へ指示が入力される。

【００３７】そして、各マガジン２〜５が排出側或いは
収納側に設定され、搬送ア−ム１４、１５が、マガジン
２〜５の設定に従って、排出側のマガジン２、３から処
理前の基板を取出し、収納側のマガジン４、５に処理後
の基板を収納する。

【００３８】カラ−フィルタを作成する場合、ＲＧＢに
対応するよう印刷機本体が三台並べられる。そして、マ
ガジン２〜５の設定を印刷機本体の配置に合せて行うこ
とが可能である。

【００３９】なお、上述の説明は、マガジン２、３が排
出側に設定され、残りのマガジン４、５が収納側に設定
された場合の説明であるが、効率の良い搬送を行うため
にマガジン４、５の設定は任意に行われる。

【００４０】上述のような搬送装置１においては、搬送
ア−ム１４、１５の駆動に空圧アクチュエ−タ１９、２
０が用いられているので、搬送ア−ム１４、１５の駆動
系が小型であり、限られた小さなスペ−スで基板８…を
搬送することが可能になった。また、搬送ア−ム１４、
１５の駆動時の振動を軽減することができ、振動を原因
として基板８…が損傷することを防止できる。

【００４１】また、従来のモ−タ等のアクチュエ−タに
接続されたケ−ブルがエアホ−ス（２２、２３等）に代
替されるとともに、エアホ−ス（２２、２３等）に表面
加工が施されているので、このエアホ−ス（２２、２３
等）からのごみの発生を防止できる。

【００４２】また、空圧アクチュエ−タ１９、２０の空
圧回路３０中のごみが一箇所に集められて回収されるの
で、空圧回路３０中のごみが外部に漏れることを防止で
き、ごみの発生を低減することが可能になる。

【００４３】さらに、搬送ア−ム１４、１５の駆動にモ
−タを採用した同程度のタイプの搬送装置に比べて、搬
送ロボット７による搬送スピ−ドは約２．５倍高まっ
た。また、可搬重量は１．５倍となった。

【００４４】なお、本実施例においては、搬送ロボット
７に２つの搬送ア−ム１４、１５が設けられているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば搬送ア
−ムの数を１つ或いは３つ以上に設定してもよい。本発
明は、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可
能である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板を収
納する基板収納装置と、基板を載置する基板載置装置
と、基板を保持する基板保持ア−ムを有しこの基板保持
ア−ムを基板収納装置と基板載置装置との間で変位させ
る搬送ロボットとを備えた基板搬送装置において、基板
保持ア−ムの駆動に空圧アクチュエ−タを用いたもので
ある。したがって本発明は、大型な基板を破損させると
なく高速に搬送できるとともに、基板へのごみの付着を
防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示すもので、（ａ）
は搬送ロボットとその周辺部の斜視図であり、（ｂ）は
基板位置認識装置とその周辺部の同じく斜視図である。

【図２】搬送ロボットを概略的に示す斜視図。

【図３】搬送ロボットの要部を示す平面図。

【図４】同じく搬送ロボットの要部を示す正面図。

【図５】空圧アクチュエ−タの概略的な空圧回路図。

【符号の説明】

１…基板搬送装置、２〜５…マガジン（基板収納装
置）、６…基板載置装置、７…搬送ロボット、８…ガラ
ス基板（基板）、１４、１５…搬送ア−ム（基板保持ア
−ム）、１９、２０…空圧アクチュエ−タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉井 光一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 高桑 生一 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 東芝電 子エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を収納する基板収納装置と、上記基
   板を載置する基板載置装置と、上記基板を保持する基板
   保持ア−ムを有しこの基板保持ア−ムを上記基板収納装
   置と上記基板載置装置との間で変位させる搬送ロボット
   とを備えた基板搬送装置において、上記基板保持ア−ム
   の駆動に空圧アクチュエ−タを用いたことを特徴とする
   基板搬送装置。