JPH0713220Y2 - 基板搬送装置における基板保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、液晶パネルやフォトマスク用のガラス基板、
あるいは半導体製造用シリコンウエハ等の薄板状材料
（以下、基板という）を、所要の処理装置に搬送して加
工をするための基板搬送装置に関し、特に、搬送装置の
所定部位に被処理基板を装着するための基板保持装置に
関する。

〔従来の技術〕

基板搬送装置に適用される基板保持装置の１例として、
従来、第５図（Ａ）に示すような手段が知られている。

ガイドレール（１）（１）にベース板（２）を支承し、
図示しない駆動手段により、Ａ矢印で示す基板搬送方向
に沿って駆動させる。（以下、説明の便宜のため、Ａ矢
印方向を左右方向、これに直交する方向を前後方向とい
う） ベース板（２）の上面に、左右一対の摺動板（３）
（４）を、ガイド材（５）（６）に沿って前後方向に摺
動可能に装着し、それらの摺動板（３）（４）の上面に
ラツク（７）（８）を対向させて装着してある。２個の
ラツク（７）（８）は、ベース板（２）の適所に立設し
た軸に枢着した１個のピニオン（９）に対称的に噛みあ
わせてあり、左右の摺動板（３）（４）が互いに逆方向
に、連動して移動するように構成する。

一方の摺動板（３）の後端には当り板（10）が装着して
あり、ベース板（２）の後縁に立設したブラケット（1
1）との間にスプリング（12）を架設して、摺動板
（３）を後方向に付勢し、また、前後方向のエアシリン
ダ（13）をブラケット（11）に装着し、そのロッド（1
4）の先端を当り板（10）に当接させてある。

エアシリンダ（13）が作動してロッド（14）が伸びる
と、当り板（10）が押されて摺動板（３）を前方向に移
動させ、同時に他方の摺動板（４）を後方向に対称的に
同距離移動させる。ロッド（14）が縮むときには、当り
板（10）がスプリング（12）により、ロッド（14）の先
端に当接した状態を保持しながら後方向に移動して、２
個の摺動板（３）（４）をそれぞれ逆方向に対称的に移
動させる。

摺動板（３）（４）の前端部に、それぞれ基板保持アー
ム（15）（16）を各２個のボルト（17）により装着す
る。一対の基板保持アーム（15）（16）は、互いに逆向
きのＬ字状に形成し、摺動板（３）（４）から突出する
基部の長さを互いに異ならせてあり、先端の左右方向を
なす支持部（15a）（16a）の下面に、各２本の支持棒
（18）を垂設し、それらの支持棒（18）の下端にそれぞ
れ基板保持爪（19）を装着してある。

エアシリンダ（13）のロッド（14）を伸縮させると、摺
動板（３）（４）の移動にともなつて、基板保持アーム
（15）（16）の支持部（15a））（16a）、及びそれに支
持棒（18）を介して装着した基板保持爪（19）が、前後
対称的に開閉する。

この装置で被搬送基板（Ｗ）を保持するには、まず、ロ
ッド（14）を伸ばして前後の基板保持用爪（19）の間隔
を、基板寸法より大きく開いておき、搬送経路の始端部
に置かれた基板の位置に装置を移動させ、ロッド（14）
を縮めて、スプリング（12）により基板保持用爪（19）
を基板（Ｗ）の周縁に当接させて保持し、搬送経路の終
端側へ搬送する。

なお、この種の基板保持装置の例としては、本出願人に
よる特開昭59-201782号公報に記載した装置（発明の名
称「ウエハ等の薄板物搬送装置」）がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

被搬送基板には大小各種の寸法のものがあり、第５図示
の装置をそれらの各種の基板に適用しようとすると、基
板保持用爪（19）の開閉ストロークを大きく設定しなけ
ればならない。

開閉ストロークを大きくするには、ラツク（７）（８）
の有効長を大きくすると同時に、ロッドの伸縮ストロー
クが長いエアシリンダを使用する必要がある。かかるエ
アシリンダは大型で、重量も大きいため、それが設置さ
れる搬送装置の大型化や重量増大を招くことになる。ま
た、スプリング（12）の付勢力が、小寸法の基板の場合
には過小となつて保持が不確実になったり、逆に大寸法
の基板に対しては過大となつて、基板のエッジを損傷す
る等の不都合が生じる等の問題がある。

そのため従来装置では、基板保持アーム（15）（16）と
して、摺動板（３）（４）から突出する基部の長さが異
なるものを複数組用意しておき、被搬送基板の寸法に応
じて交換使用するようにしている。第５図（Ｂ）はその
状態を例示したもので、実線示の（15a）（16a）の組
と、基部の長さが異なる鎖線示（15b）（16b）の組と
を、交換して装着することにより、各種の基板寸法に対
応するようにしている。

しかし、被搬送基板の寸法が変わるごとに、ボルト（1
7）を外して基板保持アームを交換することは、手間が
かかって煩わしく、また、複数組の基板保持アームの中
から基板寸法に応じた長さの基板保持アームを、作業者
の判断によつて選定するため、基板寸法に適合しない長
さのアームを選定するミスの発生も皆無ではない等の不
都合がある。

本考案は、この不都合を解消する手段を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、上述従来装置における開閉駆動用の直進駆動
手段の取付部を、基板保持アームの摺動方向に沿って移
動可能に支持し、かつ、その移動範囲内の所要の複数位
置で固定できるようにしたものである。

〔作用〕

直進駆動手段が基板保持アームの摺動方向に移動する
と、これに連接された基板保持アームがその移動にとも
なって移動し、他方のアームは逆方向に等距離移動し
て、直進駆動手段の作動部材が作動しない状態でも、基
板保持爪が開閉する。これを作動部材の作動による開閉
駆動と併用することにより、基板保持爪が開閉する全ス
トロークは、作動部材の作動ストロークと、直進駆動手
段の移動量との合計に相当するものとなり、比較的スト
ロークの小さいエアシリンダを使用して、各種の基板寸
法に対応することができる。

〔第１実施例〕 第１図は、本考案の第１実施例装置を示す斜視図であ
る。

前述の従来装置に準じて、一対のガイドレール（21）に
ベース板（22）を左右方向に摺動可能に装着し、ピニオ
ン（23）をベース板（22）の適所に立設しに支軸に枢着
する。

ベース板（22）の上面に、前後方向のガイド材（24）を
突設し、第１保持アーム（25）をその下面に装着した摺
動子（26）を介して、摺動可能に支承する。第１保持ア
ーム（25）の先端部にＬ字状の支持部（25a）を形成
し、また、基端側にピニオン（23）に係合するラツク
（27）が前後方向に固着してある。

一方、ベース板（22）の上面に、前記ガイド材（24）と
平行に前後方向のガイド材（28）を突設し、スライド板
（29）をその下面に装着した摺動子（30）を介して、摺
動可能に支承する。さらにスライド板（29）の上面に、
同じく前後方向のガイド材（31）を突設し、第２保持ア
ーム（32）をその下面に装着した摺動子（33）を介し
て、摺動可能に支承する。第２保持アーム（32）の先端
部は、第１保持アーム（25）側よりも長く突出し、逆向
きのＬ字状の支持部（32a）を形成してあり、また基端
側に、ピニオン（23）に係合するラック（34）が、第１
アーム側のラック（27）に対向して前後方向に固着して
ある。

２個の保持アームにおける先端支持部（25a）及び（32
a）には、前述従来装置に準じて、それぞれ２本の支持
棒（18）を垂下し、その下端に基板保持爪（19）を装着
してある。

第２保持アーム（32）の後端には当り板（35）が装着し
てあり、スライド板（29）の適所に立設したブラケット
（36）との間にスプリング（37）を架設して、第２保持
アーム（32）を後方向に付勢し、また、前後方向のエア
シリンダ（38）をブラケツト（36）に装着して、その作
動ロツド（39）の先端を当り板（36）に当接させてあ
る。この構成は、前述従来装置と同様である。

さらに、スライド板（29）の後端部には、前後方向のラ
ツク（40）を固着し、これに係合するピニオン（41）
を、ベース板（22）の後部に左右方向に架設した支持台
（42）に装着したモーター（43）で回転させることによ
り、スライド板（29）を前後方向に移動させる。スライ
ド板（29）の移動にともなって、これに固定されている
エアシリンダ（38）が前後方向に移動するため、第２保
持アーム（32）が前後方向に移動して、２個の保持アー
ムの先端部（32a）（25a）が開閉する。

すなわち、各保持アームの移動量は、エアシリンダ（3
8）の作動ストロークに、ラツク（40）とピニオン（4
1）により駆動されるスライド板（29）の移動量（すな
わち、エアシリンダ（38）の移動量）が加算されたもの
となる。したがって、エアシリンダ（38）としては、基
板を保持するために必要なストロークで第２保持アーム
（32）を移動させるに足る比較的小型のものを適用し、
基板寸法の変化に対しては、スライド板（29）の前後移
動によつて対応すればよいことになる。

一方、スライド板（29）を被処理基板の寸法に適合する
位置に設定するために、以下の位置決め装置及び位置検
出装置を付設する。

位置決め位置は、支持台（42）にエアシリンダ（44）を
垂直方向に装着し、そのロッドの下端に櫛型の位置決め
部材（45）を固着し、スライド板（29）の適所にこれに
係合するピン（46）を突設したものである。位置決め部
材（45）の櫛型の溝の位置は、対象とする被処理基板の
各寸法に応じて設定しておく。

また、位置検出装置は、ベース板（22）の適所に、複数
組の光電装置（47）をスライド板（29）の移動方向に沿
って列設し、かつ、スライド板（29）の下面に遮光板
（48）を垂設して、スライド板（29）が移動して遮光板
（48）がいずれかの光電装置（47）の光路を遮蔽したと
きに、その光電装置から信号を出力するようにしたもの
である。各光電装置（47）は、一対の保持アームの先端
部（25a）（32a）が、対象とする被処理基板の寸法に対
応する間隔となるようなスライド板（29）の位置で、信
号を出力するように前後方向の位置を設定してある。

第１図示装置により、被処理基板を保持する手順は、以
下のように行う。

まず、エアシリンダ（44）により櫛型の位置決め部材
（45）を上昇させて、ピン（46）との係合を解放し、モ
ーター（43）を起動して、ピニオン（41）、ラツク（4
0）を介してスライド板（29）を前後方向に移動させ、
被処理基板の寸法に対応して選定した１個の光電装置
（47）の光路を、遮光板（48）が遮蔽した信号によりモ
ーター（43）を停止させ、エアシリンダ（44）の作動に
より位置決め部材（45）を下降させて、被処理基板の寸
法に対応する溝をピン（46）に係合させる。次いで、エ
アシリンダ（38）の作動ロツド（39）を伸ばして、第２
保持アーム（32）を前方に、これに連動する第１保持ア
ーム（25）を後方に、それぞれ移動させ、前後の支持棒
（18）及び基板保持爪（19）の間隔を開いておく。

次いで、装置をガイドレール（21）に沿って基板搬送の
始端側へ移動させ、エアシリンダ（38）の作動ロツド
（39）を縮めて、一対の保持アーム（25）（32）を逆方
向に駆動し、前後の支持棒（18）及び基板保持爪（19）
により被処理基板（Ｗ）を保持する。このとき、支持棒
（18）及び基板保持爪（19）は、スプリング（37）によ
り基板（Ｗ）を適宜の押圧力をもつて保持する。すなわ
ち、エアシリンダ（38）の大きい作動力が直接に加わる
のではないため、基板（Ｗ）のエッジを損傷する等の事
故のおそれはなく、かつ、基板の寸法誤差も吸収して保
持することができる。

基板（Ｗ）を保持した後、装置をガイドレール（21）に
沿って、搬送の終端側へ移動させ、エアシリンダ（38）
の作動ロツド（39）を伸ばして、前後の支持棒（18）及
び基板保持爪（19）を開いて、基板（Ｗ）を解放する。

〔第２実施例〕 第２図は、本考案の第２実施例装置を示す斜視図であ
る。これは、基本的には上述の第１実施例装置と同様で
あり、各部品には、第１実施例装置と同じ符号を付して
ある。

第２実施例装置が、第１実施例装置と異なる点は、第２
保持アームを「コの字」型に形成したことである。すな
わち、第２保持アームの本体部（32b）は第１実施例装
置の第２保持アーム（32）と同様であるが、さらに補助
アーム（32c）を本体部（32b）と平行に配置し、本体部
（32b）と補助アーム（32c）との先端を支持部（32a）
により連接して「コの字」型に形成し、さらに本体部
（32b）と補助アーム（32c）の適所を、補強材（32d）
で連結してある。

補助アーム（32c）の下面には、前後方向のガイドレー
ル（31c）に係合する摺動子（33c）が装着してある。こ
のガイドレール（31c）は、ベース板（22）の上面に配
置してあり、一方、本体部（32a）側のガイドレール（3
1b）は、第１実施例装置と同様にスライド板（29）の上
に装着されていて、両者の高さが異なるので、補助アー
ム（32c）の摺動子（33c）の高さ（厚み）を大きくし
て、両側のアームを同一レベルに支持する。

その他の各部材は、第１実施例装置と全く同様であり、
機能も前述に準じて理解すればよいので、説明を省略す
る。

この第２実施例装置は、突出量が大きい第２保持アーム
を、本体部（32b）と補助アーム（32c）との２個のアー
ムによって構成することにより、剛性を大きくして、基
板の保持及び搬送状態を安定させることができる。

〔第３実施例〕 第３図は、本考案の第３実施例装置を示す斜視図であ
る。前記第１及び第２実施例装置は、基板保持爪（19）
が基板の搬送方向に直交する方向に開閉する場合である
が、この第３実施例装置は、基板保持爪を基板の搬送方
向に沿って開閉させるものである。

基板の搬送方向に沿って架設したガイドレール（51）
（51）に、摺動可能に装着したベース板（52）の左右両
端部に軸受板（53）（54）を対向して立設し、前後一対
（一方のみを図示する）のガイドレール（55）を左右方
向に架設する。ガイドレール（55）には、右スライド台
（56）及び左スライド台（57）を摺動可能に装着する。

右スライド台（56）の上面に前後一対のガイドレール
（58）を、また、左スライド台（57）の上面に前後一対
のガイドレール（59）を、それぞれ左右方向に架設し、
右アーム台（60）及び左アーム台（61）をそれぞれ摺動
可能に装着する。

右アーム台（60）の上面に左方に突出するラツク（62）
を固着し、また、左アーム台（61）の上面に右方に突出
するラツク（63）を固着する。２個のラツク（62）（6
3）は、ベース板（52）に立設した支軸（64）の上端に
枢着したピニオン（65）に、対称的に係合して、左右の
アーム台（60）（61）を互いに逆方向に移動させる。

また、左スライド台（57）には、前２例の実施例におけ
るスプリング（37）とエアシリンダ（38）に準じて、ス
プリング（66）及びエアシリンダ（67）が付設され、ス
プリング（66）は左アーム台（61）を左スライド台（5
7）に対して右方に付勢し、エアシリンダ（67）はその
作動ロッドが伸びると、左アーム台（61）を左方に移動
させる。左アーム台（61）の移動は、ラツク（63）、ピ
ニオン（65）及びラツク（62）を介して右アーム台（6
0）に連動し、左右のアーム台（60）（61）が逆方向に
移動する。

さらに、右スライド台（56）の後部に左方に突出するラ
ツク（68）を固着し、また、左スライド台（57）の後部
に右方に突出するラック（69）を固着する。ベース板
（52）に立設したブラケット（70）に支持されたモータ
ー（71）の軸に装着したピニオン（72）に、２個のラッ
ク（68）（69）を対称的に係合させ、モーター（71）を
駆動することにより、一対のスライド台（56）（57）が
左右対称に移動するように構成する。

右アーム台（60）には右保持アーム（73）を、また、左
アーム台には左保持アーム（74）を、それぞれ前方に向
けて突設し、両アーム（73）（74）に各２個の基板保持
爪（75）を付設する。この実施例では、基板保持爪とし
て、プロツク体の下部に内方へ突出する爪部を形成した
形状のものを示したが、前２例の実施例と同様な支持棒
の下端に円板状の爪を装着したものとしてもよい。

さらに、左スライド台（57）側には位置決め装置が、右
スライド台（56）側には位置検出装置が、それぞれ付設
してある。

位置決め装置は、ベース板（52）に立設したブラケット
（76）、ブラケツト（76）に支持されるエアシリンダ
（77）、エアシリンダ（77）により昇降する櫛型の位置
決め部材（78）と、左スライド台（57）の後面に突設し
たピン（79）とで構成される。

位置検出装置は、ベース板（52）に左右方向に列設した
複数組の光電装置（80）と、右スライド台（56）の後面
に装着した遮光板（81）とで構成される。

上述第３実施例装置においても、左右の保持アーム（7
3）（74）は、それらを支持する左右アーム台（56）（5
7）が一対のラック（62）（63）及びピニオン（65）に
より連動するため、対称的に開閉する。かつ、その開閉
の移動ストロークは、エアシリンダ（67）の作動ストロ
ークに、モーター（71）により駆動されるラツク（68）
及び（69）の移動量を加算したものとなる。すなわち、
この実施例装置においても、エアシリンダ（67）による
保持アームの移動量は、被処理基板（Ｗ）を保持するた
めの比較的短距離でよく、基板寸法の変化にはモーター
（71）を駆動して、左右のスライド台（56）（57）の位
置を調節することによつて対応できるため、作動ストロ
ークの小さい小型のエアシリンダを適用することが可能
である。

なお第３図示装置では、左右のスライド台（56）（57）
を、それぞれのラック（68）（69）を共通のピニオン
（72）に係合させて、対称的に開閉移動するようにして
いるが、第１あるいは第２実施例装置と同様に、スライ
ド台を一方のみとすることもできる。その場合は、スプ
リング（66）とエアシリンダ（67）が付設される左スラ
イド台（57）を存続して、右スライド台（56）及びそれ
に付設するラツク（68）を省略し、右アーム台（60）を
ガイドレール（58）に直接支承するようにすればよい。
ただし、この場合には、位置検出装置である光電装置
（80）及び遮光板（81）を、位置決め装置とともに、左
スライド台（57）に設置する必要があることは、言うま
でもない。

〔その他の実施例〕

上述各実施例では、一対の保持アームを開閉するための
直進駆動手段として、エアシリンダを適用しているが、
これに限定する必要はなく、たとえば電磁ソレノイド、
ラツクとピニオン、ネジ、あるいはカム等、各種の周知
手段を適用しても、本考案を実施することができる。

第４図は、その１例として、第１図示装置におけるエア
シリンダ（38）に代えて、ネジ軸による直進駆動手段を
適用した実施例装置の要部を示す斜視図で、第１図と共
通する各部材は、同一符号を付してある。

スライド板（29）の上面に一対のフランジ部を形成した
軸受（90）を装着し、前後方向のネジ軸（91）を支承す
る。ネジ軸（91）には、軸線方向にキー溝（92）が刻設
してあり、軸受（90）に固着したフランジ部（93）の内
周に突設したキーを、キー溝（92）に係合させて回り止
めとし、また、ネジ軸（91）の前端は、第２保持アーム
（32）の後部に固着した当り板（35）に当接する。

軸受（90）の一対のフランジ部の間で、ネジ軸（91）に
ナツト（93）を螺着する。ナツト（93）の外周面にはプ
リーが形成してあり、これと軸受（90）の台座部に設置
したモーター（95）のプリー（96）とに、ベルト（97）
を架設してある。

また、軸受（90）の適所に突設した腕（98）と、当り板
（35）との間に、第１図示装置に準じてスプリング（9
9）を張設して、第２保持アーム（32）を後方へ付勢す
る。

第４図示装置において、モーター（95）によりナツト
（94）が回転すると、ネジ軸（91）は回り止めが施され
ているために前後方向に移動し、その前端に当接する第
２保持アーム（32）が移動して、基板保持爪（19）を開
閉させる。

〔考案の効果〕

（１）互いに逆方向に連動して開閉する基板保持部材を
直進駆動手段により駆動する装置において、各種の基板
寸法に対応して、基板保持爪の対向する間隔を設定する
ことができ、保持アームの交換等の手間がかからない。

（２）各種の寸法の基板に対して、作動ストロークが小
さい小型の直進駆動手段によつて、所要の基板保持及び
解放を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例装置を示す斜視図、第２図
は第２実施例装置を示す斜視図、第３図は第３実施例装
置を示す斜視図、第４図は直進駆動手段としてネジ軸を
適用した実施例の要部を示す斜視図、第５図従来の基板
保持装置を示す斜視図である。 （１）……ガイドレール、（２）……ベース板、（３）
（４）……摺動板、（５）（６）……ガイド材、（７）
（８）……ラック、（９）……ピニオン、（12）……ス
プリング、（13）……エアシリンダ、（15）（16）……
基板保持アーム、（18）……支持棒、（19）……基板保
持爪、（22）……ベース板、（23）……ピニオン、（2
5）……第１保持アーム、（32）……第２保持アーム。
（26）（30）（33）……摺動子、（27）（34）……ラツ
ク、（29）……スライド板、（37）……スプリング、
（38）……エアシリンダ、（40）……ラツク、（41）…
…ピニオン、（43）……モーター、（44）……エアシリ
ンダ、（45）……位置決め部材、（46）……ピン、（4
7）……光電装置、（48）……遮光板、（52）……ベー
ス板、（55）……ガイドレール、（56）……右スライド
台、（57）……左スライド台、（58）（59）……ガイド
レール、（60）……右アーム台、（61）……左アーム
台、（62）（63）……ラツク、（65）……ピニオン、
（66）……スプリング、（67）……エアシリンダ、（6
8）（69）……ラツク、（71）……モーター、（72）…
…ピニオン、（73）（74）……基板保持アーム、（75）
……爪、（77）……エアシリンダ、（78）……位置決め
部材、（79）……ピン、（80）……光電装置、（81）…
…遮光板、（90）……軸受、（91）……ネジ軸、（92）
……キー溝、（94）……ナツト（プリー）、（95）……
モーター。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被搬送基板を保持する一対の保持手段のそ
   れぞれに固着したラツクを、１個のピニオンに対称側か
   ら係合させて、逆方向に連動して移動するようにし、そ
   の保持手段の一方を、移動方向に沿って設置した直進駆
   動手段の作動部材に連設して、一対の保持手段を開閉駆
   動するようにした基板搬送装置における基板保持装置に
   おいて、 前記直進駆動手段の取付部を、保持手段の移動方向に沿
   って移動可能に支持し、かつ、その移動範囲内の所要の
   複数位置で固定できるようにした基板搬送装置における
   基板保持装置。