KR20060118394A

KR20060118394A - 박판상 기판의 반송 장치 및 그 반송 제어 방법

Info

Publication number: KR20060118394A
Application number: KR1020067000134A
Authority: KR
Inventors: 가쯔노리 사까따; 히데까즈 오꾸쯔; 세이이찌 후지이
Original assignee: 로제 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-11-23
Also published as: TW200502070A; WO2005002804A1; JP4499038B2; KR101106401B1; JPWO2005004230A1; CN1816907A; TWI348447B; TW200521056A; AU2003304270A1; CN100407395C

Abstract

액정 표시 패널, 유리 기판 등의 박판상 기판을 처리 장치 내로 반송하는 반송 장치에 관한 것으로, 대형의 박판상 기판을 반송하는 회전 아암(16)을 갖는 비교적 대형의 로봇(14)을 구비한 반송 장치에 있어서, 2 m 정도의 높이라도 안정적으로 들어올리는 것이 가능하고, 또한 회전 아암(16)을 신장하였을 때의 휨량을 보정한 반송이 가능한 반송 장치 및 박판상 기판 반송 시스템을 제공한다. 2개의 직립 지지체(12)에 승강 가능하게 외팔보 지지되는 수평 지지대부(13)를 설치하고, 수평 지지대부(13)에 회전 아암(16)을 갖는 반송 로봇(14)을 적재한다. 또한, 아암을 신장하였을 때의 휨량은, 수평 지지대부(13)의 높이를 휨량에 따라서 올림으로써 보정한다. 휨량은, 수평 지지대부(13)에 적재되는 로봇(14)의 설치 각도를 변화시킴으로써 보정하는 것도 가능하다.

회전 아암, 반송 로봇, 수평 지지대부, 직립 지지체, 외기 덕트

Description

박판상 기판의 반송 장치 및 그 반송 제어 방법 {CARRYING APPARATUS AND CARRYING CONTROL METHOD FOR SHEET-LIKE SUBSTRATE}

본 발명은, 소정의 청정 환경하에 설치되어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 유기 및 무기 전기장 발광 표시 장치, 필드 이미션 표시 장치, 액정 표시 패널, 프린트 배선 기판 등의 근원이 되는 기판, 중간 제품, 제품 등의 박판상 기판을 이동 탑재 또는 반송하기 위한 박판상 기판의 반송 장치 및 반송 제어 방법에 관한 것이다.

종래, 클린 환경에서의 박판상 기판의 반송용 로봇으로서는, 일반적으로 일본 특허 제2739413호에 대표되는 스칼라형 로봇이 사용되어 왔다. 그러나 최근, 액정 표시기(액정 텔레비전 등) 등 표시기의 대형화에 수반하여 이에 사용되는 유리 기판이 대면적화하여, 이를 반송하는 로봇도 대형화가 요청되어 왔다. 그로 인해, 유리 기판을 반입하고, 각종 처리 장치로 반송하는 공정에서는, 2 m × 2 m 이상이나 되는 대면적의 유리 기판을, 높이 방향으로 2 m 이상이나 들어올려, 고속으로 정확하게 반송해야 한다. 대형의 박판상 기판은, 중량이 크고, 휘기 쉽기 때문에, 중량이 있는 대형 박판상 기판을 높이 방향으로, 고속으로 안정적으로 반송하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다. 그로 인해, 각종 발명이 제안되어 있다.

예를 들어, 일본 특허 공표 평9-505384호 공보에는 볼나사를 다단으로 포갠 승강 기구가 개시되어 있고, 일본 특허 공개 평10-209241호 공보에는, 잭식 승강 기구가 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 평11-238779호 공보에는, 용접 로봇 등에 보이는 굴곡 아암식 승강 기구가 개시되어 있고, 일본 특허 공개 제2001-274218호 공보에는 상하에 대면하는 2개의 수평 회전형 아암에 붙어 있는 승강 기구를 배치하는 로봇이 기재되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제2739413호

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평11-238779호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제2001-274218호 공보

그러나, 볼나사 다단 승강 기구는 수평 방향의 강도가 약해 가로 요동 방지가 곤란하다. 또한, 잭식이나 굴곡 아암식 로봇에서는, 저각도로부터 중력에 저항하여 들어올릴 때에, 역지레의 원리로부터 막대한 힘이 필요해진다. 또한, 이 큰 힘에 견딜 수 있는 강도를 유지하기 위해, 아암의 구동 기구는 굵고 무거워진다고 하는 문제가 있다. 수평 회전형 아암에 붙어 있는 1개의 승강 기구를 배치하는 로봇에서는, 아암이 설치된 측으로만 자유롭게 반송할 수 있으므로, 반대측으로 반송하기 위해서는, 큰 중량을 지지하는 승강 기구의 하부에 1개의 회전축을 설치하여 회전해야 한다고 하는 구조상의 무리가 있었다.

또한, 박판상 기판의 대형화에 수반하여 로봇 자체가 대형화하면, 로봇 자체의 중량도 무거워져 엔드 이펙터를 신장시킨 거리도 길어진다. 따라서, 로봇의 동작에 수반하여(엔드 이펙터의 동작 위치에 따라), 로봇 자체에 휨이 발생하는 경우가 있다. 그로 인해, 휨에 의한 기울기를 고려하는 일 없이, 박판상 기판을 카세트로부터 취출하거나, 또는 카세트 내로 압입하는 등의 반송 동작을 행하는 것이 곤란해지는 경우도 있다. 또한, 본 명세서의 설명에 있어서, 반송 로봇에 의해 박판상 기판을 A 위치로부터 B 위치로「반송한다」라 함은, 박판상 기판을 반송 로봇에 의해 이동시키는 모든 이송을 포함하는 것으로 한다. 예를 들어, 카세트로부터 박판상 기판을 취출하여 처리실로 이동하는 동작, 처리실로부터 카세트로 복귀시키는 동작의 전부가「반송한다」에 포함된다.

또한, 액정 표시기의 기판이 되는 유리판과 같은 대형이고 휨량이 큰 박판상 기판을 엔드 이펙터에 의해 들어올려 보유 지지하고, 고속으로 반송하여 소정의 위치에 배치하기 위해서는, 박판상 기판의 소정의 기준 위치를 정확하게 보유 지지하고 있는 것이 중요해진다. 보유 지지하는 위치가 어긋나 있으면, 박판상 기판을 정확한 위치에 배치할 수 없을 뿐만 아니라, 반송시의 유리판의 이동 경로 및 휨량을 정확하게 인식할 수 없게 되기 때문에, 박판상 기판이 카세트나 다른 기구에 접촉하여 파손될 우려도 생긴다.

따라서, 본 발명은, 소정의 청정 환경하에 설치되고, 대형의 박판상 매체를 중력에 저항하여 높이 방향으로 이송하는 경우에 있어서도 종래와 같은 큰 힘을 필요로 하지 않고, 또한 안정된 동작이 가능한 반송 장치 및 반송 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 로봇 자체에 휨이 생겨도 박판상 기판을 정확하게 반송 가능한 반송 장치 및 그 반송 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 박판상 매체를 정확한 기준 위치에 보유 지지하고 있는지 여부를, 반송 동작 중에 있어서 검증하고, 그 어긋남량을 산출하여, 반송 경로를 보정하도록 할 수 있는 반송 장치 및 그 반송 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 직립하는 한 쌍의 직립 지지체 사이에 승강 가능한 수평 지지대부를 설치하고, 수평 지지대부 상에 수평 회전 아암을 이용하는 로봇을 적재하고 있다. 또한, 수평 지지대부 상에 경사 조정 기구를 설치하여, 로봇의 경사각을 조정 가능한 구성으로 하는 것도 가능하다.

본 발명에 관한 반송 장치의 일실시 태양은, 소정의 청정 환경하에 설치되고, 대형의 박판상 기판을 소정의 취출 위치로부터 다른 처리 위치로 반송하는 박판상 기판의 반송 장치이며, 이격되어 직립하는 한 쌍의 직립 지지체와, 한 쌍의 직립 지지체에 의해 승강 가능하게 외팔보 지지된 적어도 하나의 수평 지지대부와, 수평 지지대부를 상하 방향으로 승강시키는 승강 구동 수단과, 수평 지지대부에 적재되고, 박판상 기판을 들어올려 이송하는 수평 회전 아암을 구비하는 로봇을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 실시 태양에 따르면, 로봇이 2개의 직립 지지체에 의해 지지되고, 직립 지지체에 따라 상하로 승강되기 때문에, 비교적 높은 위치로도 안정된 승강 동작이 가능해진다. 또한, 현재 위치가 어떤 위치에 있어도, 로봇을 상승시키는 부하는 동일하다

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 로봇이, 수평 회전 아암을 구동하여 한 쌍의 직립 지지체 사이에서 박판상 기판을 취출 또는 복귀시키도록 억세스 가능한 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에 따르면, 한 쌍의 직립 지지체의 이격 간격을, 박판상 기판의 폭 이상의 크기로 함으로써, 한 쌍의 직립 지지체 사이에서 박판상 기판을 취출하여, 이송하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 수평 지지대부가, 상기 수평 지지대부에 적재되는 로봇의 수평면에 대한 각도를 변화시키는 경사 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에 따르면, 로봇을 설치하는 수평 지지대부에 로봇 전체의 경사를 약간 변화시키는 경사 수단을 마련함으로써, 로봇의 경사각을 변화시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 로봇을 지지하고 있는 베이스의 1점 또는 2점, 혹은 1변을 캠 등에 의해 약간 들어올리거나, 또는 하강시킴으로써 경사를 조정 가능하다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 박판상 기판을 들어올려 이송하는 회전 아암의 선단부에 설치된 엔드 이펙터의 휨량과 회전 아암의 연직 방향의 휨량을 보정하는 휨 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에 따르면, 박판상 기판이 커져 회전 아암의 이동량이 커짐으로써 발생되는 휨량을 보정하고, 박판상 기판을 정확하게 보유 지지하여 원하는 위치에 정확하고 또한 안전하게 반송하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 휨 보정 수단이, 엔드 이펙터에 의해 박판상 기판을 들어올린 상태에서의 휨량을 보정하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에서는, 박판상 기판을 보유 지지하고 있는지 여부에 의한 차이에 따른 보정 제어를 행한다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 휨 보정 수단이, 회전 아암상 또는 엔드 이펙터 상에 마련된 기준점의 이동에 수반하는 복수의 측정점의 연직 방향의 휨량을 기억하는 휨 기억 수단을 구비하고, 기준점이 측정점으로 이동할 때마다 휨 기억 수단으로부터 현재 위치에 대응하는 휨량을 판독하여, 상기 휨량을 보정하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에 따르면, 회전 아암의 이동의 정도에 따라 다른 휨량에 따라서, 시분할로 보정 제어를 행할 수 있다. 이에 의해 효율적인 반송 동작을 행할 수 있다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 휨 기억 수단이, 자중에만 의한 휨량과, 박판상 기판을 보유 지지하고 있을 때의 휨량의 쌍방을 기억하고 있어, 자중뿐인 경우와 반송물을 보유 지지하고 있는 경우에서 보정량을 변경하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 보정 수단이, 승강 구동부를 제어하는 보정 제어 수단을 구비하고, 구동부를 제어하여 휨량에 따라서 수평 지지대부를 상승시키거나 또는 하강시킴으로써 휨량을 보정하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에서는, 휨량에 따라서, 로봇을 적재하고 있는 수평 지지대부의 높이를 조정함으로써, 휨량의 보정을 행한다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 보정 수단이, 경사 조정 수단을 제어하는 보정 제어 수단을 구비하고, 조정 수단에 의해 수평 지지대부에 적재된 로봇을 경사시킴으로써, 엔드 이펙터 및 회전 아암의 위치를 상승 또는 하강시켜, 휨량을 보정하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양은, 수평 지지대부 상에서 로봇을 경사시킴으로써, 엔드 이펙터의 단부의 위치를 상승시켜, 휨량을 보정하는 것이다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 보정 수단이, 승강 구동 수단 및 경사 수단을 제어하는 보정 제어 수단을 구비하고, 휨량에 따라서, 수평 지지대부를 승강하고, 및/또는 경사 조정 수단을 경사시킴으로써, 휨량을 보정하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양은, 수평 지지대부의 높이 방향의 조정, 로봇의 경사의 조정의 쌍방의 제어에 의한 휨량의 보정을 가능하게 하는 것이다. 이에 의해 적절하고 또한 효율적인 박판상 기판의 이송이 가능해진다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 엔드 이펙터에 의해 보유 지지한 박판상 기판의 통과를 검지하는 보유 지지 위치 센서와, 보유 지지 위치 센서의 검출 신호를 기초로 하여 소정의 기준 위치와 보유 지지 위치의 어긋남량을 산출하는 산출 수단을 구비하는 보유 지지 위치 확인 수단과, 산출한 어긋남량을 기초로 하여, 보유 지지 위치의 어긋남량을 보정하는 어긋남 보정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 태양에 의해, 보유 지지 위치의 어긋남에 의한 반송 위치의 어긋남을 방지하여 정확하게 반송하는 것이 가능해진다. 또한, 보유 지지 위치의 어긋남에 의해 반송시에 다른 부분과 접촉하는 등의 사고를 방지하는 것도 가능해진다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 보유 지지 위치 확인 수단이, 소정의 기준 위치로부터의 X축 방향으로의 어긋남, Y축 방향으로의 어긋남, 또한 회전 방향으로의 어긋남량을 산출하고, 어긋남 보정 수단은 산출한 어긋남량을 없애는 방향으로 엔드 이펙터를 이동시켜 어긋남량을 보정하는 것을 특징으로 한다. 본 태양에 의해, X축 방향, Y축 방향, 회전 방향의 모든 보유 지지 위치의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 또한, 한 쌍의 직립 지지대부를 수평으로 이동시키는 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에 따르면, 로봇을 얹은 수평 지지대부를 수평 이동 가능한 구성으로 함으로써, 로봇이 수평 방향 및 연직 방향 중 어느 한 방향으로도 이송 가능하게 한다. 이에 의해, 로봇을 소정 공간 내의 자유로운 위치로 이동시키는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 반송 장치의 다른 실시 태양은, 이격되어 설치된 한 쌍의 직립 지지체를 평행하게 유지한 상태에서, 상기 한 쌍의 직립 지지체의 정상부를 결합하는 고정하는 빔부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 태양에서는, 빔부에 의해 직립 지지체의 고정 위치를 보강하고 있다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 제1 실시 태양은, 소정의 청정 환경하에 설치되고, 회전 아암 및 엔드 이펙터를 구비하고 있고, 대형의 박판상 기판을 소정의 취출 위치로부터 다른 처리 위치로 반송하는 반송 장치에 있어서, (a) 회전 아암 또는 엔드 이펙터의 억세스 위치의 위치 정보를 기초로 하여, 횡방향 이동량, 연직 방향의 이동량, 및 회전 아암 및 엔드 이펙터의 구동 데이터를 산출하는 공정과, (b) 산출한 횡방향 및 수직 방향의 이동량에 따라서 로봇을 이송하고, 구동 데이터를 기초로 하여 회전 아암 및 엔드 이펙터를 구동하는 공정과, (c) 회전 아암 및 엔드 이펙터를 신장하였을 때의 휨량 데이터를 소정의 기억 수단으로부터 판독하는 공정과, (d) 휨량 데이터를 기초로 하여 상기 휨량을 보정하는 보정 데이터를 산출하는 공정과, (e) 보정 데이터를 기초로 하여, 연직 방향의 이동량을 조정하여 휨량을 보정하도록 연직 방향의 이동량을 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 다른 실시 태양은, 공정 (e) 대신에, (f) 보정 데이터를 기초로 하여, 로봇의 경사 각도를 조정함으로써, 휨량을 보정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 태양은, 로봇의 높이를 조정함으로써, 휨량을 보정한 반송을 행하는 것이다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 다른 실시 태양은, 공정 (e) 대신에, (g) 보정 데이터를 기초로 하여, 연직 방향의 이동량 및/또는 상기 로봇의 경사 각도를 조정함으로써, 휨량을 보정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 태양은, 로봇의 경사각을 변화시킴으로써, 엔드 이펙터의 단부의 위치를 변화시켜, 휨량의 보정을 행하는 것이다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 다른 실시 태양은, 공정 (c)에 있어서는, 복수의 이동 지점의 휨량을 판독하고, 공정 (d)에 있어서, 이동 지점마다 보정 데이터를 산출하는 것을 특징으로 한다. 본 태양은, 로봇의 높이의 조정 및, 경사각의 조정의 쌍방 또는 어느 하나를 이용하여, 휨량의 보정을 행하는 것이다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 다른 실시 태양은, 공정 (c)가, 기억 수단으로부터, 박판상 기판을 보유 지지하고 있는지 여부에 따른 휨량을 판독하는 공정인 것을 특징으로 한다. 본 태양은, 엔드 이펙터가 박판상 기판을 보유 지지하고 있는 경우와, 보유 지지하고 있지 않은 경우에 의해, 휨량 보정량을 변화시키는 것이다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 다른 실시 태양은, 공정 (c)에 있어서, 기억 수단으로부터, 휨량에 따라서 미리 산출된 보정량을 판독하고, 공정 (d)에 의한 보정량을 산출하는 일 없이, 판독한 보정량을 기초로 하여 공정 (e)의 처리를 실행하는 것을 특징으로 한다. 본 태양에서는, 미리 각 이동 위치에 대응하는 휨량의 보정 데이터를 산출해 두고, 그 보정 데이터를 판독하여, 휨량의 보정을 행하는 것이다. 따라서, 이동시에 보정 데이터를 산출할 필요가 없어, 제어부의 부하가 가벼워지고, 고속 처리가 가능해진다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 다른 실시 태양은, (h) 엔드 이펙터에 의해 보유 지지한 박판상 기판의 보유 지지 위치를 확인하는 공정과, (i) 보유 지지 위치와 소정의 기준 보유 지지 위치를 비교하여, 그 어긋남량을 산출하는 공정과, (j) 산출한 어긋남량분을 보정하도록 동작 제어하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 반송 장치의 반송 제어 방법의 다른 실시 태양은, 공정 (i)가, 소정의 기준 보유 지지 위치로부터의 X축 방향으로의 어긋남, Y축 방향으로의 어긋남, 또한 회전 방향으로의 어긋남을 산출하는 공정을 포함하고, 공정 (j)는, 공정 (i)에 있어서 산출한 각 방향의 어긋남을 보정하도록 동작 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 회전 아암을 구비하고, X축 및 Y축 방향(수평면)으로 박판상 기판을 정확하게 반송할 수 있는 로봇을, 적재한 상하 구동 가능한 지지대에 적재한다. 지지대는, 2개의 직립하는 탑에 지지되어 상하 이동 가능하다. 이와 같이 지지대를 2개의 탑에 의해 지지하고 있으므로, 지지대를 수 m 단위로 고속으로 상하 이동시키고, 로봇을 지지대에 얹은 상태에서 고속으로 수평 방향으로 동작시켜도, 안정된 동작이 가능해진다.

따라서, 비교적 중량이 있는 큰 박판상 기판을 상하 방향 및 종횡 방향으로, 비교적 긴 거리(수 m), 안정적이고 고속으로 반송(이송)하는 것이 가능해진다. 또한, 박판상 기판, 엔드 이펙터의 휨량 등에 따라서, 로봇의 경사각을 조정 가능하기 때문에, 정확한 반송이 가능해진다. 또한, 엔드 이펙터에 의한 박판상 기판의 보유 지지 위치가 소정의 기준치 내에 있는지 여부를 검증하고, 어긋남이 발생되어 있는 경우에는 보정하도록 구성 가능하기 때문에, 보다 정확하고 또한 안전하게 반송하는 것이 가능해진다. 또한, 로봇 및 가동부로부터 발생되는 진애를 흡인하기 위해 덕트를 거쳐서 청정 환경 밖으로 배기하도록 구성함으로써, 소정의 청정 환경을 유지하는 것이 가능해진다.

도1은 본 발명에 관한 반송 장치의 일실시 형태를 구비하는 박판 제조 시스템의 평면도이다.

도2는 도1에 도시한 반송 장치(10)의 사시도이다.

도3은 도1의 A-A'선의 단면도이다.

도4a는 탑(직립 지지 부재)의 승강 기구의 실시예를 도시한 측면도이다.

도4b는 도4a에 도시한 B-B'선 방향의 단면도이다.

도5는 탑에 설치되는 승강 기구의 다른 실시예를 도시한 반송 장치의 측면도이다.

도6은 로봇과 그 엔드 이펙터의 작동 가능 범위(방향)를 도시한 도면이다.

도7a는 경사 조정 수단의 일실시예를 도시한 측면도이다.

도7b는 경사 조정 수단의 일실시예를 도시한 측면도이다.

도7c는 경사 조정 수단의 일실시예를 도시한 측면도이다.

도8은 다른 실시 형태에 관한 경사 조정 수단을 도시한 측면도이다.

도9는 다른 실시 형태에 관한 경사 조정 수단의 개념을 도시한 모식도이다.

도10a는 회전 아암을 신장하는 과정에서, 엔드 이펙터 상의 소정의 측정점(기준점)이 측정 지점 A로부터 J 지점까지 이동할 때의 휨량을 나타내는 휨 곡선(D)을 나타낸 그래프이다.

도10b는 휨 곡선과, 휨을 보정하기 위해 보간 곡선을 나타낸 그래프이다.

도11은 수평 방향, 연직 방향의 이송 제어를 행하는 본 발명의 반송 제어 수단의 일실시 형태를 나타낸 기능 블록도이다.

도12a는 회전 아암에 의한 엔드 이펙터(17)의 최대 이송 거리를 나타낸 도면이다.

도12b는 휨량의 보정을 행하지 않는 경우에 있어서, 엔드 이펙터(17)를, 소정의 수납 용기에 삽입하는 경우를 도시한 도면이다.

도12c는 경사 조정부를 이용하여 휨량을 보정한 경우를 도시한 도면이다.

도13은 로봇에 의한 박판상 기판의 반송 위치를 도시하기 위한 평면도이다.

도14는 본 발명의 일실시 형태에 관한 보유 지지 위치 확인 수단을 구비한 반송 장치를 도시한 사시도이다.

도15는 로봇의 선회 중심을 원점으로 하는 X-Y 평면(수평면)에 있어서의, 엔드 이펙터에 의한 유리판의 보유 지지 위치(교시 위치)를 도시한 도면이다.

도16은 보유 지지 위치가 X축 방향으로 어긋나 있는 경우의 교시 위치와의 어긋남을 도시한 모식도이다.

도17은 보유 지지 위치가 Y축 방향으로 어긋나 있는 경우의 교시 위치와의 어긋남을 도시한 모식도이다.

도18은 보유 지지 위치가 X축 및 Y축 방향으로 평행 이동 및 회전 방향으로 어긋나 있는 경우의 교시 위치와의 위치 관계를 도시한 모식도이다.

도19는 도18의 상태로부터 교시 위치 방향으로 각도(α)만큼 회전한 상태를 도시한 도면이다.

도20은 2개의 위치 확인 센서를 설치한 경우의 교시 위치를 도시한 도면이다.

도21은 2개의 위치 확인 센서를 설치한 경우에, 그 측정치에 의해 교시 위치로부터의 회전 방향의 어긋남을 산출하는 방법을 설명한 도면이다.

도22는 진애에 의한 청정 환경의 오염을 방지하기 위한 일실시 형태를 설명하기 위한 부분 사시도이다.

[부호의 설명]

10 : 반송 장치

11, 41 : 이동대

12 : 탑(직립 지지체)

13 : 수평 지지대부

14 : 반송 로봇

16 : 회전 아암

17 : 엔드 이펙터

27 : 승강용 모터

30 : 틸트 기구(경사 조정 수단)

40 : 베이스부

42 : 레일

50 : 스테이지

60 : 처리 장치

77 : 상하 구동 수단

80 : 배기관

81a 내지 81f : 회전축

82a 내지 82e : 배기 덕트

110 : 위치 확인 센서

발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해, 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는, 박판상 기판으로서 약 2 m 사방의 유리판을 반송하는 경우를 상정하여 설명한다. 또한, 본 발명에 관한 반송 장치는, 반도체 집적 회로를 작성하기 위한 박판상 부재를 반송하는 장치이므로, 이른바 클린룸에 비교하면 청정도는 낮지만, 일정한 청정 환경하에서 가동하는 것이다. 따라서, 본원 발명에 관한 반송 장치는, 진애의 발생을 억제하는 등, 청정 환경하에서 동작하기 위한 소정의 요건을 구비한 반송 장치이며, 통상의 크레인 장치, 창고 등에 있어서의 승강기 등의 반송 장치와는 그 성질을 완전히 다르게 하는 것이다.

도1에, 본 발명에 관한 반송 장치의 일실시 형태를 구비하는 반도체 집적 회로용 박판 제조 시스템의 평면도를 도시한다. 박판 제조 시스템은, 반송 장치(10)와, 반송 장치(10)의 전방에 설치된 스테이지(50)와, 그 후방에 설치된 처리 장치(60)를 구비하고 있다.

도2는, 도1 및 도3에 도시한 반송 장치(10)와는 수평 지지대부의 구조만이 다른, 다른 실시 형태에 관한 반송 장치의 사시도이다. 도3은, 도1의 A-A'선 방향의 단면도를 도시한다. 스테이지(50)에는, 유리판(57)이 수납되어 있는 카세트(51) 및 빈 카세트(52)가 적재되어 있다.

반송 장치(10)는 카세트(51)로부터 유리판(53)(도3)을 취출하여, 후방의 처리 장치(60)로 이송한다. 처리 장치(60)에서는, 유리판을 소정의 목적에 따라서 가공 처리한다. 처리를 종료한 유리판(53)은, 반송 장치(10)에 의해 취출되어 빈 카세트(52)로 이송된다. 카세트(51, 52)는, AGV(Automotive Ground Vehicle) 등에 의해 운반되어, 스테이지의 소정의 장소에 적재되거나, 또는 옮겨 내어진다.

반송 장치(10)는, 베이스부(40), 직립하는 한 쌍의 탑(직립 지지체)(12)과, 한 쌍의 탑(12)에 상하로 승강 가능하게 지지되어 있는 수평 지지대부(13)와, 수평 지지대부(13) 상에 적재 고정되어 있는 로봇(14)을 구비하고 있다. 베이스부(40)는, 좌우로 신장하는 3개의 레일(42)과, 레일(42) 상을 좌우(X축 방향)로 이동 가능하게 설치된 이동대(11)를 구비하고 있다.

한 쌍의 탑(12)은 이동대(41) 상에 설치되어 있고, 레일(42)에 따라 좌우 방향(X축 방향)으로 수평 이동 가능하다. 한 쌍의 탑(12)의 간격은, 박판상 기판이 출입할 수 있는 정도의 개구로 하고, 탑(12)의 높이는, 반입 반송해야 할 유리 기판 수납용 카세트의 높이나 기판 처리 장치의 높이에 의해 정해진다. 또한, 한 쌍의 탑(12)은, 그 정상부를 걸치는 빔으로 결합하고 강화하여 문형으로 하는 것이 바람직하다.

한 쌍의 탑(12)에는, 수평 지지대부(13)가 설치되어 있다. 수평 지지대부(13)는, 처리 장치(60) 쪽으로 돌출하도록 한 쌍의 탑(12)에 외팔보 지지되어, 탑(12)에 따라 승강 가능한 구조로 되어 있다. 수평 지지대부(13)의 베이스부가 되는 수평면은, 필요 최소한의 크기로, 키 형상 또는 다공판상으로 하는 것이 바람직하다. 반송 대상이 되는 박판상 기판에 진애가 부착되면 수율(양품율)이 저하되므로, 박판상 기판은 고청정의 생산 환경을 필요로 하기 때문에, 공장 내의 분위기를 교란시키지 않도록 승강시의 공기의 교란을 가능한 한 적게 하는 것이 바람직하기 때문이다.

수평 지지대부(13)에는, 로봇(14)이 적재 고정된다. 로봇(14)은, 마디를 축으로 하여 회전 가능한 2개의 회전 아암(16)을 구비하고 있고, 각 회전 아암(16)의 단부에는 유리판(53)을 이송하는 엔드 이펙터(17)가 설치되어 있다.

카세트(51)로부터 유리판(53)을 취출할 때에는, 한 쌍의 탑(12)이 고정된 이동대(41)를 수평 방향(X축 방향)으로 이동하고, 수평 지지대부(13)를 상하(Z축 방향)로 승강함으로써 높이를 조정하여, 로봇(14)을 유리 기판이 수납된 카세트(51)의 전방으로 이동한다. 카세트(51)로부터 유리판(53)을 취출하는 경우, 회전 아암(16)을 구동시켜 엔드 이펙터(17)를 카세트(51) 내로 삽입하고, 수평 지지대부(13)를 소정량(약간) 상승시켜 유리 기판(53)을 떠낸다.

그 후, 엔드 이펙터(17)를 로봇(14)의 본체 쪽(Y축 방향)으로 끌어당겨, 로봇을 180도 선회시키는 동시에, 이동대(41) 및 수평 지지대부(13)를 X축 및 Z축 방향으로 이동시켜 처치 장치(60)의 정면에 정지한다. 그 후, 게이트(61)를 개방하여 아암(16)을 신장하고 엔드 이펙터(17)를 장치(60) 내에 삽입하여 유리 기판(53)을 적재한다. 유리 기판(53)의 처리가 종료되면, 처리 장치(60)로부터 엔드 이펙터(17)에 의해 취출하여, 다른 쪽 카세트(52)에 수납한다.

본 발명에 사용하는 회전형 아암체를 갖는 로봇이라 함은, 아암이 수평 회전하는 스칼라형 로봇, 관절부가 수직면 내에서 회전 혹은 아암 방향의 축 중심으로 회전하는 다관절 로봇 등이다. 연직 방향의 미조정을 위해, 수평 지지대부(13)에 설치되는 로봇 자체에도 승강 기구를 설치하는 구성으로 할 수도 있다. 로봇 자체에 승강 기구를 구비하는 경우에는, Z축 방향의 미조정이 가능해지는 이점이 있지만, 로봇의 구조가 복잡해지는 외에, 중량이 무거워지므로 수평 지지대부의 상승 부하가 커진다고 하는 문제점도 있다.

또한 본 발명에 사용하는 로봇은, 박판상 기판을 적재하기 위한 엔드 이펙터(17)를 구비하여, 이에 흡착 기구를 구비할 수 있고, 또한 그 형상은 공지라도 좋다. 또한, 관절부에는 자성 유체에 의한 시일을 실시하고 있는 것 외에, 접속 부분에는 모두 패킹을 이용하여 로봇체 내의 진애를 외부로 내보내지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 한 쌍의 탑(12)은, 로봇(14)을 적재한 수평 지지대부(13)를 상하 방향(Z축 방향)으로 승강시킨다. 또한, 한 쌍의 탑(12)은 이동대(41)에 고정되어 있고, 수평 방향(X축 방향)으로 이동한다. 또한, 수평 지지대부(13)에는, 틸트 기구(경사 조정 수단)(30)를 구비하고 있고(도3), 경사 조정 수단을 거쳐서 로봇(14)이 설치되어 있다. 이하, 본 발명의 일실시 형태에 관한 반송 장치의 X축 방향의 이동 수단, Z축 방향의 이동 수단, 및 경사 조정 수단에 대해 설명한다.

(X축 방향의 이동 수단)

도1 및 도3을 이용하여, 베이스부(40)의 구조 및 베이스부에 고정되는 한 쌍의 탑(12)의 X축 방향으로의 이동에 대해 설명한다. 베이스부(40)에는, 3개의 레일(42) 상에 미끄럼 이동 가능한 이동대(41)가 설치되고, 그 위에 한 쌍의 탑(12) 이 고정되어 있다. 이동대(41) 상에는 모터(19)가 고정되어 있고, 모터(19)에 부착한 피니언과 레일(42)에 부착한 래크에 의해, X축 방향으로 구동된다. 모터(19), 래크 및 피니언은 어느 하나의 레일(42)에 부착해도 되지만, 중앙의 레일(42)에 부착하는 것이 바람직하다.

이러한 수평 이동 기구로서는, 수평 평행 레일과 래크 앤드 피니언 방식, 삭도(索道) 방식, 볼나사 레일 방식, 레일 자주 방식, 공기 부상 방식, 자기 부상 방식 등 공지의 중량물 구동 방식을 채용할 수 있다. 이 수평 이동 기구의 구동원으로서는, 서보 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터, 유압, 공기압 등에 의한 유체압 실린더, 그 밖의 공지의 구동원을 사용할 수 있다.

(Z축 방향의 이동 수단)

한 쌍의 탑(12)은, 적어도, 로봇(14)을 설치한 수평 지지대부(13)를 지지하는 기능과, 수평 지지대부(13)를 상하 방향(Z축 방향)으로 승강 구동시키는 기능을 갖고 있다. 상하 방향으로의 구동은, 상하 방향의 정확한 이동을 확보하는 가이드부와, 승강 구동부에 의해 행해진다. 도4a 및 도4b를 이용하여 구체적인 기구의 예를 설명한다.

도4a는, 탑(직립 지지 부재)(12)에 설치되는 승강 기구의 실시예를 도시한 측면도이고, 도4b는, 도4a에 도시한 B-B'선 방향의 단면도이다. 도4a에 있어서, 승강용 모터(27)는 우산 톱니바퀴를 거쳐서 연결축(26)을 회전시킨다. 연결축(26)은, 탑(12)의 바닥부에 설치된 다른 우산 톱니바퀴를 거쳐서 양측의 탑(12) 내에 설치된 폴 형상의 스크류 나사(25)를 회전시킨다.

스크류 나사(25)에는, 수평 지지대부(13)에 고정된 나사 받침(28)이 끼워 맞추어져 있다. 스크류 나사(25)가 회전하면, 그 회전 방향에 따라서, 나사 받침(28)이 상승 또는 하강한다. 따라서, 스크류 나사(25)의 회전에 의해 나사 받침(28)을 거쳐서, 수평 지지대부(13)가 리니어 가이드(24)에 따라 상승 또는 하강한다. 수평 지지대부(13)에는 전술한 바와 같이 로봇(14)을 설치하고 있으므로, 로봇(14)의 회전 아암(16) 및 엔드 이펙터(17)의 높이 방향(Z 방향)의 위치를 조정 가능해진다. 수평 지지대부(13)는, 최대 높이(H)로부터 최소 높이(L)의 범위에서 승강 가능하다.

또한, 가이드부로서는, 베어링, 롤러 등 회전체를 기준 레일에 따르게 하는 롤러 가이드 기구, 자기 반발력 또는 공기막을 응용한 피접촉 가이드 기구 등이 있다. 승강 구동부로서는, 볼나사, 래크와 피니언, 활차와 이에 걸친 현수 끈 부재와 평형추, 로드가 구비되거나 또는 로드가 없는 에어 밸런스 실린더, 각종 브레이크 외의 공지의 구동부를 이용할 수 있다.

(Z축 방향 구동 수단의 다른 실시예)

도5는, 탑(12)에 설치되는 승강 기구의 다른 실시예를 도시한 반송 장치의 측면도이다. 이 승강 기구에서는, 에너지를 최소로 억제하기 위해, 에어 밸런스 실린더(34)를 구비하고 있다. 탑(12)의 하부에 설치한 모터(29)와 탑 정상 부근에 설치한 스프로킷(32) 사이에, 링 형상의 체인(33)이 걸려 있다. 체인(33)의 좌측에는 에어 밸런스 실린더(34)가 배치되어 있다. 리니어 가이드(24)로 안내되어 이동하는 수평 지지대부(13)와 에어 밸런스 실린더(34)의 척과는, 체인(33)에 결합되 고, 로봇(14)이 탑재된 수평 지지대부(13)의 중량에 알맞은 공기 압력이 실린더(34)에 가해져 있다. 수평 지지대부(13)는, 최저 높이 위치(L)로부터 최대 높이(H)까지 이동 가능하다.

[로봇(14)에 의한 이송 가능 범위]

도6에, 로봇(14)과 그 엔드 이펙터(17)의 작동 범위를 도시한다. 2식의 회전 아암(16) 및 그들 선단부에 부착한 엔드 이펙터(17)는, 한 쌍의 탑(12)의 우측 부분에 있어서는, 대략 220도로 개방된 부채형의 범위 내에 설치된 처리 장치(60)에 억세스 가능하다. 또한, 한 쌍의 탑(12)의 좌측에 관해서는, 로봇(14)이 회전함으로써, 한 쌍의 탑(12) 사이를 통해 엔드 이펙터(17)가 스테이지 상의 카세트(51 및 52)에 억세스하는 것이 가능해진다. 2개의 엔드 이펙터(17)를 동시에 작동시키면, 박판의 반송 속도를 2배로 높일 수 있다.

(경사 조정 수단)

도3에 도시한 바와 같이, 수평 지지대부(13)에는, 틸트 기구(경사 조정 수단)(30)를 구비하고 있고, 로봇(14)은 경사 조정 수단을 거쳐서 수평 지지대부(13)에 설치된다. 경사 조정 기구에 의해, 각도「T」의 범위에서, 로봇(14)의 경사 각도를 조정 가능하다. 도7a 내지 도7c는, 경사 조정 수단(30)의 일실시예를 도시한 측면도이다.

경사 조정 수단(30)은, 수평 지지대부(13)에 고정된 힌지부(35)에 회전 가능하게 부착된 경사대(31)와, 경사 구동 기구로 구성된다. 경사 구동 기구는, 폴 형상의 스크류 나사(36) 및 스크류 나사(36)에 끼워 맞추어진 받침 나사(37), 스크류 나사(36)를 정역회전 구동하는 회전 구동부(45)와, 베어링(46)을 구비하고 있다.

회전 구동부(38)가 스크류 나사(36)를 회전시키면, 받침 나사(37)는 스크류 나사(36)의 회전 방향에 따라서 좌우로 이동한다. 받침 나사(37)는 미끄럼 이동 힌지(38)에 부착되어 있고, 미끄럼 이동 힌지는 미끄럼 이동 가이드(39)에 따라 이동한다. 이에 의해, 경사대(31)의 좌측 단부가 상승 또는 하강하여, 경사대(31)의 표면의 각도가 변화한다. 경사대(31)의 상면에는 로봇(14)이 고정되어 있으므로, 경사대(31)의 각도 변화에 따라서 로봇(14)의 수평 방향의 경사가 변화한다.

도7b는, 시계 방향의 회전 나사를 갖는 스크류 나사(36)를, 시계 방향으로 회전 구동하였을 때의 각도의 변화를 도시한다. 스크류 나사(36)가 시계 방향으로 회전하면, 받침 나사(37)는 좌측 방향으로 이동하여, 경사대(31)의 좌측 단부가 상승한다. 도7c는 스크류 나사(36)를 반시계 방향으로 회전하였을 때의 각도 변화를 도시한다. 반시계 방향으로 회전하면, 받침 나사(37)는 우측 방향으로 이동하여, 경사대(31)의 좌측 단부가 상승한다.

(경사 조정 수단의 다른 실시예)

도8에 다른 실시 태양에 관한 경사 조정 수단을 도시한다. 본 예에서는, 힌지부(72)에 회전 가능하게 연결된 경사대(71)의 각도가, 캠(73)을 구동함으로써 변화되는 구조로 되어 있다.

또한, 도9에 경사 조정 수단의 다른 실시 태양을 도시한다. 본 예에서는 수평면에 있어서의 360도 방향의 경사각을 변경시키는 것이 가능해진다. 경사대(76)는, 고정 위치 회전축(79), 상하 구동 수단(77, 78)의 3점에 의해 지지되어 있다. 고정 위치 회전축(79)은 위치가 고정된 상태에서 수평 방향으로 360도, 수직 방향으로 90도 회전 가능하다. 상하 구동 수단(77, 78)은, 유압 등의 구동 수단(77a, 78a)에 의해 구동축(77b, 78b)에서 경사대(76)가 상하로 구동된다. 이에 의해, 구동축의 선단부(77c, 78c)에서 경사대(76)가 상하로 구동된다. 고정 위치 회전축(79)의 상하의 위치가 고정되고, 2점이 각각 자유롭게 상하로 구동 가능하기 때문에, 전후 좌우를 포함하는 수평 방향으로 360도 방향의 경사를 조정하는 것이 가능해진다.

(휨량의 보정)

본 발명의 반송 장치는, 대형의 박판상 기판을 반송한다. 따라서, 로봇(14)도 대형이 되고, 회전 아암도 무거워진다. 회전 아암을 신장시키면, 로봇 중심으로부터 4000 mm 이상 엔드 이펙터 중심을 연장시키는 것이 가능하다. 따라서, 회전 아암의 자중 및 박판상 기판의 무게에 의해, 회전 아암이 휨 엔드 이펙터의 선단부가 본래의 위치보다 하방으로 내려간다. 그로 인해, 박판상 기판을 카세트 등의 내부의 소정의 위치로부터 정확하게 취출하여, 정확한 위치에 적재하는 것이 곤란해지는 경우가 발생된다. 따라서, 정확하게 또한 안전하게 박판상 기판을 반송하기 위해서는, 휨량을 보정하는 것이 바람직하다.

도10a는, 회전 아암을 신장하는 과정에서, 엔드 이펙터 상의 소정의 측정점(기준점)이 측정 지점 A로부터 J 지점까지 이동할 때의 휨량을 나타내는 휨 곡선(D)을 나타낸 그래프이다. 그래프 중의 직선(S)은, 휨이 없을 때의 이동 궤적을 나타낸다. 휨 곡선(D)은, A 지점에 있어서의 휨량을 0으로 하고 그 후 서서히 휘어, J 지점에 있어서 최대 휨량(d)이 되는 예를 나타내고 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에서는, 정확하고 또한 확실하게 목적 위치에 박판상 기판을 운반하기 위해, 이 휨량을 보정하는 제어를 행한다. 보정 제어는, 도10a에 나타낸 휨량을 상쇄하도록 상부 방향(Z축 방향)으로 이동한다. 즉, 도10a에 있어서, 직선(S)을 기준으로 하여 선대칭이 되는 그래프에 따라, 수평 지지대부(13)를 상부 방향으로 구동함으로써 휨량을 상쇄하도록 Z축 방향의 보정을 행한다.

그러나, 도10a의 그래프는, 각 측정 지점 A 내지 J에 있어서의 휨량을 플롯한 것에 불과한 꺾인선 그래프이다. 그로 인해, 각 측정 지점의 사이에서는 실제의 휨량과의 오차로 인해, 연직 방향으로 진동이 발생되는 문제가 생길 우려가 있다. 그래서, 꺾인선 그래프가 곡선이 되도록 보간 제어를 행하고, 이를 기초로 하여 보정 처리를 행한다. 이에 의해 회전 아암의 신장 동작이 원활해진다. 보간 제어에는, 예를 들어, 전후 3점의 휨량이 포함되는 원의 반경을 산출하는 작업을 각 측정점의 전부에 대해 행하는 등의 방법이 있고, 이 처리를 실행함으로써, 꺾인선 그래프에 근사한 곡선이 얻어진다. 이에 의해 도10b에 나타낸 바와 같은 원활한 곡선(C)이 얻어지고, 이 곡선에 따라, Z축 방향의 구동을 행함으로써, 원활한 보정 처리 동작을 실행하는 것이 가능해진다.

(반송 구동 제어)

도11은, 본 발명의 일실시 형태에 관한 반송 제어 수단의 기능 블록도이다. 이송 제어부(120)는, 박판상 기판에 억세스하여, 박판상 기판을 원하는 위치로 반송하기 위해, 수평 방향 이동(X축 방향), 상하 방향의 이동(Z축 방향), 로봇(14)의 경사각, 및 로봇(14)의 회전 및 회전 아암(16)의 동작을 제어한다. Z축 방향의 이동은, 승강 구동 수단(121)에 의해 행해지고, X축 방향의 이동은 수평 이동 수단(130)에 의해 행해진다. 이들에 의해, 로봇(14) 전체가 소정의 위치로 반송된다.

로봇 제어 수단(135)은, 로봇의 회전 및 회전 아암의 동작을 제어한다. 또한, 경사 조정 수단(125)에 의해, 수평 지지대부(13)의 경사각을 조정한다. 각 이동 기구 및 로봇의 각 부분에는 각종 센서(138)가 설치되어, 검지 신호가 이송 제어부(120)에 피드백된다.

이송 제어부(120)는, 박판상 기판이 존재하는 장소 및 이동 장소를 나타내는 위치 데이터 등의 반송 제어 데이터를 수신하면, 현재 위치 데이터와, 수신한 위치데이터로부터, 이동 방향 및 이동량을 산출한다. 산출한 이동량 데이터는 수평 방향 데이터 및 수직 방향 데이터로 분할되어, 각각의 구동 제어 수단에 출력된다. X축 방향의 이동량 데이터는 수평 구동 제어부(131)에 출력되고, 그것을 기초로 하여 수평 구동부(132)가 구동된다. Z축 방향의 이동량 데이터는, 승강 구동 수단(121)의 수직 구동 제어부(122)에 출력되고, 그것을 기초로 하여 승강 구동부(123)가 구동된다. 로봇(14)이 X축 방향 및 Z축 방향의 소정의 위치로 이동한다.

로봇 제어부(136)는, 이송 제어 수단(120)으로부터의 이송 데이터를 기초로 하여, 아암 등 구동부(137)를 구동시켜, 수평 방향의 회전 동작, 및 회전 아암(16)을 동작시킨다.

도11에 나타낸 반송 제어 수단은, 휨 보정 수단(140)을 더 구비하고 있다. 휨 보정 수단(140)은, 이송 제어부(120)로부터 로봇(14)의 현재 위치 정보, 회전 아암의 동작 위치 정보를 수취하여, 휨량의 보정을 행하도록 엔드 이펙터(17)의 선단부의 높이를 조정한다. 휨 보정 수단(140)은, 휨량을 보정하는 보정량을 산출하는 보정 정보 산출부(141)와, 회전 아암(16)을 신장한 경우의 각 측정 위치의 휨량 데이터를 기억한 휨량 정보 기억부(143)를 구비하고 있다. 보정 정보 산출부(141)는, 수신한 위치 정보 등에 따라서, 휨 보정 기억부(142)로부터 미리 계측하고 있는 휨량(혹은 보정량)을 판독하여, 보정해야 할 데이터를 산출한다.

산출한 보정 데이터는, 승강 구동부(122) 또는 경사 구동부(126)에 출력되고, 수평 지지대부(13)의 승강 위치 또는, 로봇(14)의 경사 각도가 변화됨으로써, 휨량이 보정된다. 수평 지지대부(13)의 구동 및 로봇(14)의 경사각의 변경의 쌍방을 행함으로써, 보다 정확하게 휨량을 보정하도록 해도 좋다.

도12a 내지 도12c를 이용하여, 경사 조정부를 이용하여 휨량을 보정하는 경우의 예를 구체적으로 설명한다. 도12a는, 회전 아암(16)에 의한 엔드 이펙터(17)의 최대 이송 거리를 도시한 도면이다. 엔드 이펙터(17)를 로봇의 중심 부근에 보유 지지하는 상태(100)로부터, 회전 아암(16)을 신장하여 엔드 이펙터를 먼 위치까지 내민 상태(101)의 거리의 차(m)가, 회전 아암(16)의 최대 이송 거리이다. 이송 거리가 길어짐에 따라, 회전 아암(16)의 휨량도 커진다.

도12b는, 휨량의 보정을 행하지 않는 경우에 있어서, 엔드 이펙터(17)를, 소정의 카세트(51)에 삽입하는 경우를 도시한 도면이다. 이 경우 회전 아암(16)을 구동하여, 엔드 이펙터(17)를 수평 방향으로 똑바로 신장하는 것만으로는, 엔드 이펙터(17)가 카세트(51)에 충돌해 버린다.

도12c는, 경사 조정부(30)를 이용하여 휨량을 보정한 경우를 도시한 도면이다. 경사 조정부(30)에 의해 약간 경사 각도를 올림으로써, 회전 아암(16)이 소정의 경사각을 갖고 신장하기 때문에 엔드 이펙터(17)의 위치가 올라가, 수납 용기(51)에 충돌하는 일 없이 이송 가능해진다.

(동작 확인 실험예)

도2와 도4와 도13의 형상의 반송 장치를 다음 사양으로 제조하여, 실제로 가동시키고, 동작 확인을 행하였다. 또한, 도13은, 로봇(14)에 의한 박판상 기판의 반송 위치를 나타내기 위한 평면도이다. 로봇(14)은 도5에 도시한 바와 같이, 220°의 각도로 반송 가능하지만, 4 방향으로도 처리 장치를 설치하여 동작 확인을 행하였다.

탑(2)은 제관(製罐)으로 높이 : 4250 mm, 탑 외벽 간격 : 3820 mm, 탑 내벽 간격 : 2620 mm, 탑 폭 : 600 mm × 500 mm로 로봇측의 모서리는 깎여 있다.

레일 길이 : 6500 mm × 3개(레일 간격 830 mm와 2000 mm), 레일 폭 33 × 레일 상면 높이 220 mm. 선반부(3) : 탑측 승강 빔 2700 mm에 폭 400 mm × 길이 1800 mm의 바닥 부착.

로봇(4)은 제1 아암 공통형(이른바 부메랑형) 더블 아암 로봇으로, 탑 중심면으로부터 1400 mm의 선반부 중앙에 로봇 동체 내심을 설치. 로봇 높이 : 880 mm, 동체 직경 : 800 mm, 아암 길이 = 최소 선회 반경 : 1625 mm(관절 중심간 거리 : 450 mm), 제1 아암 개방도 : 130도. 아암 관절에 로봇 중심축으로부터 풀리와 벨트에 의해 엔드 이펙터를 직선적으로 동작.

틸트 기구 : 로봇 중심으로부터 레일 직교선에 대해 좌우 60도씩의 방향 등거리에 웜 기어가 구비된 모터 2개를 배치하여 360도 방향 틸트 자유, 최대 틸트 각도(경사 조정 각도) : ± 2도.

엔드 이펙터 : 전체 길이 2310 mm, 핑거부 폭 : 1260 mm(60 mm × 4개) × 길이 1800 mm.

이 반송 장치의 능력은, 반송 가능 양정(揚程) : 1100 mm 내지 3600 mm, 승강 시간 : 2500 mm/3.5초, 수평 이동 거리 2500 mm. 로봇의 선회 각도는 500도, 선회 속도 180도/2초, 틸트 속도 : ± 2도/1초. 도6에 도시한 바와 같이, 로봇의 한 쪽 아암의 반송 최대 거리는, 4150 mm에서 로봇 중심으로부터 4300 mm 앞까지 엔드 이펙터 중심을 연장시키는 것이 가능하고, 그 속도는 4150 mm/3초. 로봇(4)의 반입·반출 방향은, 도7의 P, Q, R, S의 4 방향이다. 탑(2)은, 레일이 있는 수평 이동 기구(5)에 의해 이동하기 때문에, 반송 목적 장소는 수평 이동 거리 2730 mm의 범위 내에서 자유롭다.

이 반송 장치에서 두께 0.7 mm × 폭 2000 mm × 길이 2200 mm의 유리판을, 베이스에 놓인 한 쪽 카세트(51)(폭 2200 mm × 안 길이 2400 mm × 높이 1600 mm : 최하단의 높이 1200 mm, 최상단 2720 mm)로부터 반출하고, 높이 1600 mm의 처리 장치(60) 내 임시 거치대로 반송하여 적재한다. 처리 후, 게이트(61)를 개방하여, 본 발명의 로봇(4)이 유리 기판(8)을 취출하고, 다른 쪽 카세트(52)에 수납한다. 또한, 상기한 설명에서는, 수평 지지대부(13)를 1개 설치한 예만을 나타냈지만, 수평 지지대부(13)를 복수 설치하고, 각각의 수평 지지대부에 로봇을 적재하는 것도 가능하다.

(박판상 기판의 보유 지지 위치의 어긋남의 산출 및 그 보정에 대해)

또한, 본 발명의 반송 장치에, 다음과 같은 보유 지지 위치 확인 수단을 마련하는 것도 가능하다. 우선, 도13에 도시한 바와 같이, 반송 장치의 소정의 위치에 박판상 기판을 검지 가능한 위치 확인 센서(110)를 설치한다. 엔드 이펙터에 의해 박판상 기판을 흡착 보유 지지하면, 보유 지지한 박판상 기판의 인접하는 2변이 위치 확인 센서(110) 상을 통과하는 소정의 원호에 따라 박판상 기판을 이송한다. 이 때의 센서의 검지 타이밍 및 미리 알고 있는 박판상 기판의 크기 및 형상에 의해, 엔드 이펙터에 의해 박판상 기판이 정확하게 흡착 보유 지지되어 있는지 여부를 판별하는 것이 가능하다.

이에 의해, 엔드 이펙터 상에 있어서의 박판상 기판의 위치 어긋남을 검출하여, 예를 들어 제어 수단으로 위치 어긋남량을 산출할 수 있다. 즉, 미리 설정되어 있는 교시 위치와 실제의 위치를 대비함으로써, 어긋남을 산출할 수 있다. 여기서, 산출되는 것은, 거리와 각도이다. 단, 어긋난 각도를 산출하기 위해서는 복수의 센서를 이용하거나, 혹은 1개 센서로 복수회 검출함으로써 필요한 위치 정보를 얻을 수 있다.

이 방법에 따르면, 적어도 1개의 위치 확인 센서(110) 상을 1회 통과시키는 것만으로, 박판상 기판이 정확하게 보유 지지되어 있는지 여부를 판별할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 이 판별을 위한 이송을, 반송을 위한 이송 경로에 편입시킴으로써, 보다 효율적인 판정이 가능해진다. 센서로서는, 라인 센서, 스폿 센 서 등을 이용할 수 있고, 공지의 광학식의 비접촉 센서를 사용하는 것이 바람직하다.

도14 내지 도21을 이용하여, 박판상 기판의 엔드 이펙터에 의한 보유 지지 위치의 검출 및 보유 지지 위치의 어긋남을 보정하는 장치 및 방법에 대해 보다 상세하게 설명한다. 이하의 예에서는, 박판상 기판으로서 유리판을 반송하는 예를 이용하여 설명한다.

도14는, 본 발명의 보유 지지 위치 확인 수단을 구비한 반송 장치의 일예를 도시한 사시도이다. 도15 내지 도21은, 로봇의 선회 중심을 원점으로 하는 X-Y 평면(수평면)에 있어서의, 엔드 이펙터에 의한 유리판의 보유 지지 위치의 해석에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도14에 도시한 반송 장치는, 보유 지지 위치 확인 수단을 구비하고 있다. 보유 지지 위치 확인 수단은, 수평 지지대부(13) 상에 설치된 위치 확인 센서와, 위치 확인 센서로부터의 검출 신호를 기초로 하여 엔드 이펙터(17)에 의해 보유 지지한 위치의 어긋남 산출하는 위치 산출부를 구비한다. 위치 연산 처리부는, CPU, 그 밖의 논리 회로, 메모리 및 제어 프로그램(연산 프로그램을 포함함) 등으로 구성되는 종래 기술에 의한 마이크로 프로세서에 의한 연산 처리가 가능하다. 이러한 마이크로 프로세서에 의한 연산 처리는 주지이므로, 마이크로 프로세서의 구성에 대해서는, 이 이상 설명하지 않는다. 또한, 연산의 수법에 대해서는, 후술한다.

위치 확인 센서는 상하로 이격하여 설치된 수평 돌출부에 투광기와 수광기가 서로 대향하여 설치되어 있고, 투광기로부터의 빛을 수광기가 수광하고 있는지 여부(투광기로부터 수광기로의 광로가 차폐되었는지 여부)에 의해, 차폐물의 존재를 검지한다. 따라서, 엔드 이펙터에 의해, 카세트 내로부터 취출한 유리판을 처리 장치로 반송할 때, 또는, 처리 장치로부터 유리판을 카세트로 반환할 때의 이송 경로를, 적어도 유리판의 1변이 위치 확인 센서의 광로를 가로지르도록 함으로써, 위치 확인 수단이 엔드 이펙터 상의 유리판의 적재 위치를 검출할 수 있다.

(보유 지지 위치 확인 수단에 의한 유리 위치 측정 방법)

도13에 도시한 바와 같이, 로봇(14)은, 카세트(51)로부터 취출한 유리판을 적어도 카세트(51)와 반대 방향의 180도 내에 있는 어느 하나의 처리실(60)로 반송할 수 있다. 도13에서는, 그 일예로서, 3 방향에 처리실(60)을 설치한 예를 나타내고 있다. 로봇(14)은, 카세트(51)로부터 유리판을 취출하면, 유리판 중 적어도 1변이 반드시 위치 확인 센서(110)의 광로를 차폐하는 소정의 경로에 따라서 이송된다. 도15 내지 도21은, 소정의 기준 위치에 있어서, 엔드 이펙터에 의해 유리판을 보유 지지하여 로봇(14)을 수평 방향으로 회전 동작시킨 경우의 유리판의 각종 검지 상태를 나타내고 있다. 이들 도면에서는, 로봇의 선회 중심을 원점으로 하는 X-Y 평면으로 나타내고, 초기 위치 O(r, 0)는 X축 상에 있다.

보유 지지 위치 확인 수단은, 로봇의 제어부에 의한 엔드 이펙터의 위치 정보와, 위치 확인 센서에 의해 검출한 유리 기판의 검지 정보로부터, 엔드 이펙터 상의 유리판의 위치를 산출하여, 측정 위치와 교시 위치와의 어긋남량을 산출할 수 있다. 이 보유 지지 위치 확인 수단에 의해 측정을 행하는 것은, 로봇을 초기 위 치 O(r, O)로부터 보유 지지 위치 확인 수단의 센서가 유리판의 주연부의 위치[P1(XP1, YP1)], 또한, P1을 포함하는 1변과 직각을 이루는 1변 상의 위치[P2(XP2, YP2)와 P3(XP3, YP3)], 또한 P2, P3을 포함하는 1변과 직각을 이루는 1변 상의 위치[P4(XP4, YP4)] 등을 검출할 때까지 회전하였을 때의 로봇의 작동 각도(이하, 측정 각도 θP1, θP2, θP3, θP4라 함)이다(도16 내지 도19 참조).

이 측정 결과는 기억 수단에 전달되어 기억된다. 이 기억된 측정 결과와 미리 기억 수단에 기억된 교시 위치의 정보는, 적시, 산출 수단에 전달되어 어긋남량이 산출된다. 또한, 검출하는 위치 정보의 종류나 개수에 의해 유리판의 진행 방향(도면 중, Y로 나타내는 방향) 혹은 회전 아암에 의한 엔드 이펙터의 진행 방향에 대해 수직인 방향(도면 중, X로 나타내는 방향)으로의 어긋남이나, 회전 방향(도면 중, θ로 나타내는 선회 방향)의 어긋남을 산출할 수 있다. 이하에, 검출하는 위치 정보를 기초로 한 어긋남량 산출 방법을 서술한다.

(기준 보유 지지 위치의 교시 방법)

도15는, 미리 설정한 기준 위치에 있어서, 엔드 이펙터가 유리판을 보유 지지하고 있는 경우에, 위치 확인 센서(110)에 의한 유리판의 각 변을 검지하는 각도와 위치(이하, 이 위치를「교시 위치」라 함)를 나타내고 있다. 유리판을 소정의 기준 위치에 보유 지지하여, 초기 위치에까지 엔드 이펙터를 이동시킨 후, 로봇(14)을 회전시켜 초기 위치로부터 유리판의 주연부를 검출하는 위치까지의 각도(θQ1)를 측정한다. 이 결과를 교시 각도(θQ1)로서 기억 수단에 기억한다. 이 정보를 기초로 하여 산출 수단에 의해 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)]를 산출한다. 이 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)]를 산출하는 산출식은 다음과 같아진다. 단, r은 로봇의 선회 중심으로부터 센서의 광축까지의 거리이다.

[수학식 1]

이에 의해, 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)]가 산출된다. 또한, 이 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)]는 측정치가 아닌, 미리 기억 수단에 원하는 좌표를 설정함으로써도 가능하다.

마찬가지로 하여, Q2, Q3, Q4의 각도를 측정하고, 교시 위치를 산출한다.

(X축 방향의 어긋남량 산출 방법)

도16을 이용하여, X축 방향의 어긋남량의 산출 방법을 설명한다. 도면 중, 실선은 유리판의 현실의 보유 지지 위치를 나타내고, 파선은 교시 위치를 나타내고 있다. 도16에서는, 유리판은 교시 위치로부터 X축의 정방향으로 어긋나 엔드 이펙터 상에 적재되어 있다. 센서를 상대적으로 회전시켜, 초기 위치로부터 유리판과 광축이 교차하는 위치[P1(XP1, YP1)]까지의 로봇의 작동 각도[이하 측정 각도(θP1)라 함]를 측정한다. 전술한 교시 각도와 마찬가지로, 측정에 의한 유리판의 위치는, P1(XP1, YP1)은 다음과 같이 산출된다.

[수학식 2]

이들 결과로부터, 어긋남량(ΔXP1, ΔYP1)은 다음과 같이 산출된다.

[수학식 3]

이 어긋남량의 산출 결과에 의해, 엔드 이펙터 상에서 유리판이 X축 방향으로의 어긋남량(ΔXP1)인 │XP1 - XQ1│이 산출된다.

(Y축 방향의 어긋남량 산출 방법)

도17을 이용하여, X축 방향의 어긋남량의 산출 방법을 설명한다. 도면 중, 실선은 유리판의 현실의 보유 지지 위치를 나타내고, 파선은 교시 위치를 나타내고 있다. 도17에서는, 유리판은 교시 위치로부터 Y축의 정방향으로 어긋나 엔드 이펙터 상에 적재되어 있다. X축 방향으로 어긋난 경우와 마찬가지로 P1을 포함하는 주연부의 1변과 직교하는 1변 상의 점[P2(XP2, YP2)]까지의 로봇의 측정 각도(θP2)를 측정한다. 이 P2(XP2, YP2)에 의해 Y축 방향의 어긋남량은 다음과 같이 산출된다.

[수학식 4]

교시 위치(Q2)의 좌표는 (XQ2, YQ2)라 하면, Y축 방향의 어긋남량[ΔY(ΔXP1ΔYP1)]은 다음과 같이 산출된다.

[수학식 5]

이에 의해, Y축 방향의 어긋남량(ΔY)은 │YP2 - YQ2│라 산출된다.

(회전 방향의 어긋남량 산출 방법)

도18을 이용하여, 회전 방향으로 어긋남이 있는 경우의 어긋남량의 산출 방법을 설명한다. 도16, 도17과 마찬가지로, 실선은 유리판의 현실의 보유 지지 위치를 나타내고, 파선은 교시 위치를 나타내고 있다. 도17에서는, 실선으로 나타내는 유리판은 교시 위치에 있는 유리판과 비교하여 X 및 Y축 방향으로 평행 이동 및 회전 방향으로 어긋남이 있는 경우를 나타내고 있다. 이 회전 방향의 어긋남량을 산출하는 방법은, 전술한 바와 같이 유리판의 주연부의 1변 상의 점(P1, P2)에다가, P2와 같은 변 상에 있는 P3(XP3, YP3)을 검지하기까지의 측정 각도(θP3)를 측정하여 P1, P2와 마찬가지로 좌표를 산출한다.

[수학식 6]

이에 의해, P3(XP3, YP3)이 산출된다.

이 측정 위치[P3(XP3, YP3)]를 포함하는 1변은, 교시 위치[Q3(XQ3, YQ3)]를 포함하는 1변에 대해 회전 어긋남이 발생되어 있고, 그 어긋남량은 α이다. 이 어긋남량(α)은, P2로부터 P3을 향하는 벡터(P2P3)와, Q2로부터 Q3을 향하는 벡터(Q2Q3)가 이루는 각도이므로, 다음과 같이 산출된다.

[수학식 7]

[수학식 8]

이에 의해 어긋남량(α)이 산출된다.

(어긋남량의 보정 방법)

도16에 나타낸 바와 같이 유리판이 X축 방향으로 어긋나 있는 경우, 파선으로 나타내는 유리판은 교시 위치에 대해, 실선으로 나타내는 측정 위치는 도면 중 우측으로 ΔX만큼 어긋나 있다. 본원 발명의 반송 장치에서는, 미리 교시한 유리판을 적재하는 위치로부터, 도면 중 좌측으로 Δ만큼 옮겨 적재함으로써, 어긋남을 수정할 수 있다.

도17에서 도시한 바와 같이 Y축 방향으로 어긋남이 있는 경우도 마찬가지로, 교시 위치로부터의 어긋나 있는 방향에 대해 반대측에 적재함으로써 어긋남이 수정된다.

회전 방향으로 어긋남이 있는 경우에는, 도19에서 실험 유리판 좌표에 있어 서, 회전 방향의 어긋남량(α)만큼 로봇을 회전한다. 측정 위치(P1, P2)는 각각 P4, P5로 이동한다. 이 때의 P4, P5의 좌표는 다음 식으로 산출된다.

[수학식 9]

[수학식 10]

이에 의해, P4, P5의 좌표[(XP4YP4), (XP5YP5)]를 산출할 수 있다. 그러나, 회전 어긋남은 보정할 수 있었지만, X축 방향과 Y축 방향의 위치 어긋남이 보정되어 있지 않다. 이 X축 방향의 어긋남은 P4와 Q1의 X 좌표치를 비교함으로써, Y축 방향의 어긋남은 P5와 Q2의 Y 좌표치를 비교함으로써, 각각 어긋남량이 산출된다. 이 산출된 어긋남량을 기초로 하여 유리판을 적재하기 위한 교시 위치를 보정한다. 본 발명의 반송 장치에서는, X축 방향의 어긋남은 이동대(41)의 교시 위치를 보정할 수 있고, Y축 방향의 어긋남은 회전 아암의(16)을 신장함으로써 보정할 수 있고, 회전 방향의 어긋남은 전술한 바와 같이 로봇의 회전에 의해 보정할 수 있다.

도13으로부터 도19에서는 1개의 센서를 구비하는 경우에 대해 전술하였지만, 그에 대해 도20에 나타낸 반송 장치는, 보유 지지 위치 확인 수단을 2개 구비하고 있다. 보유 지지 위치 확인 수단은, 상기 위치 확인 센서를 로봇의 선회 중심으로 부터 다른 거리가 되도록 구비한다. 전술한 바와 같이 위치 연산부에 의해 엔드 이펙터(17)의 보유 지지 위치의 어긋남을 산출한다. 또한, 이하의 설명에서는, 2개째의 센서는, 전술한 센서보다도 외측에 설치하고 있고, 그 교시 위치를 좌표[V(x, x)]로 나타내고 있다.

(교시 방법)

전술과 마찬가지로 엔드 이펙터가 유리판을 미리 설정한 기준 위치로 보유 지지하고 있는 경우에, 각 위치 확인 센서(110)에 의한 유리판의 각 변을 검지하는 각도와 위치를 나타내고 있다. 유리판을 소정의 기준 위치에 보유 지지하여, 초기 위치에까지 엔드 이펙터를 이동시킨 후, 로봇(14)을 회전시켜 초기 위치로부터 유리판의 주연부를 검출하는 위치까지의 각도(θQ1θV1)를 측정한다.

이 결과를 교시 각도(θQ1θV1)로서 기억 수단에 기억한다. 이 정보를 기초로 하여 산출 수단에 의해 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)V1(V1, YV1)]를 산출한다. 이 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)]를 산출하는 식은 상기 식(2)와 동일하며, V1(XV1, YV1)을 산출하는 산출식은 다음과 같아진다. 단, r1, r2는 로봇의 선회 중심으로부터 센서의 광축까지의 거리이다.

[수학식 11]

[수학식 12]

이에 의해, 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)V1(XV1, YV1)]가 산출된다. 또한, 이 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)V1(XV1, YV1)]는 측정치가 아닌, 미리 기억 수단에 원하는 좌표를 설정함으로써도 가능하다.

마찬가지로 하여, Q2, Q3, Q4, V1, V2, V3, V4의 각도를 측정하여, 교시 위치를 산출한다. 또한, X축 방향의 어긋남량 산출은, 전술한 바와 같이 각 센서에 의해 가능하다.

여기서는, 센서를 2개 구비하는 경우에, 그 측정치에 의해 교시 위치로부터의 회전 방향의 어긋남을 산출하는 방법을, 도21을 참조하여 설명한다. 도면 중, 실선은 유리판의 현실의 보유 지지 위치를 나타내고, 파선은 교시 위치를 나타내고 있다. 도21에서는, 유리판의 중심점이 교시 위치로부터 좌표(U)까지 어긋나고, 또한 좌표(U)를 중심으로 반시계 방향으로 어긋나 엔드 이펙터 상에 적재되어 있다. 각 센서를 상대적으로 회전시켜, 초기 위치로부터 유리판과 광축이 교차하는 위치[P1(XP1, YP1)W1(XW1, YW1)]까지의 로봇의 작동 각도[이하 측정 각도(θP1θW1)라 함]를 측정한다. 전술한 교시 각도와 마찬가지로, 측정에 의한 유리판의 위치는, P1(XP1, YP1)W1(XW1, YW1)은 다음과 같이 산출된다.

[수학식 13]

[수학식 14]

이상의 측정치에 의해 산출한 좌표 결과에 의해 회전 방향의 어긋남량은 다음과 같이 산출된다. 이 측정 위치[P1(XP1, YP1)W1(XW1, YW1)]를 포함하는 1변은, 교시 위치[Q1(XQ1, YQ1)V1(XV1, YV1)]를 포함하는 1변에 대해 회전 어긋남이 발생되어 있고, 그 어긋남량은 β이다. 이 어긋남량(β)은, P1로부터 W1을 향하는 벡터(P1W1)와, Q1로부터 V1을 향하는 벡터(Q1V1)가 이루는 각도이므로, 다음과 같이 산출된다.

[수학식 15]

[수학식 16]

이에 의해 어긋남량(β)이 산출된다.

이하, 위치 어긋남 보정 방법은, 전술한 α를 β로 치환함으로써 가능하다.

(진애의 처리)

전술한 바와 같이, 본 발명은, 청정 환경하에서 가동되는 박판상 기판의 반송 장치이다. 따라서, 반송 동작시에는, 진애의 배출을 방지하는 방책이 요망된다. 우선, 일의적으로는, 가능한 한 진애를 발생시키지 않는 것이 중요하다. 그러나, 가동 부분을 갖는 이상, 부품의 미끄럼 이동 등에 의해 진애의 발생을 제로로 할 수는 없다. 그래서, 반송 장치의 각 발진 부분으로부터 진애를 취출하여 외부로 배출하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

도22는, 진애에 의한 청정 환경의 오염을 방지하기 위한 일실시 형태를 설명하기 위한 부분 사시도이다. 지지대부(14)에 적재된 로봇(14)(도3 참조)에 있어서 발생하는 진애는, 로봇(14)의 각 진애 발생원에 접속되어 있는 배기관(80)을 거쳐서 배기 덕트(82a)에 모인다.

배기 덕트(82a)는, 배기 덕트(82b)에 접속되어 있고, 또한 직립 지지체(12) 및 이동대(41) 내부를 관통하는 배기관(83), 배기 덕트(82c, 82d 및 82e)를 거쳐서, 청정 환경의 밖(외부)까지 접속되어 있다. 이들 배기 덕트(82) 내는, 외측에 흡인되어 있고, 배기 덕트(82) 내의 공기 또는 분위기는 청정 환경 밖으로 배출되어 있다. 또한, 배기관(80) 및 배기 덕트(82) 내에 각종 전기 배선을 수납하는 것이 바람직하다.

배기 덕트(82a)는, 지지대부(13)에 회전 축부(81a)에 의해 회전 가능하게 저어널식으로 연결되어 있고, 또한 회전 가능한 회전 마디(81b)를 거처셔 배기 덕트 (82b)에 접속되어 있다. 또한 배기 덕트(82b)는, 회전축(81c)에 의해 직립 지지체(12)에 저어널식으로 연결되어 있다. 따라서, 배기 덕트(82a, 82b)는, 수평 지지대부(13)가 상하 이동해도 회전축(81a, 81c) 및 회전 마디(81b)의 회전 동작에 의해, 수평 지지대부(13)의 움직임에 따라서 이동하는 것이 가능하다. 이로 인해, 회전 마디(81) 등이 수평 지지대부(13)보다 상방으로 가는 일이 없으므로, 회전 마디(81) 등과 수평대 및 로봇(14)이 충돌하는 일이 없고, 또한 바닥 등에 배선이 접촉하는 일이 없다.

마찬가지로 배기 덕트(82c)도 회전축(81d)에 의해 이동대(41)에 접속되고, 또한 회전 마디(81e)를 거쳐서 배기 덕트(82d)에 접속되어 있다. 배기 덕트(82d)는, 레일(42) 상을 미끄럼 이동하는 미끄럼 이동 부재(84)에 설치된 회전축(81f)을 거쳐서 배기 덕트(82e)에 접속된다. 이와 같이, 미끄럼 이동부(84)가 미끄럼 이동하는 동시에 회전축(82d, 81f) 및 회전 마디(81e)가 회전 가능하므로, 지지대부(41)가 횡방향으로 미끄럼 이동해도, 배기 가이드(82c, 82e, 82d)는 그 움직임에 따라서, 진애를 외부로 배출하는 것이 가능하다.

도22에서는, 로봇(14)으로부터의 진애를 배출하는 예만을 도시하고 있지만, 이동대부(13)의 상하의 미끄럼 이동 동작에 수반하는 진애, 이동대부(41) 및 미끄럼 이동부(84)의 횡방향의 미끄럼 이동에 수반하는 진애도 배기 덕트(82a 내지 82e)에 모아, 배기시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

(그 밖의 실시 형태)

또한, 상기 설명에서는, Y축 방향의 수평 반송 장치에 대해서는 설명하고 있 지 않다. 그러나, 본 발명의 반송 장치는, 대형의 박판(2 m × 2 m 유리판 등)을 반송하기 위해 반송처인 복수의 카세트간 거리나 복수의 처리 장치간 거리가 긴 경우가 대부분이며, 그로 인해 수평 이동 기구를 설치하는 것이 바람직하다. 로봇(14)의 수평 이동 기구의 구체적인 예로서는, 수평인 평행 레일과 래크 앤드 피니언 방식, 삭도 방식, 폴나사 레일 방식, 레일 자주 방식, 공기 부상 방식, 자기 부상 방식 등 공지의 중량물 구동 방법을 채용할 수 있다. 이 수평 이동 기구의 구동원으로서는, 서보 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터 등을 이용할 수 있다.

Claims

소정의 청정 환경하에 설치되고, 대형의 박판상 기판을 소정의 취출 위치로부터 다른 처리 위치로 반송하는 박판상 기판의 반송 장치이며,

이격되어 직립하는 한 쌍의 직립 지지체와,

상기 한 쌍의 직립 지지체에 의해 승강 가능하게 외팔보 지지된 적어도 하나의 수평 지지대부와,

상기 수평 지지대부를 상하 방향으로 승강시키는 승강 구동 수단과,

상기 수평 지지대부에 적재되고, 상기 박판상 기판을 들어올려 이송하는 수평 회전 아암을 갖는 로봇을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제1항에 있어서, 상기 로봇은, 상기 수평 회전 아암을 구동하여 상기 한 쌍의 직립 지지체의 사이로부터 상기 박판상 기판을 취출 또는 복귀시키도록 억세스 가능한 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제2항에 있어서, 상기 수평 지지대부는, 상기 수평 지지대부에 적재되는 상기 로봇의 수평면에 대한 각도를 변화시키는 경사 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제3항에 있어서, 상기 박판상 기판을 들어올려 이송하는 상기 회전 아암의 선단부에 설치된 엔드 이펙터의 휨량과 상기 회전 아암의 연직 방향의 휨량을 보정하는 휨 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제4항에 있어서, 상기 휨 보정 수단은, 상기 엔드 이펙터에 의해 상기 박판상 기판을 들어올린 상태에서의 상기 휨량을 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제5항에 있어서, 상기 휨 보정 수단은, 상기 아암 상 또는 상기 엔드 이펙터 상에 설치된 기준점의 이동에 수반하는 복수의 측정점의 연직 방향의 휨량을 기억하는 휨 기억 수단을 구비하고, 상기 기준점이 상기 측정점으로 이동할 때마다 상기 휨 기억 수단으로부터 현재 위치에 대응하는 휨량을 판독하여, 상기 휨량을 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제6항에 있어서, 상기 휨 기억 수단은, 자중에만 의한 휨량과, 상기 박판상 기판을 보유 지지하고 있을 때의 휨량의 쌍방을 기억하고 있고, 자중뿐인 경우와 상기 박판상 기판을 보유 지지하고 있는 경우에서 보정량을 변경하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휨 보정 수단은, 상기 승강 구동부를 제어하는 보정 제어 수단을 구비하고, 상기 구동부를 제어하여 상기 휨량 에 따라서 상기 수평 지지대부를 상승시키거나 또는 하강시킴으로써 상기 휨량을 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 수단은, 상기 경사 조정 수단을 제어하는 보정 제어 수단을 구비하고, 상기 조정 수단에 의해 상기 수평 지지대부에 적재된 상기 로봇을 경사시킴으로써, 상기 엔드 이펙터 및 상기 회전 아암의 위치를 상승 또는 하강시켜, 상기 휨량을 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 수단은, 상기 승강 구동 수단 및 상기 경사 수단을 제어하는 보정 제어 수단을 구비하고, 상기 휨에 따라서 상기 수평 지지대부를 승강하고, 및/또는 상기 경사 조정 수단을 경사시킴으로써, 상기 휨량을 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터에 의해 보유 지지한 상기 박판상 기판의 통과를 검지하는 보유 지지 위치 센서와, 상기 보유 지지 위치 센서의 검출 신호를 기초로 하여 소정의 기준 위치와 보유 지지 위치의 어긋남량을 산출하는 산출 수단을 구비하는 보유 지지 위치 확인 수단과, 상기 산출한 어긋남량을 기초로 하여, 보유 지지 위치의 어긋남량을 보정하는 어긋남 보정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제11항에 있어서, 상기 보유 지지 위치 확인 수단은, 소정의 기준 위치로부터의 X축 방향으로의 어긋남, Y축 방향으로의 어긋남, 또한 회전 방향으로의 어긋남량을 산출하고, 상기 어긋남 보정 수단은 산출한 어긋남량을 없애는 방향으로 상기 엔드 이펙터를 이동시켜 어긋남량을 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 직립 지지대부를 수평으로 이동시키는 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 이격되어 설치된 상기 한 쌍의 직립 지지체를 평행하게 유지한 상태에서, 상기 한 쌍의 직립 지지체의 정상부를 결합하여 고정하는 빔부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
소정의 청정 환경하에 설치되고, 회전 아암 및 엔드 이펙터를 구비하고 있고, 대형의 박판상 기판을 소정의 취출 위치로부터 다른 처리 위치로 반송하는 반송 장치에 있어서,

(a) 상기 회전 아암 또는 상기 엔드 이펙터의 억세스 위치의 위치 정보를 기초로 하여, 횡방향 이동량, 연직 방향의 이동량, 및 상기 회전 아암 및 상기 엔드 이펙터의 구동 데이터를 산출하는 공정과,

(b) 산출한 상기 횡방향 및 수직 방향의 이동량에 따라서 로봇을 이송하고, 상기 구동 데이터를 기초로 하여 회전 아암 및 엔드 이펙터를 구동하는 공정과,

(c) 상기 회전 아암 및 엔드 이펙터를 신장하였을 때의 휨량 데이터를 소정의 기억 수단으로부터 판독하는 공정과,

(d) 상기 휨량 데이터를 기초로 하여 상기 휨량을 보정하는 보정 데이터를 산출하는 공정과,

(e) 상기 보정 데이터를 기초로 하여, 상기 연직 방향의 이동량을 조정하여 상기 휨량을 보정하도록 연직 방향의 이동량을 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.
제15항에 있어서, 상기 공정 (e) 대신에,

(f) 상기 보정 데이터를 기초로 하여, 상기 로봇의 경사 각도를 조정함으로써, 상기 휨량을 보정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.
제15항에 있어서, 상기 공정 (e) 대신에,

(g) 상기 보정 데이터를 기초로 하여, 상기 연직 방향의 이동량 및/또는 상기 로봇의 경사 각도 조정함으로써, 상기 휨량을 보정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 (c)에 있어서는, 복 수의 이동 지점의 휨량을 판독하여, 상기 공정 (d)에 있어서, 이동 지점마다 보정 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.
제18항에 있어서, 상기 공정 (c)는, 상기 기억 수단으로부터, 박판상 기판을 보유 지지하고 있는지 여부에 따른 휨량을 판독하는 공정인 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 (c)에 있어서, 상기 기억 수단으로부터, 상기 휨량에 따라서 미리 산출된 보정량을 판독하고, 상기 공정 (d)에 의한 상기 보정량을 산출하는 일 없이, 판독한 상기 보정량을 기초로 하여 상기 공정 (e)의 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.
제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

(h) 상기 엔드 이펙터에 의해 보유 지지한 상기 박판상 기판의 보유 지지 위치를 확인하는 공정과,

(i) 상기 보유 지지 위치와 소정의 기준 보유 지지 위치를 비교하여, 그 어긋남량을 산출하는 공정과,

(j) 산출한 상기 어긋남량분을 보정하도록 동작 제어하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.
제21항에 있어서, 공정 (i)는, 소정의 기준 보유 지지 위치로부터의 X축 방향으로의 어긋남, Y축 방향으로의 어긋남, 또한 회전 방향으로의 어긋남량을 산출하는 공정을 포함하고,

공정 (j)는, 상기 공정 (i)에 있어서 산출한 각 방향의 어긋남을 보정하도록 동작 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치의 반송 제어 방법.