KR20080077392A - 이동탑재 로봇 - Google Patents

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Abstract

워크(W)를 보유지지하는 핸드(13)와, 워크(W)가 안착되는 안착부(12)와, 상기 핸드(13)를 왕복 이동시키는 이동수단(14)을 구비한 이동탑재 로봇(A).

Description

이동탑재 로봇{Transfer robot}
본 발명은, 유리기판 등의 워크(work)를 수납 카세트로부터 이동 탑재하는 이동탑재 로봇에 관한 것이다.
박형 디스플레이의 제조에 사용되는 유리기판 등의 사각형 판형상의 워크는, 수납 카세트 내에 다단으로 수납된다. 그리고, 워크의 처리시에는 수납 카세트에서 1장씩 추출되어 처리장치 등으로 반송되고, 처리 완료한 워크는 다시 수납 카세트로 반입된다. 이러한 설비에서는, 워크를 수납 카세트로부터 반출하고 또한 반입하는 이동탑재 로봇이 필요하게 된다.
이러한 이동탑재 로봇의 예로서, 수납 카세트 내에 핸드를 삽입하여 들어올려 수납 카세트로부터 반출하는 것이 알려져 있다. 그러나, 워크가 대형화되면, 수납 카세트 내에 삽입되는 핸드도 대형화되어 이동탑재 로봇 및 수납 카세트가 대형화되어 버린다. 일본공개특허 2005-64431호 공보에는 워크의 단부를 보유지지하여 수납 카세트로부터 워크를 인출하고 안착부 상으로 워크를 이동 탑재하는 이동탑재 로봇이 개시되어 있다. 워크의 단부를 보유지지하여 수납 카세트로부터 워크를 인출함으로써, 수납 카세트에 핸드를 삽입하는 경우보다도 이동탑재 로봇 및 수납 카세트의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 수납 카세트측에 워크를 반입출하기 위한 구동기구를 필요로 하지 않으므로, 구성의 간략화를 도모할 수 있다.
한편, 수납 카세트로부터 이동 탑재한 워크의 반송처(처리장치 또는 다른 이동탑재 로봇)가 이동탑재 로봇에서 보아 수납 카세트와 반대측에 배치되어 있는 경우, 일반적으로는 이동탑재 로봇을 일단 선회시킨 후, 반송처에 워크를 이동 탑재하도록 하고 있다. 그러나, 이 방식에서는 워크가 직사각형인 경우, 이동탑재 로봇이 선회할 수 있는 공간으로서 보다 넓은 공간이 필요하여 시스템 전체의 점유면적이 커진다. 일본공개특허 2005-255356호 공보에는, 수납 카세트로부터 워크를 인출한 후, 같은 방향으로 워크를 이동시켜 워크의 반송처에 워크를 이동 탑재하는 이동탑재 로봇이 개시되어 있다. 그러나, 이 이동탑재 로봇에서는, 수납 카세트로부터 워크를 인출한 후, 다른 핸드로 워크를 들어올려 워크의 반송처에 워크를 이동 탑재하는 기구이다. 따라서, 수납 카세트로부터 워크를 인출하기 위한 핸드(이하, 반입용 핸드)와 워크의 반송처에 워크를 이동 탑재하는 핸드(이하, 반출용 핸드)를 따로 설치할 필요가 있어 기구가 복잡화된다. 또한, 반출용 핸드는 워크를 지지하는 크기가 필요하기 때문에, 이동탑재 로봇이 대형화된다.
본 발명은 상술한 종래기술을 개선하는 것이다.
본 발명에 의하면, 사각형 판형상의 워크를 수평자세로 수납하는 수납 카세트로부터 상기 워크를 반출하는 이동탑재 로봇에 있어서, 상기 워크를 해제 가능하게 보유지지하는 핸드; 상기 워크가 안착되는 안착부; 상기 핸드를 상기 워크의 반출방향 및 상기 반출방향의 반대방향으로 왕복 이동시키는 이동수단; 상기 핸드와 상기 이동수단을 제어하는 제어수단;을 구비하고, 상기 제어수단은 상기 수납 카세트에서 상기 안착부 상으로 상기 워크가 평행 이동하도록, 상기 수납 카세트 내의 상기 워크의 단부를 상기 핸드에 보유지지시켜 상기 이동수단에 의해 상기 핸드를 상기 반출방향으로 이동시키고, 상기 워크가 상기 안착부 상으로 이동한 경우에, 상기 핸드에 의한 상기 워크의 보유지지를 해제하고, 상기 핸드를 상기 반대방향으로 미리 정한 위치까지 이동시키며, 상기 핸드가 상기 미리 정한 위치에 이동한 경우에, 상기 핸드에 의해 상기 안착부 상의 상기 워크를 다시 보유지지하고, 상기 이동수단에 의해 상기 핸드를 다시 상기 반출방향으로 이동시키며, 상기 워크를 상기 반출방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇이 제공된다.
본 발명에서는, 상기 핸드가 왕복 이동함으로써, 상기 수납 카세트에서 상기 이동탑재 로봇으로의 워크의 반입과, 반입한 워크의 반송처로의 반출을 행한다. 상기 이동탑재 로봇에서 보아 반송처가 상기 수납 카세트와 반대측에 배치되어 있는 경우에도, 상기 이동탑재 로봇의 선회를 필요로 하지 않는다. 그 때문에, 선회를 필요로 하지 않는 만큼 로봇의 점유공간의 삭감이나 택트 타임(tact time)의 단시간화를 도모할 수 있다. 또한, 워크의 반입과 반출을 동일한 상기 핸드로 행함으로써 기구를 간략화할 수 있다. 워크의 반입 및 반출 동안에 워크는 상기 안착부에 지지된다. 따라서, 상기 핸드가 워크를 지지하는 크기를 가지는 것이 요구되지 않아 상기 이동탑재 로봇의 소형화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 이동탑재 로봇(A)을 이용한 기판 처리 시 스템의 레이아웃도이다.
도 2는 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)의 평면도이다.
도 3은 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)의 정면도이다.
도 4는 이동탑재 로봇(A)의 분해 사시도이다.
도 5는 이동탑재 로봇(A)의 분해 사시도이다.
도 6은 기판 수납장치(B)의 사시도이다.
도 7은 기판을 수납하는 수납 카세트의 사시도이다.
도 8은 상기 수납 카세트의 1단분의 안착부를 나타내는 도면이다.
도 9는 기판 수납장치(B)를 구성하는 승강 유닛의 사시도이다.
도 10은 상기 승강 유닛의 분해 사시도이다.
도 11은 기판 수납장치(B)를 구성하는 에어 분출 유닛의 사시도이다.
도 12는 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)의 제어장치의 블록도이다.
도 13은 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 14는 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 15는 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 16은 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 17은 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 18은 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 19는 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 20은 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 21은 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 22는 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 23은 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 24는 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 25는 이동탑재 로봇(A)의 동작 설명도이다.
도 26은 다른 롤러 유닛을 채용한 이동탑재 로봇(A)의 평면도이다.
도 27은 도 26의 이동탑재 로봇의 롤러 유닛의 설명도이다.
도 28은 본 발명의 다른 실시예에 관한 이동탑재 로봇(A')의 평면도 및 그 일부 구성의 사시도이다.
도 29는 이동탑재 로봇(A')의 동작 설명도이다.
도 30은 기판 수납장치의 다른 예를 설명하는 도면이다.
<시스템의 개략>
도 1은 일실시예에 관한 이동탑재 로봇(A)을 이용한 기판 처리 시스템의 레이아웃도이다. 한편, 각 도면에서 X, Y는 서로 직교하는 수평방향, Z는 연직방향을 나타낸다. 또한, X, Y, Z의 각 화살표의 방향을 +방향, 반대방향을 -방향이라고 한다. 이 기판 처리 시스템은 사각형 판형상의 유리기판을 처리하는 시스템으로서, 이동탑재 로봇(A), 기판 수납장치(B), 복수 종류의 처리장치(C1~C3)를 구비한다.
기판 수납장치(B)에는 복수장의 유리기판이 수평자세로 수납된다. 이동탑재 로봇(A)은 기판 수납장치(B)로부터 유리기판을 추출하여 처리장치(C1~C3)의 어느 하나에 유리기판을 이동 탑재한다. 또한, 이동탑재 로봇(A)은 처리장치(C1~C3)의 어느 하나에서 처리 완료한 유리기판을 추출하여 기판 수납장치(B)로 처리 완료한 유리기판을 이동 탑재한다. 이동탑재 로봇(A)은 상기 기판 처리 시스템이 설치되는 플로어 상에 설치된 레일(1)을 따라 X방향으로 이동 가능하여, 기판 수납장치(B) 및 각 처리장치(C1~C3)의 대면하도록 이동 가능하다. 본 실시예에서는 각 처리장치(C1~C3)가 이동탑재 로봇(A)과의 사이에서 유리기판의 주고받음을 행하는 컨베이어 등의 장치를 내장하고 있는 경우를 상정한다.
본 실시예에서는 이동탑재 로봇(A)이 이동탑재 대상으로 하는 워크로서 유리기판을 예로 들었지만, 이동탑재 대상은 유리기판에 한정되지 않고, 다른 종류의 워크를 이동탑재 대상으로 할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 이동탑재 로봇(A)이 기판 수납장치(B)와 처리장치(C1~C3)의 사이에서 워크의 이동탑재를 행하지만, 기판 수납장치(B)와 다른 이동탑재 로봇 또는 워크의 반송장치의 사이에서 워크의 이동탑재를 행하도록 할 수도 있다.
<이동탑재 로봇>
도 2는 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)의 평면도, 도 3은 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)의 정면도이다. 또한, 도 4는 이동탑재 로봇(A)의 분해 사시도로서, 특히 이동탑재 로봇(A)의 이동탑재 유닛(10)의 분해 사시도, 도 5는 이동탑재 로봇(A)의 분해 사시도로서, 특히 이동탑재 로봇(A)의 주행 유닛(20)의 분해 사시도이다. 이동탑재 로봇(A)은 이동탑재 유닛(10)과 주행 유닛(20)을 구비한다.
<이동탑재 유닛>
우선, 이동탑재 유닛(10)에 대해 주로 도 4를 참조하여 설명한다. 이동탑재 유닛(10)은 복수의 각형의 강관을 조합하여 형성되는 프레임(11)을 구비한다. 프레임(11)을 구성하는 복수의 강관(11a) 상에는, 이동탑재 대상이 되는 유리기판이 안착되는 안착부를 구성하는 복수의 롤러 유닛(12)이 탑재되어 있다. 각 롤러 유닛(12)은 자유 회전하는 복수의 롤러(12a)를 구비한다. 롤러(12a)의 회전축은 X방향으로 설정되어 있다. 각 롤러 유닛(12)은, 각 롤러(12a) 상에 유리기판이 수평자세로 안착되도록 동일 수평면 상에 배열되어 있다. 각 롤러(12a)는, 그 둘레면의 마찰저항이 작은 재료로 구성되는 것이 바람직하고, 예를 들어 UPE(초고분자량 폴리에틸렌) 등의 수지재료로 구성되는 것이 바람직하다.
복수의 강관(11a) 중에서 그 양단부에 위치하는 2개의 강관(11a)의 측부에는, 각각 Y방향으로 연장되는 레일 부재(17)가 설치되어 있다. 각 레일 부재(17)에는 각각 핸드 유닛(13)이 Y방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되어 있고, 레일 부재(17)는 핸드 유닛(13)의 이동을 안내한다.
프레임(11)을 구성하는 복수의 강관(11b) 상에는, 2개의 벨트 기구(14)가 탑재되어 있다. 각 벨트 기구(14)는 핸드 유닛(13)을 Y방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동수단으로, 타이밍 풀리(14a)와, 타이밍 풀리(14a) 사이에 감긴 벨트(14b)를 구비한다. 2개의 벨트 기구(14)의 타이밍 풀리(14a)는 축(14c)에 의해 연결되어 있다. 2개의 축(14c) 중에서 한쪽의 축(14c)에는 서보 모터(14d)의 출력축이 연결되어 있다. 서보 모터(14d)를 정회전·역회전시킴으로써, 2개의 벨트 기구(14)의 각 벨트(14b)가 각각 동기적으로 주행하게 된다. 또, 프레임(11)을 구성하는 복수의 강관(11c) 상의 축(14e)은 벨트(14b)의 장력을 조정하기 위해 설치되어 있다.
핸드 유닛(13)은 흡인구(N1, N2)를 갖는 핸드(13a), 핸드(13a)를 Z방향으로 승강시키는 액튜에이터(13b), 핸드 유닛(13)을 벨트(14b)와 연결하는 연결부재(13c)를 구비한다. 흡인구(N1, N2)는 도시하지 않은 에어 흡인 설비(펌프, 제어밸브, 호스 등)에 연결되어 에어의 흡인·정지를 한다. 본 실시예에서는 흡인구(N1, N2)에 의한 에어의 흡인에 의해 유리기판이 핸드(13a)에 보유지지되고, 흡인의 정지에 의해 유리기판의 보유지지가 해제된다. 즉, 흡인구(N1, N2)는 유리기판의 보유지지부이다. 흡인구(N1, N2)는 Y방향(유리기판의 반입출방향)으로 이간하여 설치되어 있다. 본 실시예에서는 에어의 흡인에 의해 유리기판을 해제 가능하게 보유지지하는 구성으로 하고 있지만, 유리기판을 해제 가능하게 보유지지할 수 있는 것이면 다른 구성의 것이어도 된다.
액튜에이터(13b)는 에어 실린더로서, 도시하지 않은 에어 공급 설비(펌프, 제어밸브, 호스 등)에 의해 신축하는 액튜에이터이다. 액튜에이터(13b)는, 롤러 유닛(12)의 롤러(12a)에 의해 형성되는 유리기판의 안착면(이하, 기판 안착면)과 핸드(13a)의 상면이 거의 같은 높이가 되는 상승위치와 상기 기판 안착면보다도 핸드(13a)의 상면이 낮은 강하위치 사이에서 핸드(13a)를 승강시킨다. 핸드(13a)를 승강 가능하게 함으로써, 핸드(13a)가 유리기판을 보유지지하기 위해 이동할 때, 핸드(13a)가 유리기판과 갑자기 간섭하여 유리기판을 손상하는 것을 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 액튜에이터(13b)로서 에어 실린더를 채용하지만, 핸드(13a) 를 승강 가능한 기구이면 다른 기구도 채용 가능하다.
핸드 유닛(13)은, 연결부재(13c)를 통해 벨트(14b)에 연결됨으로써, 벨트(14b)의 주행에 의해 레일 부재(17)로 안내되어 Y방향으로 왕복 이동한다. 또한, 2개의 벨트 기구(14)의 각 벨트(14b)는 동기적으로 주행하므로, 2개의 핸드 유닛(13)도 동기적으로 이동하게 된다. 본 실시예에서는 핸드 유닛(13)의 이동수단으로서 벨트 기구(14)를 채용하였지만, 다른 기구(예를 들어, 리니어 가이드)를 채용해도 된다.
프레임(11)을 구성하는 복수의 강관(11c) 상에는, 복수의 롤러 유닛(12) 상으로 이동한 유리기판의 X방향의 위치결정을 하는 복수의 위치결정 유닛(15)이 탑재되어 있다. 각 위치결정 유닛(15)은 Z방향을 회전축으로 하여 회전이 자유롭게 롤러(15a), 롤러(15a)를 지지하는 지지부재(15b), 강관(11c)에 고정되고 지지부재(15b)를 X방향으로 왕복 이동시키는 액튜에이터(15c)를 구비한다. 액튜에이터(15c)는 에어 실린더로서, 도시하지 않은 에어 공급 설비(펌프, 제어밸브, 호스 등)에 의해 신축하는 액튜에이터이다. 본 실시예에서는 에어 실린더를 채용하지만, 다른 기구도 채용 가능하다.
4개의 위치결정 유닛(15)은, 복수의 롤러 유닛(12) 상에 안착된 유리기판의 대향하는 각 가장자리를 롤러(15a)에 의해 유리기판의 중심으로 향하여 가압함으로써 유리기판의 X방향의 위치결정을 한다.
프레임(11)을 구성하는 복수의 강관(11d) 상에는, 보조 이동기구(16)가 탑재되어 있다. 보조 이동기구(16)는 복수의 롤러 유닛(12) 상으로 이동한 유리기판을 -Y방향으로 미리 정한 위치(이하, 워크 위치라고 함)까지 이동시키기 위한 기구로서, 롤러 유닛(12)의 사이에 숨도록 하여 설치되어 있다. 보조 이동수단은 유리기판의 가장자리에 접촉하는 접촉부재(패드)(16a), 패드(16a)를 지지함과 동시에 Z방향으로 승강시키는 액튜에이터(16b), 액튜에이터(16b)를 Y방향으로 왕복 이동시키는 액튜에이터(16c)를 2세트 구비한다. 액튜에이터(16b)는, 패드(16a)가 상기 기판 안착면 상으로 돌출되는 돌출위치(유리기판과 패드(16a)가 간섭하는 높은 위치)와 상기 기판 안착면 상으로 돌출되지 않는 비돌출위치(유리기판과 패드(16a)가 간섭하지 않는 낮은 위치)의 사이에서 패드(16a)를 승강시킨다.
각 세트의 액튜에이터(16c)는 축(16d)으로 연결되고, 축(16d)은 Y방향으로 이동 가능하도록 베어링(16d')에 의해 지지되어 있다. 축(16d)에는 Y방향으로 신축하는 액튜에이터(16e)가 장착되어 있고, 액튜에이터(16e)의 신축에 의해 축(16d)이 Y방향으로 왕복 이동한다. 액튜에이터(16b, 16c, 16e)는 에어 실린더로서, 도시하지 않은 에어 공급 설비(펌프, 제어밸브, 호스 등)에 의해 신축하는 액튜에이터이다. 본 실시예에서는 에어 실린더를 채용하지만, 다른 기구도 채용 가능하다. 보조 이동기구(16)의 기능에 대해서는 후술한다.
<주행 유닛>
다음에, 주행 유닛(20)에 대해 주로 도 5를 참조하여 설명한다. 주행 유닛(20)은 도 3에 나타내는 바와 같이 구동바퀴(21)를 가진다. 구동바퀴(21)는 주행 유닛(20)에 내장되는 서보 모터(도시생략)를 구동원으로서 주행 유닛(20)을 레일(1)에 따라 이동시킨다. 주행 유닛(20)에는 이동탑재 유닛(10)을 승강시키는 한 쌍의 승강 유닛(22)이 설치되어 있다. 각 승강 유닛(22)은 X방향으로 이간하여 설치되어 있다.
승강 유닛(22)은 서보 모터(22a), 서보 모터(22a)에 의해 회전 구동되는 볼 나사(22b), 볼 나사(22b)의 회전에 의해 볼 나사(22b)를 따라 Z방향으로 왕복 이동하는 볼 너트(22c)를 구비한다. 볼 너트(22c)에는, 레일 부재(22d)로 안내되어 이동하는 지지부재(22e)가 연결되어 있다. 또한, 볼 너트(22c)와 지지부재(22e)에는 승강부재(22f)가 연결되어 있다. 그런데, 볼 나사(22b)의 회전에 의해 볼 나사(22b)를 따라서 Z방향으로 왕복 이동시키면, 승강부재(22f)가 승강하게 된다. 승강부재(22f)에는 이동탑재 유닛(10)의 프레임(11)의 강관(11c)이 고정되고, 승강부재(22f)의 승강에 의해 이동탑재 유닛(10)이 Z방향으로 승강하게 된다.
<기판 수납장치>
다음에, 기판 수납장치(B)에 대해서 설명한다. 도 6은 기판 수납장치(B)의 사시도이다. 기판 수납장치(B)는 에어 분출 유닛(110), 에어 분출 유닛(110)의 상방에 설치되는 수납 카세트(120), 승강 유닛(130)을 구비한다.
<수납 카세트>
도 7은 수납 카세트(120)의 사시도이다. 수납 카세트(120)는 유리기판을 상하방향(Z방향)으로 다단으로 수납 가능한 카세트이다. 도 6 및 도 7은 유리기판이 수납되지 않은 상태를 나타내고 있다. 본 실시예의 경우, 수납 카세트(120)는 복수의 기둥부재(121a, 121b)와 들보부재(122a~122g)에 의해 대략 직육면체 형상의 프레임체를 이루고 있다.
기둥부재(121b)는 Y방향으로 복수 설치됨과 동시에 X방향으로 이간하여 동수(同數) 설치되고, X방향의 각 기둥부재(121b) 사이 및 각 기둥부재(121a) 사이에는 상하방향(Z방향)으로 소정의 피치로 복수의 와이어(123)가 장설(張設)되어 있다. 이 와이어(123)에 의해 유리기판이 수평자세로 안착되는 안착부가 상하방향으로 복수단 형성된다. 도 8은 1단분의 안착부를 나타내는 도면이다. 각 단의 안착부는, 같은 높이로 Y방향으로 이간하여 복수 설치된 와이어(123)에 의해 형성되고, 유리기판(W)은 와이어(123) 상에 안착된다. 각 와이어(123) 사이는, 각각 후술하는 에어 분출 유닛(110)이 통과 가능한 개구부(123a)를 형성한다. 본 실시예에서는 안착부를 와이어에 의해 형성하였지만, 다른 방식도 물론 채용 가능하다. 단, 와이어의 사용에 의해, 수납되는 기판 간의 간격을 작게 할 수 있고, 수납 카세트(120)의 수납효율을 높일 수 있다.
도 7로 되돌아가서, 수납 카세트(120)의 서로 대향하는 Y방향의 양측부는 각각 들보부재(122a)와 기둥부재(21a)에 의해 문형으로 개방되어 있고, -Y방향의 측부는 유리기판의 반입출구(124)를 형성하고 있다. 수납 카세트(120)의 바닥부는 한 쌍의 들보부재(122d), 복수의 들보부재(122b) 및 하나의 들보부재(122f)에 의해 구성되어 있고, 이들의 사이나 들보부재(122d)의 양단부 근방이 후술하는 에어 분출 유닛(110)이 통과 가능한 진입구(125)를 형성하고 있다.
<승강 유닛>
도 9는 승강 유닛(130)의 사시도, 도 10은 승강 유닛(130)의 분해 사시도이다. 승강 유닛(130)은 수납 카세트(120)와 에어 분출 유닛(110)을 상대적으로 상하 로 승강시키는 장치이다. 본 실시예에서는 에어 분출 유닛(110)을 고정으로 하고 수납 카세트(120)를 승강시키는데, 수납 카세트(120)를 고정으로 하고 에어 분출 유닛(110)을 승강시키는 구성도 채용할 수 있다.
본 실시예의 경우, 승강 유닛(130)은 2개 설치되고, 수납 카세트(120)를 사이에 두도록 수납 카세트(120)의 서로 대향하는 X방향의 양측부에 각각 설치된다. 각 승강 유닛(130)은 수납 카세트(120)를 캔틸레버 지지한다. 이 구성에 의하면, 승강 유닛(130)을 보다 박형화할 수 있고, 기판 수납장치(B) 전체의 설치공간을 보다 작게 할 수 있다. 또한, 유리기판의 반입출구, 에어 분출 유닛(110)의 공간을 보다 넓게 확보할 수 있다.
승강 유닛(130)은, 수납 카세트(120)의 바닥부의 들보부재(122d)가 안착되는 빔 부재(131)를 구비한다. 각 승강 유닛(130)의 각 빔 부재(131)가 동기적으로 상하방향(Z방향)으로 이동함으로써 수납 카세트(120)가 승강된다. 승강 유닛(130)은 상하방향으로 연장되는 지주(支柱)(132)를 구비하고, 지주(132)의 내측 표면에는 상하방향으로 연장되는 한 쌍의 레일 부재(133) 및 랙(134)이 고정되어 있다. 각 승강 유닛(130) 사이에는, 지주(132)의 상단에 들보부재(132a)가 가설(架設)되어 있다.
빔 부재(131)는 지지판(135)의 일측면에 브라켓(135a)을 통해 고정되어 지지된다. 지지판(135)의 타측면에는 레일 부재(133)를 따라 이동 가능한 4개의 슬라이드 부재(136)가 고정되고, 빔 부재(131) 및 지지판(135)은 레일 부재(133)의 안내에 의해 상하로 이동한다. 구동 유닛(137)은 모터(137a)와 감속기(137b)로 구성되 어 있고, 지지판(135)의 일측면에 고정되어 지지되어 있다. 감속기(137b)의 출력축은 지지판(138)을 관통하여 지지판(138)의 타측면에 설치된 피니언(139a)에 접속되어 있다.
지지판(135)과 지지판(138)은 소정의 간격을 두고 서로 고정되고, 지지판(135)과 지지판(138)의 공극에는 피니언(139b~139d)이 설치되어 있다. 피니언(139b~139d)은 지지판(135)과 지지판(138) 사이에서 회전 가능하게 축지지되고, 피니언(139b) 및 피니언(139d)은 피니언(139a)의 회전에 종동하여 회전한다. 피니언(139c)은 피니언(139b)의 회전에 종동하여 회전한다. 피니언(139b~139d)은 서로 같은 규격의 피니언이고, 2개의 피니언(139c, 139d)은 각 랙(134)과 맞물려 있다.
따라서, 구동 유닛(137)을 구동하면 피니언(139a)이 회전하고, 그 구동력에 의해 구동 유닛(137), 지지판(135, 138), 슬라이드 부재(136) 및 빔 부재(131)가 일체가 되어 상방 또는 하방으로 이동하게 되며, 빔 부재(131) 상에 안착된 수납 카세트(120)를 승강시킬 수 있다. 각 승강 유닛(130)에는, 서로의 빔 부재(131)의 승강 높이의 어긋남을 검출하는 센서(131a)가 빔 부재(131)의 단부에 설치되어 있다.
센서(131a)는 예를 들어 발광부와 수광부를 구비한 광센서로서, 도 9에 나타내는 바와 같이 서로 광을 X방향으로 조사하여 이를 수광했는지의 여부를 판정한다. 수광한 경우는 서로의 빔 부재(131)의 승강 높이의 어긋남이 없는 것이 되고, 수광하지 않은 경우는 승강 높이에 어긋남이 있는 것이 된다. 승강 높이의 어긋남이 센서(131a)에서 검출되면, 모터(137a)의 제어에 의해 어긋남이 해소되도록 제어 된다. 센서(131a)를 설치하여 빔 부재(131)의 승강 높이의 어긋남을 제어함으로써, 승강시에 수납 카세트(120)가 기울어지는 것을 방지하여 수납 카세트(120)를 보다 안정하게 승강시킬 수 있다.
각 빔 부재(131)에 설치되는 2개의 센서(131a)는, 그 한쪽이 발광부와 수광부의 어느 한쪽을, 그 다른 쪽이 발광부와 수광부의 다른 쪽을 갖는 구성으로 해도 된다. 또한, 광센서에 한정되지 않고, 다른 센서도 채용 가능하다.
<에어 분출 유닛>
도 11은 에어 분출 유닛(110)의 사시도이다. 본 실시예의 경우, 에어 분출 유닛(110)은 복수 설치되어 있고, 각 에어 분출 유닛(110)은 수납 카세트(120)의 승강시에 수납 카세트(120)와 간섭하지 않도록 진입구(125), 개구부(123a)를 통과 가능한 크기, 위치에 설정되어 있다. 각 에어 분출 유닛(110)은, 에어의 분출구(111a)가 복수 형성된 대략 수평의 상면(111)을 가진다. 각 에어 분출 유닛(110)의 각 상면(111)은 동일 수평면 상에 위치하고 있다. 분출구(111a)는 도시하지 않은 에어 공급 설비(펌프, 제어밸브, 호스 등)로부터 공급되는 에어를 분출하여, 수납 카세트(120)에 수납되어 있는 유리기판을 수평자세로 상면(111) 상에서 부유시킨다.
<제어장치>
도 12는 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)의 제어장치(50)의 블록도이다. 제어장치(50)는 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)의 전체의 제어를 담당하는 CPU(51)와, CPU(51)의 워크 영역을 제공함과 동시에 가변 데이터 등이 기억되 는 RAM(52)과, 제어 프로그램, 제어 데이터 등의 고정적인 데이터가 기억되는 R0M(53)을 구비한다. RAM(52), R0M(53)은 다른 기억수단을 채용 가능하다.
입력 인터페이스(I/F)(54)는 CPU(51)와 각종 센서(센서(131a), 각 서보 모터(14d, 22a, 137a)에 설치되는 로터리 인코더 등)의 인터페이스이며, 입력 I/F(54)를 통해 CPU(51)는 각종 센서의 검출결과를 취득한다. 출력 인터페이스(I/F)(55)는 CPU(51)와 각 서보 모터(14d, 22a, 137a)의 인터페이스 및 각 액튜에이터(13b, 15c, 16b, 16c, 16e) 및 분출구(111a)의 에어 공급 설비의 제어와 흡인구(N1, N2)의 에어 흡인 설비의 제어를 행하는 각 제어밸브의 인터페이스이며, 출력 I/F(55)를 통해 CPU(41)는 각 서보 모터, 제어밸브를 제어한다.
통신 인터페이스(I/F)(56)는 본 실시예의 기판 처리 시스템 전체를 제어하는 호스트 컴퓨터(6)와 CPU(51)의 인터페이스이며, CPU(51)는 호스트 컴퓨터(6)로부터의 지령에 따라 이동탑재 로봇(A) 및 기판 수납장치(B)를 제어하게 된다.
<이동탑재 로봇(A)의 동작>
다음에, 이동탑재 로봇(A)에 의한 유리기판의 이동탑재 동작에 대해서 도 13 내지 도 25를 참조하여 설명한다. 여기서는 제어장치(50)가 이동탑재 로봇(A)을 제어하여 기판 수납장치(B)로부터 유리기판을 반출시켜 처리장치(C1~C3)의 어느 하나로 이동 탑재하기까지를 설명한다.
이동탑재 로봇(A)에 의해 기판 수납장치(B)로부터의 유리기판의 반출에 대해서 개략 설명하면, 본 실시예에서는 승강 유닛(130)에 의한 승강동작에 따라 에어 분출 유닛(110)을 수납 카세트(120) 내에 진입시키고, 에어 분출 유닛(110)에 의해 와이어(123) 상의 유리기판을 와이어(123)로부터 부유시킨다. 그리고, 이동탑재 로봇(A)의 핸드 유닛(13)이 부유상태에 있는 유리기판을 보유지지하고 빼내도록 하여 수납 카세트(120) 밖으로 반출한다.
우선, 도 13에 나타내는 바와 같이 이동탑재 로봇(A)의 핸드 유닛(13)을 초기위치(P1)에 위치시킨다. 초기위치(P1)에 있어서 핸드 유닛(13)의 핸드(13a)의 +Y측의 단부는 기판 수납장치(B)로 돌출되지 않는다. 또한, 핸드(13a)는 강하위치에 있다. 기판 수납장치(B)에 대해서는, 각 에어 분출 유닛(110)의 분출구(111a)로부터 에어를 분출한다. 그리고, 승강 유닛(130)(도시생략)에 의해 수납 카세트(120)를 강하시켜 에어 분출 유닛(110)을 수납 카세트(120) 내에 진입시키고, 각 에어 분출 유닛(110)의 상면(111)이 최하단의 유리기판(Wt)과 대략 같은 높이에 위치하도록 한다. 그러면, 분출구(111a)로부터의 에어의 분출에 의해 유리기판(Wt)이 부유하여 부유상태가 된다.
다음에, 도 14에 나타내는 바와 같이 핸드 유닛(13)을 핸드(13a)의 단부가 수납 카세트(120) 내의 유리기판(Wt)의 하면 아래에 삽입되는 위치(P2)에 위치하도록 +Y방향으로 이동시킨다. 위치(P2)에 있어서, 흡인구(N1)는 유리기판(Wt)의 하면에 위치하지만, 흡인구(N2)는 유리기판(Wt)의 하면에 위치하지 않는다. 이어서, 액튜에이터(13b)를 신장시켜 핸드(13a)를 상승위치로 상승시킨다. 또, 흡인구(N1)로부터 에어를 흡인하고, 유리기판(Wt)의 단부를 핸드(13a)로 보유지지한다. 즉, 본 실시예에서는 수납 카세트(120)로부터 유리기판(Wt)을 반출하는 경우에는 흡인구(N1)에 의해 유리기판(Wt)을 보유지지시키고, 흡인구(N2)는 유리기판(Wt)을 보유 지지하지 않는다.
다음에, 도 15에 나타내는 바와 같이 핸드 유닛(13)을 유리기판(Wt)의 반출방향(-Y방향)으로 이동시킨다. 이에 의해 유리기판(Wt)은 롤러 유닛(12) 상으로 평행 이동한다. 핸드(13a)는 유리기판(Wt)의 단부만을 보유지지하고 있는데, 유리기판(Wt)을 수납 카세트(120)로부터 인출함으로써 유리기판(Wt)이 에어 분출 유닛(110) 뿐만 아니라, 롤러 유닛(12)의 롤러(12a)에 지지되므로 유리기판(Wt)을 수평자세인 채로 이동시킬 수 있다.
핸드 유닛(13)은 도 16의 위치(P3)까지 이동한다. 핸드 유닛(13)이 위치(P3)까지 이동하면 유리기판(Wt)은 수납 카세트(120)로부터 완전히 인출되어 롤러 유닛(12) 상에 위치하게 된다. 유리기판(Wt)이 수납 카세트(120)로부터 완전히 인출되면, 기판 수납장치(B)에서는 각 에어 분출 유닛(110)의 분출구(111a)로부터의 에어의 분출을 정지한다.
다음에, 핸드(13a)의 흡인구(N1)로부터의 에어의 흡인을 정지하여 유리기판(Wt)의 보유지지를 해제하고, 도 17에 나타내는 바와 같이 액튜에이터(13b)에 의해 핸드(13a)를 강하위치로 강하시킨다. 이어서, 핸드 유닛(13)을 +Y방향으로 이동시킨다(핸드 유닛(13)의 리턴 동작). 핸드 유닛(13)은 도 18에 나타내는 바와 같이 초기위치(P1)까지 이동된다.
다음에, 위치결정 유닛(15)에 의해 유리기판(Wt)의 위치결정을 한다(유리기판의 위치결정 동작). 위치결정은 액튜에이터(15c)를 수축시켜 도 19에 나타내는 바와 같이 각 롤러(15a)를 유리기판(Wt)의 중심으로 향하여 +X방향 또는 -X방향으 로 이동함으로써 행한다. 각 롤러(15a)는 미리 정한 위치까지 이동하고, 이에 의해 유리기판(Wt)이 위치결정된다.
다음에, 보조 이동기구(16)에 의해 유리기판(Wt)을 상기 워크 위치까지 이동시킨다(유리기판의 보조 이동 동작). 유리기판(Wt)을 상기 워크 위치까지 이동시키는 동안에, 각 롤러(15a)에 의한 위치결정은 계속된다. 도 20 내지 도 23은 보조 이동기구(16)의 동작 설명도이다. 도 20은 보조 이동기구(16)의 초기상태를 나타내고 있다. 이 때, 패드(16a)는 상기 비돌출위치에 위치하고 있다. 도 20의 상태에서 액튜에이터(16b)를 신장시켜 도 21에 나타내는 바와 같이 패드(16a)를 상기 돌출위치로 상승시킨다. 그리고, 액튜에이터(16c)를 수축시켜 2개의 패드(16a)에 의해 롤러 유닛(12) 상의 유리기판(Wt)을 끼워 넣는다.
이어서, 도 22에 나타내는 바와 같이 액튜에이터(16e)를 수축시켜 축(16d)을 -Y방향으로 이동시키고, 2세트의 패드(16a), 액튜에이터(16b, 16c)를 -Y방향으로 이동시킨다. 이에 의해 유리기판(Wt)이 -Y방향으로 일정량 이동한다. 도 23은 유리기판(Wt)이 상기 워크 위치에 위치하는 상태를 나타내고 있다. 유리기판(Wt)이 도 19에 나타낸 위치보다도 -Y방향으로 이동하는 것을 알 수 있다. 이상에 의해 보조 이동기구(16)에 의한 유리기판(Wt)의 이동은 종료하고, 보조 이동기구(16)는 도 20에 나타내는 초기상태로 되돌아간다.
본 실시예에서는, 핸드 유닛(13)의 리턴 동작→유리기판의 위치결정 동작→유리기판의 보조이동 동작이라는 동작예를 나타내었지만, 이들 3개의 동작을 병행하여 행하는 구성으로 하면 택트 타임의 단축화를 도모할 수 있다.
다음에, 유리기판(Wt)을 처리장치(C1~C3) 중에서 미리 정한 어느 하나의 처리장치로 이동 탑재한다. 우선, 도 24에 나타내는 바와 같이 액튜에이터(13b)를 신장시켜 핸드(13a)를 상승위치로 상승시킨다. 또, 흡인구(N2)로부터 에어를 흡인하여 유리기판(Wt)의 단부를 핸드(13a)에 의해서 다시 보유지지한다. 핸드(13a)는 위치결정 유닛(15)에 의한 위치결정을 거친 상태의 유리기판(Wt)을 보유지지하게 된다. 보유지지 후, 위치결정 유닛(15)에 의한 위치결정을 종료하기 위해, 액튜에이터(15c)를 신장시켜 각 롤러(15a)를 유리기판(Wt)으로부터 떨어진 초기위치로 퇴피(退避)시킨다.
여기서, 도 23에 나타나는 바와 같이, 상기 워크 위치에 있어서 유리기판(Wt)의 수납 카세트(120)측의 가장자리의 위치는 초기위치에 있는 핸드(13a)의 흡인구(N1)와 흡인구(N2) 사이에 있고, 흡인구(N2)는 유리기판(Wt)의 하면에 위치하지만, 흡인구(N1)는 유리기판(Wt)의 하면에 위치하지 않는다. 즉, 본 실시예에서는 이동탑재 로봇(A)에서 유리기판(Wt)을 처리장치(C1~C3)로 반출하는 경우에는 흡인구(N2)에 의해 유리기판(Wt)을 보유지지시키고, 흡인구(N1)는 유리기판(Wt)을 보유지지하지 않는다.
이어서, 도 24에 나타내는 바와 같이 승강 유닛(22)을 작동시키고, 유리기판(Wt)을 이동 탑재하는 처리장치(C1~C3)에 설정된 유리기판(Wt)의 건넴 높이로 유리기판(Wt)이 위치하도록 이동탑재 유닛(10)을 상승시킨다. 이어서, 주행 유닛(20)에 의해 필요에 따라(처리장치(C2 또는 C3)로 유리기판(Wt)을 이동 탑재하는 경우), 이동탑재 로봇(A)을 X방향으로 이동시키고, 유리기판(Wt)을 이동 탑재하는 처리 장치(C1~C3)에 대면하는 위치로 이동탑재 로봇(A)을 이동한다. 다음에, 도 25에 나타내는 바와 같이 핸드 유닛(13)을 다시 -Y방향으로 이동한다. 핸드 유닛(13)은 핸드(13a)의 단부가 처리장치(C1~C3)측으로 돌출된 위치(P4)까지 이동된다. 유리기판(Wt)은 각 처리장치(C1~C3)에 내장된 컨베이어 등의 장치에 지지되면서, 처리장치 내에 도입된다. 그 후, 흡인구(N2)로부터의 에어의 흡인을 정지하여 유리기판(Wt)의 보유지지를 해제하고, 처리장치(C1~C3)로 유리기판(Wt)을 반출하는 작업이 종료된다.
이상에 의해 일단위의 이동탑재 처리가 종료된다. 이후, 마찬가지 순서에 의해 이동탑재 로봇(A)에 의해, 기판 수납장치(B)에서 처리장치(C1~C3)로 유리기판이 이동 탑재되게 된다. 또, 처리장치(C1~C3)에서 기판 수납장치(B)로의 유리기판의 이동 탑재는 대략 상술한 순서의 반대의 순서가 된다.
이와 같이 본 실시예에서는 핸드(13a)가 왕복 이동함으로써, 수납 카세트(120)에서 이동탑재 로봇(A)으로의 유리기판의 반입과, 반입한 유리기판의 반송처(처리장치(C1~C3))로의 반출을 행한다. 이 때문에, 도 1에 나타낸 바와 같이, 이동탑재 로봇(A)에서 보아 반송처(처리장치(C1~C3))가 수납 카세트(120)와 반대측에 배치되어 있는 경우에도 이동탑재 로봇(A)의 선회를 필요로 하지 않는다. 또한, 수납 카세트(120)에서 이동탑재 로봇(A)으로의 유리기판의 반입과 이동탑재 로봇(A)에서 반송처(처리장치(C1~C3))로의 유리기판의 반출을 같은 핸드(13a)에서 행함으로써 기구를 간략화할 수 있다. 또한, 유리기판의 반입 및 반출 동안에 유리기판은 롤러 유닛(12)에 지지된다. 따라서, 핸드(13a)가 유리기판을 지지하는 크기를 가지 는 것이 요구되지 않아 이동탑재 로봇(A)의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 롤러 유닛(12)은 롤러(12a)가 자유 회전하는 구성으로, 롤러(12a)를 회전 구동할 필요가 없다. 이는 이동탑재 로봇(A)의 기구의 간소화, 저비용화로 연결된다.
또한, 본 실시예에 있어서 핸드(13a)는 유리기판의 반송방향(Y방향)으로 이간된 2개의 흡인구(N1, N2)를 설치하여, 흡인구(N1)는 수납 카세트(120)에서 유리기판을 반출할 때에 유리기판을 보유지지하고, 흡인구(N2)는 이동탑재 로봇(A)에서 유리기판을 처리장치(C1~C3)로 반출할 때에 유리기판을 보유지지하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의하면, 핸드(13a)의 왕복 이동에 의한 유리기판의 이동거리를 보다 크게 할 수 있다.
또한, 보조 이동기구(16)를 설치하여 유리기판을 보조적으로 이동시키도록 구성하였으므로, 핸드(13a)의 왕복 이동에 의한 유리기판의 이동거리를 보다 더 크게 할 수 있다. 또한, 위치결정 유닛(15)에 의해 이동탑재 로봇(A) 상에서 유리기판의 위치결정을 행하도록 하였으므로, 유리기판을 위치결정된 상태로 반출할 수 있다.
<롤러 유닛의 다른 실시예>
도 26은 롤러 유닛(12)을 대신하여 롤러 유닛(200)을 채용한 이동탑재 로봇(A)의 평면도, 도 27은 롤러 유닛(200)의 설명도로서, 롤러 유닛(200)의 단부 부근의 사시도이다.
각 롤러 유닛(200)은 Y방향으로 배치된 복수의 롤러(201, 202)를 구비한다. 롤러(201)는 축(203a)에 연결되어 있고, 축(203a)은 한 쌍의 베어링(204)에 의해 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 롤러(202)는 축(203a)보다도 길이가 짧은 축(203b)에 연결되어 있고, 축(203b)은 한 쌍의 베어링(204)에 의해 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 베어링(204)은 Y방향으로 연장되는 각재(205)의 측면에 고정되어 있다.
롤러(201, 202)는 인접하는 롤러(201, 202)의 측면의 일부가 Y방향에서 본 경우에 서로 겹치도록 Y방향과 직교하는 X방향으로 교대로 어긋나게 배치되어 있다.
상세하게는, 복수의 롤러(201)는 동일직선상(Y방향)에 배열된 롤러 열을 구성하고 있다. 마찬가지로 복수의 롤러(202)는 동일직선상(Y방향)에 배열된 롤러 열을 구성하고 있다. 롤러(201)의 롤러 열과 롤러(202)의 롤러 열은 서로 X방향으로 어긋나게 배치되어 있다. 축(203a, 203b)의 Y방향의 설치 피치는 같은 피치로 되어 있다. 그리고, 롤러(201, 202)의 직경은 축(203a, 203b)의 Y방향의 설치 피치보다도 크게 설정되어 있다.
본 실시예의 경우, 인접하는 롤러(201)와 롤러(202)는 그 서로 겹치는 측면이 서로 접촉하지 않는 범위에서 근접하도록 배치되어 있다.
이러한 롤러(201, 202)의 구성의 이점에 대해서 설명한다. 유리기판이 롤러(201, 202) 상을 이동할 때, 유리기판은 롤러(201, 202)를 차례대로 갈아타게 된다. 유리기판으로서 매우 얇은 유리기판을 반송하는 경우, 유리기판의 선단이 아래쪽으로 휘어지기 쉽다. 이 때문에, 유리기판을 지지하는 롤러로서 단열의 롤러 열(예를 들어, 롤러(201)의 롤러 열만)로 하면, 인접하는 롤러 사이에 어느 정도의 거리가 있기 때문에, 유리기판의 선단이 롤러의 둘레면에 부딪쳐 소음을 발생하거나 유리기판의 선단을 손상시키는 경우가 있다.
본 실시예에서는, 롤러(201, 202)를 상기의 구성으로 함으로써, 인접하는 롤러(201)와 롤러(202)의 거리를 짧게 할 수 있으므로, 이러한 문제를 해소할 수 있다.
또한, 롤러(201, 202)를 상기의 구성으로 하면, 인접하는 롤러(201)와 롤러(202)의 거리를 짧게 하면서 롤러(201, 202)의 직경을 보다 크게 할 수 있다. 롤러(201, 202)의 직경을 크게 하는 것은, 유리기판을 같은 속도로 반송하는 경우에 롤러(201, 202)의 회전속도를 보다 느리게 할 수 있다는 이점이 있다. 롤러(201, 202)의 회전속도가 느린 것은, 롤러(201, 202)와 유리기판의 미끄러짐을 저감하여 유리기판을 정위치에 정지시키기 쉽다는 이점이 있다.
다음에, 각 롤러 유닛(200)의 Y방향의 양단부에는 롤러(201, 202)보다도 작은 직경의 보조 롤러(206a)가 설치되어 있다. 보조 롤러(206a)는 축(207)에 회전이 자유롭게 지지되어 있고, 축(207)은 지지부(208)에 고정되어 있다. 지지부(208)는 각재(205)의 Y방향의 단부에 있어서 그 측면에 고정되어 있다.
롤러(201, 202)의 꼭대기부(201a, 202a)와 롤러(206)의 꼭대기부(206a)는 동일 수평면 상에 위치하고 있다. 꼭대기부란, 롤러의 둘레면 중에서 Z방향으로 가장 높은 위치이다.
보조 롤러(206a)도 유리기판의 선단이 아래쪽으로 휘어지는 경우의 대책 중 하나이다. 이동탑재 로봇(A)과 기판 수납장치(B) 및 처리장치(C)는 이간되어 있다. 이 때문에, 유리기판이 기판 수납장치(B)에서 이동탑재 로봇(A)으로 이동하는 경우 또는 처리장치(C)에서 이동탑재 로봇(A)으로 이동하는 경우, 롤러(201, 202) 상으로 유리기판이 이동할 때에 유리기판의 선단이 롤러(201, 202)의 둘레면에 부딪칠 우려가 있다. 보조 롤러(206a)를 설치함으로써, 유리기판은 보조 롤러(206a) 상으로 이동하고 나서 롤러(201, 202) 상으로 이동하게 된다. 유리기판의 선단이 보조 롤러(206a)에 의해 보다 조기에 지지되므로, 유리기판의 선단이 아래쪽으로 휘어짐을 방지할 수 있다.
<안착부의 다른 실시예>
상기 실시예에서는, 이동탑재 로봇(A)의 안착부를 롤러 유닛(12)에 의해 구성하였지만, 이에 한정되지 않고 여러가지의 기구를 채용할 수 있다. 또한, 보조 이동기구(16)로서 유리기판을 끼워넣어 이동시키는 구성을 채용하였지만, 이에 한정되지 않고 여러가지의 기구를 채용할 수 있다.
도 28은 본 발명의 다른 실시예에 관한 이동탑재 로봇(A')의 평면도 및 그 일부 구성의 사시도이다. 이동탑재 로봇(A')은 롤러 유닛(12)을 대신하여 에어 분출 유닛(12')을 설치하여 안착부를 구성한 것이다. 또한, 보조 이동기구(16)를 대신하여 에어 흡인에 의해 유리기판을 보유지지하고 이동시키는 보조 이동기구(16')를 채용한 것이다. 다른 구성에 대해서는 이동탑재 로봇(A)과 동일하다.
에어 분출 유닛(12')은 상술한 에어 분출 유닛(110)과 같은 구성의 유닛으로, 에어의 분출구(12a')가 복수 형성된 수평의 상면을 가지고, 분출구(12a')로부터의 에어의 분출에 의해 유리기판을 수평자세로 상기 상면 상에서 부유시킨다. 이 동탑재 로봇(A')이 유리기판을 이동 탑재하는 동안에, 에어 분출 유닛(12')으로부터 에어를 분출하고, 유리기판을 부유상태로 지지하게 된다. 유리기판이 부유상태로 지지되므로, 유리기판이 쉽게 손상되지 않는다는 이점이 있다.
보조 이동기구(16')는 유리기판의 하면에 흡착하는 흡착 패드(161)와, 흡착 패드(161)를 지지함과 동시에 승강시키는 액튜에이터(162)와, 액튜에이터(162)를 유리기판의 반출방향(Y방향)으로 이동시키는 액튜에이터(163)를 구비한다.
흡착 패드(161)는 그 상면에 흡인구(161a)를 가지고 있고, 에어를 흡인구(161a)로부터 흡인함으로써 유리기판의 하면을 보유지지한다. 흡인구(161a)는 도시하지 않은 에어 흡인 설비(펌프, 제어밸브, 호스 등)에 연결되어 에어의 흡인·정지를 행한다.
액튜에이터(162)는, 흡착 패드(161a)가 에어 분출 유닛(12')의 상면 상으로 돌출되는 돌출위치(유리기판과 흡착 패드(161)가 간섭하는 높은 위치)와 상기 상면으로 돌출되지 않는 비돌출위치(유리기판과 흡착 패드(161)가 간섭하지 않는 낮은 위치)의 사이에서 흡착 패드(161a)를 승강시킨다. 액튜에이터(162, 163)는 에어 실린더로서, 도시하지 않은 에어 공급 설비(펌프, 제어밸브, 호스 등)에 의해 신축하는 액튜에이터이다. 본 실시예에서는 에어 실린더를 채용하지만, 다른 기구도 채용 가능하다.
이동탑재 로봇(A')에 의한 유리기판의 이동탑재 동작은 기본적으로 이동탑재 로봇(A)의 경우와 동일하다. 상술한 바와 같이, 이동탑재 로봇(A')이 유리기판을 이동 탑재하는 동안에, 에어 분출 유닛(12')으로부터 에어를 분출하고 유리기판을 부유상태로 지지하게 된다.
보조 이동기구(16')의 동작에 대해서는 도 29를 참조하여 설명한다. 도 29는 이동탑재 로봇(A')의 특히 보조 이동기구(16')의 동작 설명도이다. 도 29는 보조 이동기구(16')의 3개의 태양을 나타내고 있다. 우선, 최상단의 태양은 보조 이동기구(16')의 초기상태를 나타내고 있다. 이 때, 흡착 패드(161)는 상기 비돌출위치에 위치하고 있다. 이 상태에서 액튜에이터(162)를 신장하여 중간의 태양과 같이 흡착 패드(161)를 상기 돌출위치로 상승시킴과 동시에 흡인구(161a)로부터 에어를 흡인한다. 이에 의해 유리기판(Wt)이 흡착 패드(161)에 보유지지된다. 그리고, 최하단의 태양과 같이 액튜에이터(163)를 수축시켜 유리기판(Wt)을 상술한 워크 위치까지 이동시킨다. 이상에 의해 보조 이동기구(16')에 의한 보조이동이 종료된다. 보조 이동기구(16)의 경우에 비해 유리기판(Wt)을 손상시킬 우려가 적다는 이점이 있다.
<기판 수납장치의 다른 실시예>
기판 수납장치(B)에서는 에어 분출 유닛(110)을 사용하였지만, 이를 대신하여 자유 회전하는 복수의 롤러로 이루어진 롤러 유닛에 의해 수납 카세트(120)로부터 반출·반입되는 유리기판을 지지할 수도 있다.
도 30은 기판 수납장치의 다른 예를 설명하는 도면으로, 도 11에 나타내는 구성에 있어서, 에어 분출 유닛(110)을 대신하여 롤러 유닛(300)을 채용한 예를 나타내는 도면이다. 롤러 유닛(300)은 이동탑재 로봇(A)의 롤러 유닛(12)과 같은 구성의 유닛이다. 롤러 유닛(300)으로서, 도 27에 나타낸 롤러 유닛(200)과 같은 구성의 유닛도 채용 가능하다.

Claims (14)

  1. 사각형 판형상의 워크를 수평자세로 수납하는 수납 카세트로부터 상기 워크를 반출하는 이동탑재 로봇에 있어서,
    상기 워크를 해제 가능하게 보유지지하는 핸드;
    상기 워크가 안착되는 안착부;
    상기 핸드를 상기 워크의 반출방향 및 상기 반출방향의 반대방향으로 왕복 이동시키는 이동수단;
    상기 핸드와 상기 이동수단을 제어하는 제어수단;을 구비하고,
    상기 제어수단은,
    상기 수납 카세트에서 상기 안착부 상으로 상기 워크가 평행 이동하도록, 상기 수납 카세트 내의 상기 워크의 단부를 상기 핸드에 보유지지시켜 상기 이동수단에 의해 상기 핸드를 상기 반출방향으로 이동시키고,
    상기 워크가 상기 안착부 상으로 이동한 경우에, 상기 핸드에 의한 상기 워크의 보유지지를 해제하고, 상기 핸드를 상기 반대방향으로 미리 정한 위치까지 이동시키며,
    상기 핸드가 상기 미리 정한 위치로 이동한 경우에, 상기 핸드에 의해 상기 안착부 상의 상기 워크를 다시 보유지지하고, 상기 이동수단에 의해 상기 핸드를 다시 상기 반출방향으로 이동시키며, 상기 워크를 상기 반출방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안착부가,
    에어의 분출구가 복수 형성된 수평의 상면을 가지고, 상기 분출구로부터의 에어의 분출에 의해 상기 워크를 수평자세로 상기 상면 상에서 부유시키는 에어 분출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안착부가,
    자유 회전하는 복수의 롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핸드는, 상기 워크를 보유지지하는 제1 보유지지부와, 상기 제1 보유지지부로부터 상기 반출방향으로 이간하여 설치되고 상기 워크를 보유지지하는 제2 보유지지부를 구비하고,
    상기 제어수단은,
    상기 수납 카세트에서 상기 안착부 상으로 상기 워크를 이동시키는 경우에는, 상기 제1 보유지지부에 의해 상기 워크를 보유지지시키고,
    상기 안착부 상에서 상기 워크를 상기 반출방향으로 이동시키는 경우에는, 상기 제2 보유지지부에 의해 상기 워크를 보유지지시키는 것을 특징으로 하는 이동 탑재 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어수단에 의해 제어되고, 상기 안착부 상으로 이동한 상기 워크를 상기 반출방향으로 미리 정한 워크 위치까지 이동시키는 보조 이동수단을 더 구비하고,
    상기 제어수단은,
    상기 제2 보유지지부가 상기 워크를 보유지지하기 전에, 상기 보조 이동수단에 의해 상기 워크를 이동시키는 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 워크위치에 있어서 상기 워크의 상기 수납 카세트측의 가장자리의 위치는, 상기 미리 정한 위치에 있는 상기 핸드의 상기 제1 보유지지부와 상기 제2 보유지지부의 사이인 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보조 이동수단은,
    상기 워크에 접촉하는 접촉부재;
    상기 접촉부재가 상기 안착부 상으로 돌출하는 돌출위치와 비돌출위치 사이에서 상기 접촉부재를 승강시키는 승강 유닛;
    상기 접촉부재 및 상기 승강수단을 상기 반출방향으로 이동시키는 이동유닛;을 구비한 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 안착부가,
    에어의 분출구가 복수 형성된 수평의 상면을 가지고, 상기 분출구로부터의 에어의 분출에 의해 상기 워크를 수평자세로 상기 상면 상에서 부유시키는 에어 분출수단을 구비하고,
    상기 보조 이동수단은,
    상기 워크의 하면에 흡착하는 흡착 패드;
    상기 흡착 패드의 흡착면이 상기 안착부 상으로 돌출하는 돌출위치와 비돌출위치 사이에서 상기 흡착 패드를 승강시키는 승강수단;
    상기 흡착 패드 및 상기 승강수단을 상기 반출방향으로 이동시키는 이동 유닛;을 구비한 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단에 의해 제어되고, 상기 안착부 상으로 이동한 상기 워크의 상기 반출방향과 직교하는 방향의 위치 결정을 행하는 위치결정수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 위치결정수단은, 상기 워크의 대향하는 각 가장자리를 각각 상기 워크의 중심으로 향하여 가압하는 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 위치결정수단은, 상기 워크가 상기 안착부 상으로 이동한 후, 상기 핸드가 상기 워크를 다시 보유지지하기 전에 상기 워크의 위치 결정을 행하는 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 핸드를 승강시키는 승강수단을 더 설치한 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 롤러가 상기 반출방향으로 배치되고,
    상기 복수의 롤러는, 인접하는 상기 롤러의 측면의 일부가 서로 겹치도록 상기 반출방향과 직교하는 방향으로 교대로 어긋나게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 반출방향으로 배치된 상기 복수의 롤러를 구비한 롤러 유닛을 구비하고,
    상기 롤러 유닛의 상기 반출방향의 양단부에는 상기 롤러보다도 작은 직경의 보조 롤러가 설치되며,
    상기 롤러의 꼭대기부와 상기 보조 롤러의 꼭대기부는 동일 수평면 상에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 이동탑재 로봇.
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