TWI356754B - Robot arm device for use in heat treatment furnace - Google Patents

Description

Ϊ356754 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種熱處理爐用機械臂裝置，其使用在製造 液晶彩色顯示器（liquid crystal color display)之彩色 濾光片（color filter)等時，將玻璃基板對熱處理爐搬出 入或移送等移載之情況。 【先前技術】 鲁當製造液晶彩色顯示器之彩色濾光片等時，將由有機物 所構成之感光性抗蝕劑塗佈於玻璃基板上而使其乾燥 後’進行圖案曝光及顯像以形成著色圖案。此時，為使著 色圖案部分之感光性抗蝕劑完全硬化，而進行在2〇〇t： 〜250C之熱處理爐中燒結之熱處理步驟。 在熱處理步驟中，將上面塗佈有感光性抗蝕劑之玻璃基 板（被處理物）’載置於機械臂裝置之手臂部，而搬入^ 持在既定溫度之熱處理爐内。於熱處理爐内，複數片玻璃 鲁基板在各片間隔著間隙而層疊並收納。 士玻璃基板上所塗佈之感光性抗钮劑在熱處理爐内加熱 %’會產生氣體。熱處理爐内成為由感光性抗蝕劑所產生 的氣體之高濃度環境。該氣體在1〇(rc〜15(rc固化而 ^ sS. iX/L. 1 ^

在將玻璃基板搬人及搬出時，從熱處理爐外 低而為室溫附近之手臂部插入熱處理爐内時，氣體：：、: 手臂部冷卻成為昇華物而附著於手臂部。手臂部在玻璃= 板之搬人及搬㈣通過玻璃基板之上^此時， P 312XP/發明說明書(補件)/95-07/95113353 5 丄乃0754 洛下至玻璃基板上，而成為產生粒狀物(卿…⑷ <原因。 内η二熱處理爐之搬出入口附近處，由於熱處理爐 -度心、遽變化，所以氣體容易冷卻而固化。因此，在 端=板搬出入時’位在搬出入口附近處之手臂部固定 鳊附近處會附著多量之昇華物。 為防止此問題’有必要定期進行將附著在手臂部之昇華 •:除，之維護作業，但是，伴隨玻璃基板之處理量增加而 、、隹遵作業繁雜化，同時其頻度增加且生產性降低。 因此’習知機械臂裝置中’已提案有藉可升溫之棒狀材 料構成手臂部（例如，參照專利文獻1)。具體而言，提 案的内容係藉内部具有電力接通電極之方棒㈣電熱器 來構成手臂部。 (專利文獻1)曰本專利特開平u_27〇97〇號公報 【發明内容】 鲁（發明所欲解決之問題） 名但疋，陶瓷材料一般價格昂貴且比重大而脆。為賦予手 臂部耐得起面積擴大化傾向顯著之玻璃基板的搬送強 度，有必要使手臂部大型化。經大型化之手臂部不僅成本 上升，且無法插入於層疊而收納之複數片玻璃基板的間隙 '中，因此不適合玻璃基板之搬入及搬出。於是，近年來使 •用碳纖維強化樹脂（以下，稱為CFRP )作為手臂的原料， 但是CFRP材料之手臂部本身無法成為發熱體。 本發明之目的係提供一種熱處理爐用機械臂裝置，藉在 312XP/發明說明書(補件)/95-〇7/95】】3353 6 丄 J / jh· 過薄片狀之被覆構件而配 剖面上的高度。 口此不會大幅增加手臂部在 上述構成中所含的加埶哭 而主辟Μ丄 … 可配置在手臂部之至少上下 面 手煮部中，至少固金*山>fel 产m口疋碥側之端部的上下面之表面溫 度，·隹持在被處理物所產生之_駚&门& ^ ^ ^ , 丨厓玍之虱體的固化溫度以上。於手 戶;:：!、;:?側之端部的上下面，不會附著被處理: 所產生之氣體的幵華物。 上述構成中所含的埶 # 〇.,. …、°°可使用矽（氧）橡膠 (S；ll1COne rubber)加熱器。 〇σ m , ^ A亍涔邛表面配置溥型矽橡 多…态’ it，、不會大幅增加手臂部在剖面上的高度。 上述構成中所包含的被覆構件，可使用熱縮套管。如將 加熱配置在手臂都夕本；l ' 表面上’以熱縮套管被覆之後，夢 對熱縮套管加熱則可確實地將加熱器固定於手臂部之^ 面上。 又 (發明效果） #根據本發明之熱處理爐用機械臂裝置’其可以簡單之構 成，將被處理物搬出入時，因位在搬出入口附近處而容易 附著昇華物之手臂部之固定端側的端部表面溫度，確實维 持在被處理物所產生之氣體的固化溫度以上，因此可防止 被處理物所產生之氣體的昇華物附著於該部分。另外，具 有可撓性之樹脂製薄片體的被覆構件，因比較易於破斷 因此可容易更換加熱器。藉由此種方式，其可使維護作業 簡略化及低頻度化’因而提南生產性。更進一步，於手臂 部之外表面’其透過薄片狀之被覆構件而配置薄壁狀之加 312XP/發明說明書(補件)/95-07/95113353 8 1356754 $器：因此不會大幅增加手臂部在剖面上之高度，故不會 在f被處理物搬出人處理爐時造成妨礙。 藉將加熱器配置於年臂邮夕p ,丨、L 之至少困定端側下面’其可將手臂部 ^生，氣體的固化溫度以上。因其可防=2 的之端部上下面附著被處理物所產生之氣體 物從手臂部落下至被處理物之表面。 臂部在歧时橡膠加熱11，則可防止大幅增加手 度。在搬送熱處理爐内隔開間隔而層疊 作造成妨礙。 >棚八予之動 被覆構件如藉使用熱縮套管， 容易且確實地將力刼。。m ^ 士…、&套官加熱則能 :::也將加熱益固定於手臂部之表面上。 I具她方式】 以液晶彩色顯示器口之有^^用^械臂裝置10,例如在 被處理物之熱處理步璃基板30作為 玻璃基板3〇在熱處理塗佈感光性抗韻劑之 熱處理爐用機械臂装置10具備有本體η =;=12可升降且旋轉自如地支擇在本體：上 13 支"3可凝轉自如地支撐在支柱】2 。 之手臂部，懸臂支撐於支柱13 #為本發明 312ΧΡ/發明說明書(補件州彻5丨丨幻53 又柱13上。熱處理爐用機械臂裝 9 1356754 置10例如具備有2支手臂 以上。 于涔1之數I亦可為3支 減理爐用機械臂裝置1〇,將機架4〇内所收 基板30層疊於熱處理爐2〇而搬入，並 离 之玻璃基板30,從熱處理爐2〇 :疋熱處理 位置。 搬出而搬达至下個步驟之 在將玻璃基板3 0搬入孰虏神卜金0 说、又狂12、13之旋轉，而將手臂 ^插人機架40内所收納的玻璃基板3G之下方，而使支 升並使玻璃基板3G载置於手臂1上。隨後，藉支 柱12、13之旋轉，使玻場基板3〇跟手臂ι 一起從^架 40取出，而將其插入熱處理爐2〇内。 ’、 — U之手# 1到達熱處理爐20内之既 疋，’使支柱12下降而使玻璃基板3G載置於機架 23。進而，在使支柱12下降而手臂開玻璃基板3〇之 >下面後’旋轉支柱12、13而使手臂1從熱處理爐20抽出。 基板30從熱處理爐2〇搬出之際，熱處理爐用機 械#裝置10透過支柱12、13之旋轉，而將手臂i朝水平 方向插入熱處理爐2G内所收納的玻璃基板30之下方，並 ^吏支柱12上升而使玻璃基板3〇載置於手臂1上。隨後， 措支柱12、13之旋轉’使玻璃基板30跟手臂1 一起從熱 處理爐2 0取出。 熱處理爐20之搬出入口 21係藉間門（心^如而可 開關自如。在將玻璃基板3〇由熱處理爐2〇搬出入之際， 312XP/發明說明書(補件)/95-07/95113353 1〇 1356754 搬出入口 21則開放。熱處理爐20之内部維持在適合燒結 玻璃基板3 0上所塗佈之感光性抗钮劑的2 〇 〇它〜2 5 〇左 右之溫度，因此熱處理爐20内成為由感光性抗姓劑所產 生之氣體的環境。熱處理爐20外部因係室溫，因此搬出 入口 21在開放時，在搬出入口 21附近冷卻至1〇〇。〔〜15〇 °C之氣體則固化。 圖2係表示載置在手臂丨上之破璃基板3()的狀態之一 鲁例的平面圖。手f Η列如配合長度13〇〇随之玻璃基板3〇 而為長度170〇mm，從固定端到開放端維持一定寬度 100mm。 玻璃基板30在由支柱13所懸臂支撐之手臂丨上，與離 手臂1固定端既定距離（圖2所示例中為33〇咖）的位置 起到開放端側之間的範圍做接觸。在將玻璃基板3〇由熱 盧20内搬出入之際，在手臂丨之固定端側未接觸玻 璃基板3G的部分，位在熱處理爐2()之搬出人口 21附近 所以’在手臂！之固定端側未接觸玻璃基板3〇 分則容易附著昇華物。 圖3係表示手们的固定端附近之構成㈣視圖。手臂 =為原料而形成矩形剖面之棒狀，並為支 2支撐。手臂1在維持以上面為水平面之狀態下形成下 面傾斜之斜面形狀，其固定端高 度― “度為4。〜5-、開放端高 rh在手臂1之固定端附近處，其上面和下面配置有加执哭 (^㈣2、3,並以被覆構件4被覆之。加熱器2/3、; 312XP/發明說明書(補件)/95-07/95113353 1356754 如係卜3_左右之厚度的石夕橡膠加熱器。加熱器2之消耗 私力為40W ’且加熱态3之消耗電力為權。加執器2、3 只要符合薄壁狀以及發熱至熱處理爐2〇内氣體：：化溫 度以上之條件者，則使用矽橡膠加熱器以外者亦可。 被覆構件4例如係imm左右之厚度的熱縮套管。被覆構 件4只要符合可耐加熱溫度之薄片（sheet)體之條件，則 使用熱縮套管以外者亦可。 鲁山加熱器2、3例如圖2所示，配置於距離手臂i之固定 端30mm的位置處，而朝開放端側25q_之範圍。另外， 亦可對手臂1之全周面配置加熱器。 藉對加熱器2、3供給電力’可使手臂！之固定端附近 加熱至15(TC以上溫度。藉此，在將玻璃基板3〇搬出入 熱處理爐20之際，則可抑制昇華物附著於位在熱處理爐 2〇之搬出入口附近的手臂丨之固定端附近處。 因為附著於手臂1之昇華物減少，所以其可使 # 1 附著方、玻璃基板3 0之可能性降低，抑制粒狀物產生 並可提高產率（yield)。另外，其可使附著於手臂i之昇 華t除去的維護作業簡略化，同時可減少維護頻度，因此 可提^生產性。更進一步’因沒必要降低熱處理爐20 内之氣體濃度，所以可抑制因熱處理爐20内之換氣量增 加而造成之熱能損失，而可防止能源消耗量之增加。曰 另外，加熱器2、3亦可配置於含固定端附近在内之手 臂1全範®。在此情況下，則必須使㈣熱溫度達熱處理 爐20内設定溫度以上之被覆構件4。因此，被覆構件& 12ΧΡ/發明說明書(補件)/95-07/95】13353 12 h 奶6754 ^不限於熱縮套管。但是，由於手臂】插入熱處理妙 内:收納成層疊狀態的複數片被處理物之間，因此，: 選擇不大幅影響上下方向尺寸之構件。 A 上述實施形態之說明全部均為例示性者，而本 限定於上述實施形態之構成。本& 圍所示，之㈣如申請專利範 部變化。申D月專利乾圍之範圍内及其均等意義的全 【圖式簡單說明】 :之明實施形態*’熱處理爐用機械臂裝置 的圖：為平面圖’表示手臂1上載置玻璃基板30之狀態 圖3為剖視圖，表示手臂 【主要元件符號說明】 手臂（手臂部） 之固定端附近的構成。 加熱器 被覆構件 10 11 12、13 熱處理爐用機械臂裝置 本體 支枉 20 熱處理爐 21 搬出入〇 22 閘門 23 機架 312XP/發明說明書(補件)/95-〇7/95丨】3353 1356754 30 玻璃基板（被處理物） 40 機架

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Claims (1)

1. 申清專利範圍： 替渙本 k一種熱處理爐用機械臂I置，其特徵在於具備有： 2部，為對熱處理爐移載被處理物時所用的機械臂之 二:和其以碳纖維強化樹脂為原料，呈現扁平剖 條狀，而為懸臂支撐之構造； 的為薄壁狀加熱11，其接觸且配置於上述手臂部 的外表面中，至少包含上述手 的範圍，並發埶$ μ、+，4 + 口疋細側的鈿邛在内 上·以Β χ… 述被處理物產生的氣體之固化溫度以 工，以及 =構件’為可撓性樹脂製薄片體 而被覆於上述手臂部之表面。 犬31力…时 中2 · n ::範圍第1項之熱處理爐用機械臂裝置，其 c熱器配置在上述手臂部之至少上下面。 3.如申請專利範圍第1 置，豆中，μ、+，I ^ 員之熱處理爐用機械臂裝 ^ Ψ上远加熱器為矽橡膠加熱器。 • 4.如申請專利範圍第1或2瑁由 置，直中，π @ 員之熱處理爐用機械臂裝 置其中，上逃被覆構件為熱縮套管。 5.=請專利範圍第3項之熱處 中，上述被覆構件為熱縮套管。 ㉟械#裝置其 95113353 15