WO2011155293A1 - ワイヤーカセットおよびそれを用いた基板搬送装置 - Google Patents

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建治 朝倉
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wire cassette for storing a substrate and a substrate transfer apparatus using the wire cassette.
  • the present invention relates to a wire cassette that houses a thin substrate (for example, a glass substrate) used in a method for manufacturing a flat panel display (for example, a liquid crystal panel).
  • a thin substrate for example, a glass substrate
  • a flat panel display for example, a liquid crystal panel
  • a liquid crystal panel which is a component of a liquid crystal display device, has a structure in which a pair of glass substrates are opposed to each other with a predetermined gap secured.
  • glass substrates for liquid crystal panels are becoming larger year by year.
  • Such a next-generation large-sized liquid crystal glass substrate transport system uses a storage cassette for storing liquid crystal glass substrates in multiple stages (for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the storage cassette storing the glass substrate is used for transporting and storing the glass substrate from the mounting part of the liquid crystal panel manufacturing apparatus to the mounting part of another manufacturing apparatus in the manufacturing process in the clean room.
  • the storage cassette is also used for transporting and storing a glass substrate between a placement unit of a liquid crystal panel manufacturing apparatus and a storage unit of a cassette storage.
  • the shelf-type storage cassette has a small area for supporting the glass substrate.
  • the substrate may be distorted. Therefore, such a storage cassette cannot be used for a large glass substrate.
  • a wire cassette in which wires are arranged in multiple stages in parallel with the inner wall of the storage cassette may be used.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a wire cassette 1000 examined by the present inventors.
  • the wire cassette 1000 includes a cassette body 120 and a wire 122 stretched inside the cassette body 120.
  • a glass substrate 110 is disposed on the wire 122. Since the wires 122 are stretched in multiple stages, the glass substrate 110 can be accommodated in multiple stages.
  • the glass substrate 110 here is a mother glass for a liquid crystal panel.
  • the glass substrate is unloaded and loaded into the wire cassette.
  • the glass substrate 110 accommodated in the wire cassette 1000 is sent out by a loader 130 inserted through an opening 127 provided on the bottom surface of the cassette body 120 (arrow 145).
  • the loader 130 includes a roller part 132 that contacts the glass substrate 110 and a conveyor part 134 that supports and rotates the roller part 132.
  • the conveyor unit 134 is connected to the rod unit 136, and the rod unit 136 has a length along the vertical direction 90 so as to reach the uppermost glass substrate 110 from the lowermost glass substrate 110.
  • the rod portion 136 has a length corresponding to the height H of the cassette body 120.
  • the glass substrate 110 is sequentially sent out using the loader 130 by moving the cassette body 120 downward 140 (arrow 145). After the glass substrate 110 is sent out from the lowermost glass substrate 110, the glass substrates 110 are sequentially sent out. Finally, when the uppermost glass substrate 110 is sent out, all the glass substrates 110 are placed in the cassette body. It will be carried out of 120. In addition, when carrying in a glass substrate, it carries in sequentially from the uppermost stage conversely.
  • a beam 124 that holds the strength of the cassette body 120 with the wire 122 stretched is formed.
  • an interval S (margin) is secured so that the beam 124 and the conveyor portion 134 do not contact each other, but the interval S is as small as 10 mm or less.
  • the height H of the cassette body 120 or the length of the rod portion 136 is about 3 meters, and it is necessary to ensure a dimensional accuracy of about 10 mm of the interval S with respect to the scale of 3 meters. If the tolerance is 3 mm, the interval S may be a gap of about 7 mm.
  • the distance S should be strictly measured so that the beam 124 and the conveyor unit 134 do not come into contact with each other when using the wire cassette 1000 including a tolerance error. It is. That is, contact between the beam 124 and the conveyor unit 134 based on the initial failure of the wire cassette should be prevented as much as possible.
  • the size of the wire cassette is large, and it is difficult to accurately measure and guarantee a three-dimensional tolerance.
  • the interval S (margin) between the beam 124 and the conveyor unit 134 may change.
  • the cassette main body 120 may be deformed by heat during the cleaning, and the interval S may change accordingly.
  • misalignment of the loader 130 may occur due to displacement of the cassette placement position, deformation due to vibration during operation, deformation of the floor, and the like, and as a result, the interval S may change.
  • the interval S becomes excessive. If the interval S is set excessively, the interval between the conveyor portions 134 (or roller portions 132) adjacent to each other increases, and as a result, there is a possibility that the glass substrate 110 may be bent. If the glass substrate 110 bends, the glass substrate may be cracked or damaged, or it may collide with the roller portion 132 during loading to cause chipping.
  • the main objective is to provide the wire cassette which can suppress the contact of a wire cassette main-body part and a loader part simply in the case of carrying out and carrying in of a board
  • the wire cassette according to the present invention is a wire cassette that accommodates a substrate, and is inserted from a cassette body portion in which a substrate is disposed, a bottom surface opening formed on a bottom surface of the cassette body portion, and the bottom surface opening portion.
  • a loader for taking in and out the substrate.
  • the loader includes a conveyor unit that carries the substrate out to the cassette body, and the conveyor unit is provided with an interference sensor that detects interference with the inside of the cassette body.
  • the conveyor unit is provided with a roller unit, and the substrate is carried out and carried in as the roller unit rotates.
  • the interference sensor is an optical sensor that detects a distance from a beam provided in the cassette body.
  • the interference sensor is a contact detection sensor that detects contact with a beam provided in the cassette body.
  • the interference sensor is provided on a side surface of the conveyor unit.
  • the substrate is mother glass, and at least 50 substrates are accommodated in the cassette body, and the height of the cassette body is at least 3 meters.
  • a substrate transfer device is a device for transferring a substrate, and is inserted from a cassette main body portion in which a substrate is disposed, a bottom opening formed on a bottom surface of the cassette main body portion, and the bottom opening.
  • a loader for taking in and out the substrate includes a conveyor unit that carries out the substrate, and the conveyor unit is provided with an interference sensor that detects interference with the inside of the cassette body.
  • the interference sensor for detecting interference and proximity to the inside of the cassette body is provided in the conveyor portion, the contact inside the wire cassette body when the substrate is fed out can be easily performed. Can be suppressed.
  • FIG. It is sectional drawing of the wire cassette 1000.
  • FIG. It is sectional drawing (side view) of the wire cassette 100 which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a diagram in which an interference sensor 50 is disposed on a side surface 34b of the conveyor unit 34.
  • FIG. 2 is a cross-sectional side view schematically showing the overall configuration of the wire cassette 100 of the present embodiment.
  • FIG. 3 schematically shows the upper surface configuration around the beam 24 of the cassette body 20 in the wire cassette 100.
  • the wire cassette 100 of the present embodiment is a storage cassette that can store the substrate 10 by supporting the substrate 10 with the wires 22. Moreover, the board
  • substrate 10 of this embodiment is a glass substrate for liquid crystal panels, for example, In this example, it is the mother glass before cutting out to the dimension of a liquid crystal panel.
  • the illustrated substrate 10 is a 10th generation mother glass, and the length L of one side is about 3 meters.
  • the wire cassette 100 includes a cassette main body 20 in which the substrate 10 is disposed, and a loader 30 for taking the substrate 10 in and out.
  • a bottom opening 27 is formed on the bottom surface of the cassette body frame 20, and the loader 30 is inserted from the bottom opening 27.
  • a wire 22 that supports the substrate 10 is arranged inside the cassette body 20. Specifically, one substrate 10 is supported by a plurality of wires 22, and the plurality of wires 22 are arranged in multiple stages. By arranging the wires 22 in multiple stages, the substrate 10 can be accommodated in multiple stages inside the cassette body 20.
  • the number of the substrates 10 accommodated corresponds to the number of stages of the wires 22, and the number of stages can be set as appropriate.
  • the number of stages of the wires 22 can be set to 50 stages or more (for example, 60 stages).
  • the wire 22 is stretched between opposing wall surfaces (inner walls) inside the cassette body 20 and supports the substrate 10 with the tension.
  • a beam 24 for maintaining the structure is formed on the cassette body 20. The beam 24 can maintain the strength of the cassette body 20 and can withstand the tension of the wire 22.
  • the cassette body 20 of the present embodiment has a frame structure, and the frame structure is made of metal (for example, aluminum, iron, stainless steel, etc.).
  • a panel may be provided on the outer periphery of the frame.
  • the panel structure portion may be formed of a resin plate, a metal plate (for example, an aluminum plate), or the like.
  • the loader 30 of this embodiment includes a conveyor unit 34 that carries out and carries in the substrate 10.
  • the conveyor unit 34 is provided with a roller unit 32, and the conveyor unit 34 of the present embodiment is a so-called roller conveyor.
  • the conveyor unit 34 is connected to the rod unit 36, and the rod unit 36 has a length along the vertical direction 90 so as to reach the uppermost substrate 10 from the lowermost substrate 10.
  • the rod portion 36 has a length corresponding to the height H (for example, about 3 meters or more) of the cassette body portion 20.
  • An opening 25 for taking out the substrate is provided on one side surface (for example, the front surface) of the cassette body 20.
  • the roller part 32 of the conveyor part 34 rotates (arrow 31), the board
  • the cassette body 20 can be moved downward 40 by an elevating device (not shown) that can move up and down along the vertical direction 90. Then, the loader 30 is inserted from the bottom opening 27 located on the bottom surface of the cassette body 20, and the substrate 10 can be sequentially fed out while rotating the roller 32 of the loader 30 (arrow 45). ). Here, after sending out from the lowermost substrate 10, the substrates 10 are sequentially sent out. Finally, when the uppermost substrate 10 is sent out, all the substrates 10 are transferred to the cassette body 20. It will be carried out of. When loading the glass substrate 10 into the cassette body 20, the cassette body 20 once moves to the lowermost position, and then the glass substrates 10 are loaded sequentially from the uppermost stage of the cassette body 20.
  • FIG. 4 is an enlarged view schematically showing the configuration of the conveyor unit 34 in which the roller unit 32 is in contact with the substrate 10.
  • the interval S is reduced (for example, 10 mm or less) and the conveyor portion 34 of the loader 30 is brought close to the beam 24 is that the substrate (mother glass) 10 is formed by increasing the interval between the adjacent roller portions 32. It is for suppressing the bending of. That is, when the interval S is increased (for example, 10 cm or more), the gap between the conveyor unit 34 and the beam 24 is widened, so that the range for avoiding the interference is widened. This increases the possibility that the substrate (mother glass) 10 will be bent.
  • the interval S may change due to changes in the cassette body 20 over time, changes due to heat during cleaning, misalignment of the loader 30, and the like.
  • the conveyor unit 34 is provided with an interference sensor 50 that detects interference with the inside (for example, the beam 24) of the cassette body 20. Yes.
  • an interference sensor 50 is provided between the roller portions (conveyor rollers) 32 of the conveyor portion 34. Therefore, the interference sensor 50 can prevent the moving conveyor unit 34 from contacting the inside of the cassette body 20 (for example, the beam 24). That is, even if the interval S changes from the set value, the interference sensor 50 can avoid interference between the conveyor unit 34 and the inside of the cassette body 20 (for example, the beam 24).
  • the interference sensor 50 can be provided without interfering with the board
  • the interference sensor 50 of the present embodiment is an optical sensor, for example, a reflective photosensor that senses the proximity of a part of the cassette body 20 (that is, a part of the cassette frame, for example, the beam 24).
  • an optical sensor for example, a reflective photosensor
  • other sensors It is also possible to use non-contact sensors
  • the non-contact sensor used as the interference sensor 50 senses the proximity of a part of the cassette body 20 (for example, the beam 24), before the actual interference between a part of the cassette body 20 and the conveyor 34, Proximity can be detected and the movement of the cassette can be stopped before contact. By preventing the contact, it is possible to prevent the generation of wear powder and foreign matter generated at the contact portion, thereby preventing defects due to the foreign matter, and as a result, the yield of liquid crystal panel manufacturing can be improved.
  • FIG. 5 shows a state where the interval S between the conveyor unit 34 and the beam 24 is normal.
  • this distance (S) the light of the reflective photosensor 50 is not reflected by the beam 24, and the photosensor 50 does not generate a proximity signal.
  • the photo sensor 50 does not generate a proximity signal, it is determined that the beam 24 is in the normal range, and the cassette body 20 including the beam 24 is moved downward 40.
  • FIG. 6 shows a situation where there is a possibility that the conveyor unit 34 and the beam 24 come into contact with each other. If the cassette body 20 is deformed for a predetermined reason (for example, aging, heat history change, etc.) and the distance between the conveyor 34 and the beam 24 becomes too small, the possibility of contact increases as shown in FIG. .
  • the interference sensor 50 since it is detected by the interference sensor 50 that the distance between the conveyor unit 34 and the beam 24 is too short, the movement of the cassette body 20 including the beam 24 downward 40 is stopped. As a result, contact between the conveyor portion 34 and the beam 24 can be avoided.
  • the interference sensor 50 is connected to a control device that controls the up-and-down movement of the cassette body 20, and the control device uses the signal from the interference sensor 50 to detect the cassette body 20. It is possible to control the up and down movement.
  • the interference sensor 50 of the present embodiment shown in FIG. 7 is an optical sensor facing the side surface direction of the conveyor unit 34, and is, for example, a laser displacement meter capable of measuring a horizontal distance (S).
  • laser light 54 is emitted from the interference sensor 50 in the horizontal direction.
  • the beam 24a shows the beam 24 when the beam 24 is present at the horizontal position of the interference sensor 50.
  • the interference sensor 50 is an optical sensor (for example, a laser displacement meter).
  • other sensors such as an eddy current type gap sensor may be used.
  • the interference sensor 50 When a displacement meter is used as the interference sensor 50, since the distance (S) between a part of the cassette body 20 (for example, the beam 24) and the conveyor can be measured, the cassette body 20 and the conveyor 34 are actually used. Changes over time can be detected before interfering with. Then, by storing and comparing the ID number of the cassette 100 and the interval (S) between the conveyor unit 34, a change in the interval (S) with time can be determined. Thereby, it is possible to prevent the cassette 100 from being left deformed or abnormal before the actual occurrence of interference, and as a result, the occurrence of an accident can be prevented.
  • the case shown in FIGS. 5 and 7 is a case where the interval S between the conveyor unit 34 and the beam 24 is normal, and therefore, an appropriate distance (S ) Is secured. Therefore, the conveyor portion 34 and the beam 24 do not come into contact (interference).
  • This distance (S) can be measured by the interference sensor 50.
  • the case illustrated in FIG. 6 is a case where the conveyor unit 34 and the beam 24 may come into contact with each other.
  • the interference sensor 50 detects that the distance between the conveyor unit 34 and the beam 24 is too short, and the contact between the conveyor unit 34 and the beam 24 can be avoided.
  • the cassette body 20 is moved downward 40 to bring the roller part 32 of the conveyor part 34 into contact with the substrate 10, but conversely, the roller part 32 is moved upward, You may make it contact the board
  • a non-contact type sensor for example, an optical sensor
  • the present invention is not limited to this, and a contact type sensor can also be used.
  • the interference sensor 50 is a contact type sensor, for example, a sensor having a contact portion having flexibility or elasticity is used as the interference sensor 50, and the side surface 34b of the conveyor unit 34 as shown in FIG. As shown, it is disposed on the upper surface 34a of the conveyor section 34.
  • the contact part of the sensor 50 is used to prevent a collision between the conveyor unit 34 and the cassette body 20 after detecting contact. It is desirable that the height be as high as possible without touching the lower surface of the glass substrate 10 during conveyance on the conveyor unit 34. Further, since the contact portion of the contact sensor 50 has flexibility or elasticity, the deformation of the beam 24 in the cassette body 20 can be prevented, and the generation of wear powder and foreign matter in the contact portion can be suppressed. . As a result, it is possible to prevent the occurrence of defects due to foreign matters on the liquid crystal panel, and as a result, it is possible to improve the yield of liquid crystal panel manufacturing.
  • the contact sensor 50 when the contact sensor 50 is provided, it is possible to prevent erroneous determination due to disturbance such as noise, and to output a highly reliable determination result without being affected by the gloss, color, and material characteristics of the non-detection surface. There is an advantage that you can.
  • the interference sensor 50 is a contact sensor, for example, a mechanical contact detection sensor can be used as the interference sensor 50. Further, an interference sensor 50 having an electrode made of a coil spring, a leaf spring, or conductive rubber is disposed, and the cassette body 20 is set to the ground potential (GND), and the interference sensor 50 electrode and one of the cassette body 20 are arranged. It is also possible to adopt a method of detecting energization when a part (for example, beam 24) contacts.
  • a part for example, beam 24
  • the interference sensor 50 can be disposed toward the side surface 34b of the conveyor unit 34 as shown in FIG.
  • the distance between the conveyor unit 34 and the beam 24 is measured exclusively when the beam 24 moves downward 40.
  • the distance between the conveyor portion 34 and the beam 24 can be measured in the same manner when the beam 24 moves upward.
  • the conveyor unit 34 may have another structure as long as the substrate 10 can be carried out in addition to the structure (roller conveyor) in which the roller unit 32 is provided.
  • the system air levitation type conveyor which air blows out from the conveyor part 34, and the board
  • mother glass is used as the substrate 10, and the size of the mother glass is 1 meter or more on one side.
  • the size is 2880 mm. ⁇ 3130 mm.
  • the substrate 10 is not limited to the mother glass before being cut out to the dimensions of the liquid crystal panel, and may be a glass substrate having a size (for example, 40 inches to 60 inches) of the liquid crystal panel after being cut out.
  • the substrate 10 may be an array substrate on which a thin film transistor (TFT) is manufactured (or a product in the middle of manufacturing), or a CF substrate on which a color filter (CF) is formed (or a device in the middle of manufacturing thereof). It may be.
  • TFT thin film transistor
  • CF color filter
  • the substrate 10 is an array substrate or a CF substrate (including those in the middle of production), a thin film (such as various patterns) is formed on the surface 10 a of the substrate 10.
  • the substrate 10 may be another thin plate such as a wafer in addition to a glass substrate.
  • it is not limited to the liquid crystal panel substrate 40, but a thin substrate for manufacturing a PDP, an organic EL panel, and other flat panel displays (not limited to glass, but in the form of a sheet that can be stored in a wire cassette ).
  • the wire cassette 100 showed about the form using the wire as shown in FIG. 2, the form is not specifically limited.
  • the wire of the wire cassette 100 it is possible to adopt a form using a thin rod material of a metal material such as stainless steel or carbon fiber.
  • the number of roller conveyors, the number of beams inside the wire cassette, and the like are not limited to the illustrated configuration, and the number can be changed as appropriate.
  • only one interference sensor 50 is provided at the central portion in the longitudinal direction, but it may be arranged at a location other than the central portion, or a plurality of interference sensors 50 may be arranged.
  • the interference sensor 50 may be a combination of a sensor facing upward and a sensor facing horizontal. Further, the sensor 50 can be disposed obliquely upward.

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Abstract

　基板の搬出の際にワイヤーカセット本体部の内部の接触を簡便に抑制する。基板１０を収納するワイヤーカセット１００は、内部に基板１０が配置されるカセット本体部２０と、カセット本体部２０の底面に形成された底面開口部２７と、底面開口部２７から挿入され、基板１０を出し入れするローダ３０とを備える。ローダ３０は、基板１０を搬出するコンベア部３４を備え、コンベア部３４には、カセット本体部２０の内部との干渉を検出する干渉センサ５０が設けられている。

Description

ワイヤーカセットおよびそれを用いた基板搬送装置
　本発明は、基板を収納するワイヤーカセットおよびそれを用いた基板搬送装置に関する。特に、フラットパネルディスプレイ（例えば、液晶パネル）の製造方法に用いる薄型の基板（例えば、ガラス基板）を収納するワイヤーカセットに関する。
　なお、本出願は２０１０年６月９日に出願された日本国特許出願２０１０－１３１６８３号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
　液晶表示装置の構成部品である液晶パネルは、一対のガラス基板を所定のギャップを確保した状態で対向させた構造を有している。液晶パネルの大型化・量産化に伴って、液晶パネル用のガラス基板は年々大型化している。このような次世代の大型液晶ガラス基板を搬送する基板搬送システムでは、液晶ガラス基板を多段収納する収納カセットが用いられる（例えば、特許文献１～３など）。
　ガラス基板を収納した収納カセットは、クリーンルーム内の製造工程において液晶パネル製造装置の載置部から別の製造装置の載置部へガラス基板を搬送したり保管したりするのに用いられる。また、収納カセットは、液晶パネル製造装置の載置部とカセット保管庫の保管部との間でガラス基板を搬送・保管したりすることにも用いられる。
特開平９－１１５９９７号公報 特開２００５－１４２４８０号公報 特開２００５－１４５６２８号公報
　近年のガラス基板の大型化に伴って、棚片の張り出し形式の収納カセットでは、ガラス基板を支持する棚片の面積が小さいために、大型のガラス基板を収納する場合には、その重量によってガラス基板に歪みが発生する場合がある。したがって、そのような形式の収納カセットでは、大型のガラス基板に使用することができない。
　そこで、最近では、大型のガラス基板を収納・搬送する場合、そのような歪みを抑制する上で、収納カセットの内壁に前後並列してワイヤーを多段的に配置したワイヤーカセットが用いられることがある。
　図１は、本願発明者が検討したワイヤーカセット１０００の断面図である。ワイヤーカセット１０００は、カセット本体部１２０と、カセット本体部１２０の内部に張られたワイヤー１２２とから構成されている。ワイヤー１２２の上には、ガラス基板１１０が配置されている。ワイヤー１２２は多段に張られており、したがって、ガラス基板１１０を多段に収納することができる。ここでのガラス基板１１０は、液晶パネル用のマザーガラスである。
　ガラス基板はワイヤーカセットに対して搬出、搬入されるが、以下にワイヤーカセットからガラス基板を搬出する場合について述べる。ワイヤーカセット１０００に収納されたガラス基板１１０は、カセット本体部１２０の底面に設けられた開口部１２７から挿入されたローダ１３０によって送り出される（矢印１４５）。ローダ１３０は、ガラス基板１１０に接触するローラ部１３２と、ローラ部１３２を支持して回転させるコンベア部１３４とから構成されている。コンベア部１３４は、ロッド部１３６に連結されており、ロッド部１３６は、最下段のガラス基板１１０から最上段のガラス基板１１０に届くような鉛直方向９０に沿った長さを有している。具体的には、ロッド部１３６は、カセット本体部１２０の高さＨに対応した長さを有している。
　図１に示した例では、カセット本体部１２０を下方１４０に移動させることによって、ローダ１３０を用いて順々にガラス基板１１０の送り出しを行う（矢印１４５）。最下段のガラス基板１１０から送り出しが行われた後、順次、ガラス基板１１０の送り出しがなされ、最後に、最上段のガラス基板１１０の送り出しが実行されると、全てのガラス基板１１０がカセット本体部１２０の外に搬出されることになる。なお、ガラス基板を搬入する場合は、逆に最上段より順次搬入される。
　ここで、カセット本体部１２０の内部には、ワイヤー１２２が張られたカセット本体部１２０の強度を保持する梁１２４が形成されている。本願発明者が検討したワイヤーカセット１０００では、この梁１２４とコンベア部１３４とが接触しないように間隔Ｓ（マージン）が確保されているが、その間隔Ｓは１０ｍｍ又はそれ以下と小さいものである。この例では、カセット本体部１２０の高さＨまたはロッド部１３６の長さは約３メートルであり、その３メートルのスケールに対して、間隔Ｓの約１０ｍｍの寸法精度を確保する必要がある。仮に公差が３ｍｍとすると、間隔Ｓは７ｍｍ程度の隙間になる場合がある。
　各ワイヤーカセット１０００を最初に使用する際においてこの間隔Ｓを厳密に測定して、梁１２４とコンベア部１３４とが接触しないように、ワイヤーカセット１０００の使用においては公差の誤差を含めて検査すべきである。すなわち、ワイヤーカセットの初期不良に基づく、梁１２４とコンベア部１３４との接触は極力防止すべきである。しかしながら、ワイヤーカセットの寸法は大きく、立体的な公差を精度よく測定・保障することは困難である。
　また、ワイヤーカセット１０００のカセット本体部１２０にはワイヤー１２２が張られているので、その張力によって経時変化が生じ、その結果、梁１２４とコンベア部１３４との間隔Ｓ（マージン）が変化する可能性がある。また、ワイヤーカセット１０００は定期的に洗浄されるが、その洗浄の際の熱によってカセット本体部１２０に変形が生じ、それによって、間隔Ｓが変化する可能性もある。さらには、カセットの置き位置のずれや動作時の振動による変形および床の変形等によりローダ１３０の位置合わせズレが生じ、その結果、間隔Ｓが変化することがある。
　梁１２４とコンベア部１３４が接触すると、摺動部で磨耗粉が発生しガラス基板に異物が乗り液晶パネル用基板に不良を発生させる。また、梁１２４とコンベア部１３４が干渉すると、カセット本体部１２０を下方へ移動させることができないので、ガラス基板１１０の送り出しを実行することができなくなるので問題となる。さらに、梁１２４が変形、破損した場合には、積載しているガラス基板１１０に梁１２４が接触してガラス基板１１０を破損する。
　一方で、カセット本体部１２０の経時変化、洗浄時の熱による変化、ローダ１３０の位置合わせズレなど全てを保障するように考慮すると、間隔Ｓは過大になってしまう。間隔Ｓを過大に設定すると、互いに隣接するコンベア部１３４（またはローラ部１３２）の間隔が広がり、その結果、ガラス基板１１０に撓みが生じるという不具合が生じる可能性が出てくる。ガラス基板１１０が撓むとガラス基板に亀裂、破損が生じたり、搬入時にローラ部１３２に衝突して欠けが生じたりする。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、基板の搬出・搬入の際にワイヤーカセット本体部とローダ部の接触を簡便に抑制できるワイヤーカセットを提供することにある。
　本発明に係るワイヤーカセットは、基板を収納するワイヤーカセットであり、内部に基板が配置されるカセット本体部と、前記カセット本体部の底面に形成された底面開口部と、前記底面開口部から挿入され、前記基板を出し入れするローダとを備えている。前記ローダは、前記基板をカセット本体部に搬出するコンベア部を備えており、前記コンベア部には、前記カセット本体部の内部との干渉を検出する干渉センサが設けられている。
　ある好適な実施形態において、前記コンベア部には、ローラ部が設けられており、前記ローラ部が回転することにより、前記基板は搬出および搬入される。
　ある好適な実施形態において、前記干渉センサは、前記カセット本体部に設けられた梁との距離を検出する光学センサである。
　ある好適な実施形態において、前記干渉センサは、前記カセット本体部に設けられた梁との接触を検知する接触検知センサである。
　ある好適な実施形態において、前記干渉センサは、前記コンベア部の側面に設けられている。
　ある好適な実施形態において、前記基板は、マザーガラスであり、前記カセット本体部には、少なくとも５０枚の基板が収納され、前記カセット本体部の高さは、少なくとも３メートルを有する。
　本発明に係る基板搬送装置は、基板を搬送する装置であり、内部に基板が配置されるカセット本体部と、前記カセット本体部の底面に形成された底面開口部と、前記底面開口部から挿入され、前記基板を出し入れするローダとを備えている。前記ローダは、前記基板を搬出するコンベア部を備えており、前記コンベア部には、前記カセット本体部の内部との干渉を検出する干渉センサが設けられている。
　本発明のワイヤーカセットによれば、カセット本体部の内部との干渉および近接を検出する干渉センサがコンベア部に設けられているので、基板の送り出し時におけるワイヤーカセット本体部の内部の接触を簡便に抑制することができる。
ワイヤーカセット１０００の断面図である。 本発明の実施形態に係るワイヤーカセット１００の断面図（側面図）である。 本発明の実施形態に係るワイヤーカセット１００の断面図（上面図）である。 コンベア部３４の構成を示す拡大図（側面図）である。 コンベア部３４と梁２４との間隔Ｓが正常な場合の様子を示す図である。 コンベア部３４と梁２４とが接触する可能性がある場合の様子を示す図である。 干渉センサ５０が水平方向の距離（Ｓ）を測定可能な構成例を示す図である。 干渉センサ５０がコンベア部３４の側面３４ｂに配置された図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
　まず、図２および図３を参照しながら、本発明の実施形態に係るワイヤーカセット１００について説明する。
　図２は、本実施形態のワイヤーカセット１００の全体構成を模式的に示す断面側面図である。また、図３は、ワイヤーカセット１００におけるカセット本体部２０の梁２４周辺の上面構成を模式的に示している。
　本実施形態のワイヤーカセット１００は、ワイヤー２２によって基板１０を支持することによって、基板１０を収納することができる収納カセットである。また、本実施形態のワイヤーカセット１００を用いて、基板１０を搬送することができる。ここで、本実施形態の基板１０は、例えば、液晶パネル用のガラス基板であり、この例では、液晶パネルの寸法に切り出す前のマザーガラスである。図示した基板１０は、第１０世代のマザーガラスであり、一辺の長さＬは約３メートルである。
　本実施形態のワイヤーカセット１００は、内部に基板１０が配置されるカセット本体部２０と、基板１０を出し入れするローダ３０とから構成されている。カセット本体部フレーム２０の底面には、底面開口部２７が形成されており、そして、ローダ３０は、底面開口部２７から挿入される。
　カセット本体部２０の内部には、基板１０を支持するワイヤー２２が配列されている。具体的には、一枚の基板１０を複数本のワイヤー２２で支持し、その複数本のワイヤー２２が多段に配列されている。ワイヤー２２が多段に配列されていることによって、カセット本体部２０の内部に基板１０を多段に収納することができる。
　この例では、基板１０を１０段以上収納しているが、基板１０の収納の枚数は、ワイヤー２２の段数に対応し、その段数は適宜好適なものを設定することができる。ワイヤー２２の段数は、例えば５０段以上（一例として、６０段）にすることができる。また、ワイヤー２２は、カセット本体部２０の内部の対向する壁面（内壁）の間に張られており、その張力で基板１０を支持している。加えて、カセット本体部２０にはその構造を維持するための梁２４が形成されている。この梁２４によって、カセット本体部２０の強度を保持することができ、そして、ワイヤー２２の張力に耐えることができる。
　本実施形態のカセット本体部２０は、フレーム構造を有しており、フレーム構造の部分は、金属（例えば、アルミ、鉄、ステンレスなど）から構成されている。外部からのダストの侵入を防止するため、フレームの外周部にパネルを設けてもよい。このパネル構造の部分は、樹脂板、金属板（例えば、アルミ板）などから構成され得る。
　本実施形態のローダ３０は、基板１０を搬出及び搬入するコンベア部３４を備えている。以下にまず、搬出時の動作について述べる。コンベア部３４には、ローラ部３２が設けられており、本実施形態のコンベア部３４は、所謂、ローラコンベアである。また、コンベア部３４は、ロッド部３６に連結されており、ロッド部３６は、最下段の基板１０から最上段の基板１０に届くような鉛直方向９０に沿った長さを有している。具体的には、ロッド部３６は、カセット本体部２０の高さＨ（例えば、約３メートルまたはそれ以上）に対応した長さを有している。カセット本体部２０の一つの側面（例えば、正面）には、基板取り出し用の開口部２５が設けられている。ここで、コンベア部３４のローラ部３２が回転することにより（矢印３１）、基板１０は、開口部２５を通って外部に搬出されることになる（矢印４５）。
　図２に示した例では、カセット本体部２０は、鉛直方向９０に沿って昇降可能な昇降装置（不図示）によって下方４０に移動させることができる。そして、カセット本体部２０の底面に位置する底面開口部２７から、ローダ３０を挿入して、ローダ３０のローラ部３２を回転させながら、順々に基板１０の送り出しを行うことができる（矢印４５）。ここでは、最下段の基板１０から送り出しが行われた後、順次、基板１０の送り出しがなされ、最後に、最上段の基板１０の送り出しが実行されると、全ての基板１０がカセット本体部２０の外に搬出されることになる。カセット本体部２０へのガラス基板１０を搬入する時には、カセット本体部２０が一旦、最下方まで移動した後、カセット本体部２０の最上段から順次、ガラス基板１０を搬入していく。
　本実施形態の構成では、カセット本体部２０が下方４０に移動する際に、ローダ３０のコンベア部３４と、梁２４とが互いに接触しないように、間隔Ｓ（マージン）が設けられている。この例において、間隔Ｓは、例えば１０ｍｍ又はそれ以下のものである。ここで、図２および図３に示した例では、複数のコンベア部３４が設けられている。各コンベア部３４のローラ部３２の回転によって、基板１０を開口部２５の方に送り出すことができる。また図３に示すように、複数のローラ部３２は、１本のローラシャフト３３によって連結されており、そのローラシャフト３３は平行して配列されている。なお、コンベア部３４、ローラ部３２、ローラシャフト３３の数は、図示の例に限らず、適宜好適なものを用いることができる。また、図４は、基板１０にローラ部３２が接触しているコンベア部３４の構成を模式的に示す拡大図である。
　なお、間隔Ｓを小さくして（例えば、１０ｍｍ又はそれ以下）、ローダ３０のコンベア部３４を梁２４に近接させる理由は、互いに隣接するローラ部３２の間隔をつめることによって基板（マザーガラス）１０の撓みを抑制するためである。すなわち、間隔Ｓを大きくすると（例えば、１０ｃｍまたはそれ以上）、コンベア部３４と梁２４との間の隙間が広くなるのでそれだけ干渉を避ける範囲が広がるが、それだと、互いに隣接するローラ部３２の間隔が広がり、基板（マザーガラス）１０に撓みが生じる可能性が高くなる。
　ここで、コンベア部３４と梁２４とが接触する可能性が生じるまで、間隔Ｓを小さくしてしまうと、基板１０の送り出しを実行することができなくなる。したがって、間隔Ｓは適切な距離を設定する必要がある。しかしながら、間隔Ｓは、カセット本体部１２０の初期精度不良に加えて、カセット本体部２０の経時変化、洗浄時の熱による変化、ローダ３０の位置合わせズレなどによって変化する可能性がある。
　本実施形態のワイヤーカセット１００では、図３及び図４に示すように、コンベア部３４には、カセット本体部２０の内部（例えば、梁２４）との干渉を検出する干渉センサ５０が設けられている。特に、図３に示すように、コンベア部３４のローラ部（コンベアローラ）３２の間に干渉センサ５０が設けられている。したがって、この干渉センサ５０によって、移動するコンベア部３４が、カセット本体部２０の内部（例えば、梁２４）に接触することを防止することができる。すなわち、間隔Ｓが設定値から変化しても、干渉センサ５０によって、コンベア部３４とカセット本体部２０の内部（例えば、梁２４）とが干渉することを回避することができる。また、コンベア部３４をローラ形態（ローラ部３２）とすることによって、搬送される基板（ガラス基板）１０に干渉することなく、干渉センサ５０を設けることができる。
　本実施形態の干渉センサ５０は、光学センサであり、例えば、カセット本体部２０の一部（すなわち、カセットフレームの一部、例えば梁２４）の近接を感知する反射式のフォトセンサである。なお、ローダ３０のコンベア部３４と、カセット本体部２０の内部（例えば、梁２４）との近接を判定できるのであれば、光学センサ（例えば、反射式フォトセンサ）に限らず、他のセンサ（非接触センサ））を用いることも可能である。干渉センサ５０として使用される非接触センサは、カセット本体部２０の一部（例えば、梁２４）の近接を感知するので、カセット本体部２０の一部とコンベア部３４が実際に干渉する前に近接を検知し、接触前にカセットの移動を停止することができる。接触を防止することにより、接触部で生じる磨耗粉や異物の発生を防止することができ、異物による不良を防止して、その結果、液晶パネル製造の歩留まりを向上することができる。
　図５は、コンベア部３４と梁２４との間隔Ｓが正常な場合の様子を示している。コンベア部３４と梁２４との間には適切な距離（Ｓ）があり、コンベア部３４と梁２４とが接触（干渉）することはない。この距離（Ｓ）により、反射式フォトセンサ５０の光は、梁２４によって反射することなく、フォトセンサ５０は近接信号を発生しない。フォトセンサ５０が近接信号を発生しない場合、梁２４が正常範囲であると判定し、梁２４を含むカセット本体部２０を下方４０に移動させる。
　一方、図６は、コンベア部３４と梁２４とが接触する可能性がある場合の様子を示している。カセット本体部２０が所定の理由（例えば、経時変化、熱履歴変化など）により変形し、コンベア部３４と梁２４との距離が小さくなりすぎると、図６に示すように接触の可能性が高まる。ここでは、干渉センサ５０により、コンベア部３４と梁２４との距離が近すぎることが検出されているので、梁２４を含むカセット本体部２０を下方４０に移動することを停止する。その結果、コンベア部３４と梁２４との接触を回避することができる。具体的には、干渉センサ５０から出された光５２（特に、梁２４の反射光５２）によって、コンベア部３４と梁２４との距離が近すぎることを検出する。なお、本実施形態の構成では、干渉センサ５０は、カセット本体部２０の昇降移動を制御する制御装置に接続されており、その制御装置は、干渉センサ５０からの信号によって、カセット本体部２０の昇降移動を制御することが可能である。
　また、図７に示す本実施形態の干渉センサ５０は、コンベア部３４の側面方向に向いた光学センサであり、例えば、水平方向の距離（Ｓ）を測定可能なレーザー変位計である。この例では、干渉センサ５０から水平方向にレーザー光５４が出射される。ここで、梁２４ａは、梁２４が干渉センサ５０の水平方向の位置に存在するときのものを示している。なお、ローダ３０のコンベア部３４と、カセット本体部２０の内部（例えば、梁２４）との距離（Ｓ）を測定できるのであれば、干渉センサ５０は、光学センサ（例えば、レーザー変位計）に限らず、他のセンサ（渦電流方式によるギャップセンサ等）を用いることも可能である。干渉センサ５０として変位計を用いる場合は、カセット本体部２０の一部（例えば、梁２４）とコンベア部の距離（Ｓ）を測定することができるので、カセット本体部２０とコンベア部３４が実際に干渉する前に経時的な変化を検知することができる。そして、カセット１００のＩＤ番号と、コンベア部３４との間隔（Ｓ）を記憶、比較することにより、経時的な間隔（Ｓ）の変化を判定することができる。これにより、実際の干渉発生前にカセット１００の変形、異常を放置することを抑制し、その結果、事故の発生を防止することができる。
　上述したように、図５及び図７に示した場合は、コンベア部３４と梁２４との間隔Ｓが正常な場合であるので、コンベア部３４と梁２４との間には適切な距離（Ｓ）が確保されている。それゆえ、コンベア部３４と梁２４とが接触（干渉）することはない。この距離（Ｓ）は、干渉センサ５０によって測定することができ、干渉センサ５０によって測定された距離（Ｓ）が正常範囲である場合に、梁２４を含むカセット本体部２０を下方４０に移動させる。一方、上述したように、図６に示した場合は、コンベア部３４と梁２４とが接触する可能性がある場合である。ここでは、干渉センサ５０により、コンベア部３４と梁２４との距離が近すぎることが検出し、コンベア部３４と梁２４との接触を回避することができる。
　なお、本実施形態では、カセット本体部２０を下方４０に移動させて、コンベア部３４のローラ部３２を基板１０に接触させるようにしたが、逆に、ローラ部３２を上方に移動させて、基板１０に接触させるようにしてもよい。
　また、上記の実施形態では、干渉センサ５０として、非接触型のセンサ（例えば、光学センサ）を用いたが、それに限らず、接触式のセンサを用いることも可能である。干渉センサ５０が接触式センサの場合には、例えば、可撓性または弾性を有する接触部を有するセンサを干渉センサ５０として、図８に示すようにコンベア部３４の側面３４ｂ、または、図５に示すようにコンベア部３４の上面３４ａに配置する。そして、その干渉センサ５０と、梁２４（または、カセット本体部２０の部材）とが接触した際には、その接触を検知して、カセット本体部２０の下方４０への移動を停止する。
　なお、図５に示すように、センサ５０をコンベア部３４の上面３４ａに配置する場合、接触検知後にコンベア部３４とカセット本体部２０との衝突を防止するために、センサ５０の接触部は、コンベア部３４での搬送時のガラス基板１０の下面に接触しない範囲で出来るだけ高いことが望ましい。また、接触式センサ５０の接触部が可撓性または弾性を有することにより、カセット本体部２０内の梁２４の変形を防止するとともに、接触部の磨耗粉、異物の発生を抑制することができる。これにより、液晶パネルに異物が乗ることで不良が発生することを防止することができ、その結果、液晶パネル製造の歩留まりを向上させることができる。また、接触式センサ５０を設けた場合、ノイズ等の外乱による誤判定を予防し、非検出面の光沢や色、材料特性に影響されること無く、信頼性の高い判定結果を出力することができるという利点がある。
　干渉センサ５０が接触式センサの場合、干渉センサ５０としては、例えば、機械式接触検知センサを用いることが可能である。また、コイルバネや板バネや導電性ゴムからなる電極を有する干渉センサ５０を配置し、そして、カセット本体部２０をグランド電位（ＧＮＤ）にして、干渉センサ５０の電極と、カセット本体部２０の一部（例えば、梁２４）が接触した時の通電を検知する手法を採用することも可能である。
　さらには、干渉センサ５０が非接触式センサの場合でも、図８に示したように、コンベア部３４の側面３４ｂに向けて干渉センサ５０を配置することが可能である。干渉センサ５０がコンベア部３４の上方に向けて配置されているときは、専ら、梁２４が下方４０に移動する際に、コンベア部３４と梁２４との距離を測定したが、干渉センサ５０が側面３４ｂに配置されているときは、梁２４が上方に移動する際にも同様に、コンベア部３４と梁２４との距離を測定することができる。
　なお、コンベア部３４はローラ部３２が設けられた構造（ローラコンベア）の他、基板１０を搬出可能であれば他の構成のものでもよい。例えば、コンベア部３４からエアが噴き出して基板１０を浮かせて搬出させる方式（エア浮上式コンベア）のものを採用してもよい。
　さらに、上述の実施形態では、基板１０としてマザーガラスを用い、マザーガラスの寸法は１辺が１メートル以上あり、具体的には、基板１０が第１０世代のマザーガラスの場合、その寸法は２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍである。ただし、基板１０は、液晶パネルの寸法に切り出す前のマザーガラスに限らず、切り出した後の液晶パネルのサイズ（例えば、４０インチから６０インチ）のガラス基板であってもよい。さらに、基板１０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が作製されるアレイ基板（またはその作製途中のもの）であってもよいし、カラーフィルタ（ＣＦ）が形成されるＣＦ基板（またはその作製途中のもの）であってもよい。基板１０がアレイ基板またはＣＦ基板（それぞれ作製途中のものを含む）の場合、基板１０の表面１０ａには薄膜（各種パターンなど）が形成されている。また、基板１０は、ガラス基板の他、ウェハのような他の薄板であっても構わない。加えて、液晶パネル用の基板４０に限らず、ＰＤＰ、有機ＥＬパネル、その他フラットパネルディスプレイを製作する上での薄型の基板（ガラスに限らず、シート状のものでワイヤーカセットに保管され得るもの）であってもよい。
　以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上述した例において、ワイヤーカセット１００は、図２に示したようなワイヤーを用いた形態について示したが、その形態は特に限定されるものではない。例えば、ワイヤーカセット１００のワイヤーとして、ステンレス等の金属材料の細い棒材や炭素繊維等を用いた形態のものを採用することも可能である。また、ワイヤーカセット１００の外周および天面には、ガラス基板１０への異物の付着を防止するカバーを設けることも可能である。さらに、ローラコンベアの個数、ワイヤーカセットの内部の梁数などは図示した構成に限るものではなく、適宜個数を変更することができる。
　なお、図３に示した例では、干渉センサ５０は長手方向の中央部に１個のみ設けたが、中央部以外の箇所に配置することもできるし、複数配置することも可能である。また、干渉センサ５０は、上方方向に向くセンサと水平方向に向くセンサを組み合わせて用いても良い。さらに、センサ５０を斜め上方に向けて配置することも可能である。
　本発明によれば、基板の搬出の際にワイヤーカセット本体部の内部の接触を簡便に抑制できるワイヤーカセットを提供することができる。
 １０ 基板
 ２０ カセット本体部
 ２２ ワイヤー
 ２４ 梁
 ２５ 開口部
 ２７ 底面開口部
 ３０ ローダ
 ３２ ローラ部
 ３３ ローラシャフト
 ３４ コンベア部
 ３６ ロッド部
 ５０ 干渉センサ
１００ワイヤーカセット
１０００ワイヤーカセット

Claims (7)

  1. 　基板を収納するワイヤーカセットであって、
    　内部に基板が配置されるカセット本体部と、
    　前記カセット本体部の底面に形成された底面開口部と、
    　前記底面開口部から挿入され、前記基板を出し入れするローダと
    　を備え、
    　前記ローダは、前記基板を搬出するコンベア部を備えており、
    　前記コンベア部には、前記カセット本体部の内部との干渉を検出する干渉センサが設けられている、ワイヤーカセット。
  2. 　前記コンベア部には、ローラ部が設けられており、
    　前記ローラ部が回転することにより、前記基板は搬出および搬入されることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーカセット。
  3. 　前記干渉センサは、前記カセット本体部に設けられた梁との距離を検出する光学センサである、請求項１に記載のワイヤーカセット。
  4. 　前記干渉センサは、前記カセット本体部に設けられた梁との接触を検知する接触検知センサである、請求項１に記載のワイヤーカセット。
  5. 　前記干渉センサは、前記コンベア部の側面に設けられている、請求項１から４の何れか一つに記載のワイヤーカセット。
  6. 　前記基板は、マザーガラスであり、
    　前記カセット本体部には、少なくとも５０枚の基板が収納され、
    　前記カセット本体部の高さは、少なくとも３メートルを有することを特徴とする、請求項１から５の何れか一つに記載のワイヤーカセット。
  7. 　基板を搬送する基板搬送装置であって、
    　内部に基板が配置されるカセット本体部と、
    　前記カセット本体部の底面に形成された底面開口部と、
    　前記底面開口部から挿入され、前記基板を出し入れするローダと
    　を備え、
    　前記ローダは、前記基板を搬出するコンベア部を備えており、
    　前記コンベア部には、前記カセット本体部の内部との干渉を検出する干渉センサが設けられている、基板搬送装置。
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