JPH10120172A - 薄型基板の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 薄型基板の搬送時間の大幅な短縮と省スペー
ス化を図ると共に、２台のカセットの収納基板に対して
も低価格で製作できる薄型基板の搬送装置を提供する。 【解決手段】 ２台のカセットＣ１，Ｃ２には基板距離
検出装置２が配設され、該装置２には昇降スライド２５
が配設され、スライド上には両カセットに対向するよう
に第１距離センサ２７が２個宛配置されている。カセッ
トが架台１上に配置された時点で、第１距離センサ２７
が基板Ｗの側面との距離を測定し、基板の位置ずれを検
出してその値を制御装置１５に入力する。ついでロボッ
ト３に指令してロボットの移動補正と共にハンドアーム
５Ｃの角度補正を行なう。その後ハンドアーム上に配置
された第２距離センサ５９によって、基板との距離を検
出し基板を吸着位置に移動させると、同時にセンタリン
グされる。カセットＣ１の基板が全部搬送されれば、次
にカセットＣ２の基板がセンタリングされ搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルに使用され
るガラス基板等の薄型基板の搬送装置に関し、さらに、
カセット内に収納される薄型基板をセンタリングして次
工程に搬送するための薄型基板の搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カセットに収納されたガラス基板
を次工程に搬送する場合、ガラス基板がカセット内で所
定の位置に正確に配置されていなければならない。なぜ
ならばロボット等でガラス基板を搬送する場合、ガラス
基板が所定の位置に対してずれた位置にあると、ロボッ
トのハンドがカセット内の基板を吸着してカセット外に
取り出す時に、基板がカセットのケースにあたって落下
したり、次工程に収納する時にも正確な位置にセットで
きずセット不良を起こしてしまうからである。そのた
め、従来からカセットに収納されたガラス基板を、１枚
づつ取り出し、カセットと別の位置に配置されたガラス
基板センタリング装置に搬送して、その場においてセン
タリングを行ない、その後、もともとガラス基板が収納
されていたカセット、あるいは次工程用カセットに１枚
づつ収納するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のセンタ
リング方法では、ガラス基板のセンタリング装置を別に
配置し、１枚づつセンタリング装置に搬送しているた
め、その搬送作業に大幅な搬送時間を費やしているばか
りでなく、センタリング装置を設置するための広いスペ
ースが必要になっていた。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、薄型基板との距離を予め測定するためのセンサを配
設してロボットに移動補正をさせ、ロボットがカセット
に収納された薄型基板を吸着すると同時に、センタリン
グを可能にすることによって、センタリング装置を廃止
し、薄型基板の搬送時間の大幅な短縮と室内における省
スペース化を図るとともに、２台配置されたカセットに
対してもローコストで製作できる薄型基板の搬送装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る薄型基板搬
送装置は、上記の課題を解決するために以下のように構
成するものである。すなわち、カセットに収納される薄
型基板を吸着しセンタリングした後、次工程に搬送する
薄型基板の搬送装置において、架台に配置される少なく
とも２台のカセットと、前記カセット間に配設される基
板距離検出装置と、前記薄型基板を上方へ移動させると
ともに、前後方向及び左右方向へ移動可能でかつ水平面
上で回動可能なロボットと、前記第１距離センサからの
信号を入力し、前記ロボットに信号を出力する制御装置
と、を備えて構成され、前記基板距離検出装置が、それ
ぞれのカセットに収納される薄型基板側面と対向するよ
うに配設されるとともに、前記薄型基板側面との距離を
予め検出し、それぞれのカセットに収納される薄型基板
の一方の側面近傍におけるそれぞれ前後方向の少なくと
も２箇所に配置される第１距離センサを備え、前記ロボ
ットに、前記薄型基板前面との距離を検出可能な第２距
離センサーが配設され、前記第１距離センサ及び前記第
２距離センサによって検出されるデータを基に、前記制
御装置が薄型基板の所定の位置に対する位置ずれ及び角
度ずれの補正量を計算し、計算された前記補正量を補正
して、前記ロボットのハンドを前記カセット内に移動さ
せ、前記薄型基板を吸着後、次工程に搬送することを特
徴とするものである。

【０００６】また、前記第１距離センサが、カセットの
各段に支持された薄型基板の側方部位に配置可能に、昇
降手段に支持されることを特徴とするものであれば好ま
しい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【０００８】薄型基板の搬送装置Ｍは、図１に示される
ように、架台１上に並設され薄型基板としての長方形板
状のガラス基板（以下、基板という）Ｗを収納保持する
２台のカセットＣ１、Ｃ２と、カセットＣ１、Ｃ２との
間に配設される基板距離検出装置（以下、検出装置とい
う）２と、２台のカセットＣ１、Ｃ２に対して平行に移
動可能な搬送ロボット（以下、ロボットという）３と、
検出装置２より検出された基板Ｗの位置に基づいてロボ
ット３に駆動する指令を与える制御装置１５と、有して
構成されている。

【０００９】それぞれのカセットＣ１、Ｃ２は、カセッ
ト台に載設され上下方向に複数段配置される基板Ｗを収
納保持している。また、基板Ｗは、カセットＣ１、Ｃ２
のロボット３と対向する側から入出可能に配置されると
ともに、検出装置２側の側面で検出装置２により距離が
測定できるように配置されている。

【００１０】検出装置２は図２〜４に示されるように、
検出装置機台２１上に昇降部２２がカセットＣに接近離
隔する方向に移動可能に立設されている。昇降部２２
は、機台２１に立設された案内支柱２３と、昇降部材２
４に取り付けられ昇降部材２４ととも案内支柱２３の凹
溝２３ａ内を上下方向に摺動可能なスライダ２５と、案
内支柱２３の下部に固定されてスライダ２４を上下動さ
せる駆動モータ２６（図３参照）と、を備えて構成され
ている。

【００１１】なお、昇降部材２４は、案内支柱２３内の
上下に配設されたスプロケットに係止されるチェーンで
もよいし、また、プーリーに係止されたベルトでもよ
く、さらに案内支柱２３内に立設されたボールねじでも
よい。そして、駆動モータ２６は下部側のスプロケット
の軸、または下部側のプーリの軸に連結されるか、さら
に、ボールねじの下部に連結されることになる。

【００１２】スライダ２５は、図４に示されるように、
昇降部材２４に固定される取り付け部２５ａと、案内支
柱２３を挟んで基板Ｗの側面に平行に配設されるセンサ
載置板２５ｂ、２５ｂと、２個のセンサ載置板２５ｂ、
２５ｂに懸架するように配設され取り付け部２５ａを固
定する長尺状の横板２５ｃと、を備えて構成されてい
る。それぞれのセンサ載置板２５ｂ、２５ｂの両端部に
は、それぞれのカセットＣ１、Ｃ２に対向するように各
１個づつの第１距離センサ２７（カセットＣ１側の反ロ
ボット側から２７Ａ・２７Ｂ、カセットＣ２側の反ロボ
ット側から２７Ｃ・２７Ｄとする）が載置されている。
そして、駆動モータ２６の駆動により、スライダ２４と
ともにそれぞれの第１距離センサ２７が、各段の基板Ｗ
の側面との距離を検出しながら上下方向（Ｚ軸方向）の
各段のピッチづつ、移動することとなる。

【００１３】また、昇降部２２は、機台２１に配設され
る駆動モータ２８によって両カセットＣ１、Ｃ２側（Ｘ
軸方向）に移動される。

【００１４】ロボット３は、図５に示されるように、下
部に筐体に形成されるロボットのハンド部５を駆動する
駆動部４と、上部に基板Ｗを昇降し、次工程カセットに
搬送するハンド部５と、駆動部４とハンド部５を連結
し、ハンド部５を回動させる連結駆動軸６を備えて構成
され、さらに、駆動部４の下面に取り付けられ、架台１
上に固定される２本の平行なガイドレール７上を移動す
るロボットベース８と、を備えている。

【００１５】ロボットベース８には、下部に、ガイドレ
ール７と嵌合する凹溝８ａが形成され、ロボットベース
８のカセット側にはねじ棒１１が螺合する突起部８ｂが
形成されている。そして、ねじ棒１１は駆動モータ１０
（図１参照）に連結されている。

【００１６】そのため、駆動モータ１０の駆動により、
ロボットベース８が、ガイドレール７に案内されて、左
右方向（Ｘ軸方向）に移動することとなる。

【００１７】駆動部４は、ハンド部５、連結駆動軸６を
含めて薄型基板等の薄板を直線的に移動させるために従
来より一般的に使用される駆動機構を採用しているもの
であり、連結駆動軸６の下部が回動可能に支持される筐
体４１内に配置されている。連結駆動軸６の下部に連結
駆動軸６を上下移動する可動板４２が配設され、可動板
４２に螺着されるボールねじ４３がプーリを介して駆動
モータ４４に連結される。また、可動板４２の下方で連
結駆動軸６の下端に取り付けられたプーリ４５に、連結
駆動軸６を回動させる駆動モータ４６が可動板４２に取
り付けられる。なお、上記の駆動部の構成は一形態であ
り、上記に限られるものではない。

【００１８】ハンド部５は連結駆動軸６に軸受けを介し
て連結される中空状の第１アーム５Ａ、第１アーム５Ａ
の先端部で連結される中空状の第２アーム５Ｂ、第２ア
ーム５Ｂの先端で連結される中空状のハンドアーム５Ｃ
を（図１参照）備えて構成される。

【００１９】連結駆動軸６はその上部が第１アーム５Ａ
の中空部内に達し、軸芯方向に沿って、下部に大径穴６
ａ、上部に小径穴６ｂが形成され、ハンドアーム５Ｃの
先端部を直線的に移動させるための駆動モータ６１と、
駆動モータ６１に連結され連結駆動軸６の小径穴６ｂを
貫通して連結駆動軸６の上方まで延設される駆動シャフ
ト６２とが連結駆動軸６内に配設される。

【００２０】第１アーム５Ａの中空部内には、延設され
た連結駆動軸６の上端に、大プーリ５１が固着され、大
プーリ５１はプーリ５２及び第２アーム５Ｂに連結され
るプーリ５３とベルトを介して連結される。また、第１
アーム５Ａの中空部内に、駆動シャフト６２の上端に固
着されるアーム５５が配設され、第１アーム５Ａに取り
付けられたピン５６に連結される。そして、駆動モータ
６１の駆動により第１アーム５Ａを回動する。また、プ
ーリ５３の上部は第２アーム５Ｂに連結され、第１アー
ム５Ａの回動を第２アーム５Ｂに伝えるように構成され
る。さらに、第２アーム５Ｂとハンドアーム５Ｃの連結
もプーリとベルトを介して構成される。

【００２１】ハンドアーム５Ｃには基板Ｗを吸着する吸
着穴が４か所形成され、図示しない吸着エア回路に接続
されいる。また、ハンドアーム５Ｃの第２アーム５Ｂと
の連結側端部上面にセンサ取付台５８が配設され、セン
サ取付台５８に第２距離センサ５９が保持される。そし
て、第２距離センサ５９はレーザ等の光を利用して基板
Ｗの前端面との距離を計測し、その距離に応じた電気信
号を制御装置１５に出力する。

【００２２】そして、ハンドアーム５Ｃは、制御装置１
５の指令に基づいて予め回転角度が設定され、各段の基
板Ｗの中心の下方に挿入されて、順次、基板Ｗを吸着し
上昇させることができるように構成されている。

【００２３】第１距離センサ２７は、レーザ等の光を利
用したものであり、それぞれのカセットＣ１、Ｃ２の各
段に支持された基板Ｗの側面位置と対向する位置に配置
されるように昇降部２２のスライダ２５のセンサ載置板
２５ｂに支持され、基板Ｗのセンサ側面との距離を前後
方向の２箇所で測定して、基板Ｗと各第１距離センサ２
７との間の距離に応じた電気信号を、第２距離センサ５
９とともに制御装置１５に出力することとなる。

【００２４】制御装置１５は、装置Ｍの所定位置に配置
され、それぞれの第１距離センサ２７からの電気信号を
入力し、その測定されたデータを基に、予め基板Ｗの左
右位置ずれの補正量及び角度ずれの補正量を計算してハ
ンドアーム５Ｃの位置を制御する。また、第２距離セン
サ５９からの電気信号を入力してハンドアーム５Ｃを基
板Ｗの中心の下方に挿入させ、基板Ｗを上昇させると同
時に、各段の基板Ｗのセンタリングを行なうこととな
る。

【００２５】次に、上記のように構成された薄型基板の
搬送装置の作用について説明する。

【００２６】基板Ｗを収納した２台のカセットＣ１、Ｃ
２が装置Ｍに配置されると、検出装置２のスライダ２５
が駆動モータ２６により昇降運動を始める。そして、カ
セットＣ１側に向かって配置された第１距離センサ２７
Ａ、２７ＢがカセットＣ１に収納された基板Ｗの左側面
を、カセットＣ２に向かって配置された第１距離センサ
２７Ｃ、２７ＤがカセットＣ２に収納された基板Ｗの右
側面との距離をそれぞれ同時に測定し、そのデータを制
御装置１５に出力する。

【００２７】まずカセットＣ１に収納された基板Ｗとの
距離を測定する場合、図６に示されるように、第１距離
センサ２７Ａと収納されたままの基板Ｗとの距離を例え
ばＸ ₁ 、２７Ｂと収納されたままの基板Ｗ側面との距離
をＸ₂ とすると、基板Ｗの左右のずれＸはＸ＝｜Ｘ₁ −
Ｘ₂ ｜で表される。また、第１距離センサ２７Ａと第１
距離センサ２７Ｂ間の距離をＹとすると、薄型基板側面
の所定位置に対するずれの傾き角θはｔａｎθ＝Ｘ／Ｙ
で表される。

【００２８】また、所定位置（基準位置）の基板Ｗ側面
と第１距離センサ２７Ａ（２７Ｂ）との距離をＴとする
と、ロボット３の基板Ｗに対するＸ軸方向の移動補正量
Ｚは、第１距離センサ２７Ａの水平線上と、ロボット３
のハンド部５の回転中心の水平線上との最短距離をＶと
すると、回転ずれによる補正量ＵがＵ＝Ｖｔａｎθで表
され、所定の位置に対する補正量Ｒ（Ｒ＝Ｔ−Ｘ₁ ）と
の差を考慮してＺ＝Ｕ−Ｒで表される。

【００２９】この計算は制御装置１５内で行われ、全て
の基板Ｗに対する傾き角θと、ロボット３の左右移動補
正量Ｚをロボット３に指令する。

【００３０】ロボット３はＸ軸方向に補正量Ｚ分移動し
た後、ロボット３のハンドアーム５ＣはカセットＣに収
納されている最上段の基板Ｗを吸着し、次工程カセット
に搬送するため、最上段のガラス基板に対応する待機位
置Ｓ１まで上昇される。これは、駆動モータ４４の駆動
で可動板４２が上昇し、連結駆動軸６が上昇することに
よって行なわれる。

【００３１】ハンドアーム５Ｃが待機位置Ｓ１に配置さ
れると、駆動モータ４６が駆動し、制御装置１５によっ
て計算され、補正された傾き角θ分回転する。そして、
その位置において、第２距離センサ５９により、今度は
基板Ｗの前面との距離を計測し制御装置１５に出力す
る。制御装置１５では入力されたデータの基に、基板Ｗ
が次工程のカセットの所定の位置に収納できるように、
ハンドアーム５Ｃの移動距離を計算し、ハンドアーム５
Ｃに移動距離を指示する。そして、傾き角θと移動距離
を指示されたハンドアーム５Ｃは、その指示に従って、
搬送される基板Ｗの中心の下方の吸着位置Ｓ２に移動さ
れ、基板Ｗを吸着し僅かに上昇する。この時点で、基板
Ｗは所定の位置にセンタリングされていることになる。

【００３２】基板Ｗを吸着したハンドアーム５Ｃは吸着
位置Ｓ２から一旦、待機位置Ｓ１に戻る。そして、ロボ
ット３は、駆動モータ１０の駆動で、ねじ棒１１が回転
され、ガイドレール７上を右方向（図１参照）に移動す
ることによって、所定位置まで移動する。そして、ハン
ドアーム５Ｃが再び作動され、基板Ｗを次工程カセット
の所定位置に収納する。

【００３３】次に、ロボット３は次の基板Ｗを次工程カ
セットに収納するため、再び左方向の所定位置に移動す
る。そして、ハンド部５が、すでに計算された傾き角分
回転補正され、待機位置Ｓ１で待機する。そして、上記
と同様にハンドアームが作動され、２段目の基板Ｗを吸
着して次工程カセットに搬送する。

【００３４】カセットＣ１に収納された全ての基板Ｗ
は、このように、上から順次（あるいは下から順次）、
次工程カセットに搬送され収納される。

【００３５】カセットＣ１に収納されている基板Ｗがす
べて次工程に搬送されれば、ロボット３はカセットＣ２
に対向する位置まで移動され、カセットＣ１に収納され
た基板Ｗのセンタリング及び搬送作用と同様な作用が行
なわれる。

【００３６】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、薄型基
板の搬送装置は、架台に、少なくとも２台のカセット
と、前記カセット間に配設される基板距離検出装置と、
前記カセットに収納されている薄型基板を搬送するロボ
ット、が配置されている。

【００３７】そして２台のカセットに支持された薄型基
板を、カセットが架台に配置された時点にて、それぞれ
のカセットに対向するように配置された前記基板距離検
出装置の２つの第１距離センサが、それぞれの基板側面
との距離を測定し制御装置に出力する。そして、薄型基
板の位置ずれ及び角度ずれの補正量を予め計算しロボッ
トに指令をする。ロボットが左右方向に位置ずれ分補正
移動し、ロボットのハンドが補正された角度で待機した
後、第２距離センサにより薄型基板の前面との距離を計
測し、そのデータに基づいてロボットのハンドが所定の
位置まで移動する。そして、薄型基板を吸着し、次工程
カセットに搬送する。ロボットのハンドが薄型基板を吸
着すると同時に、薄型基板の位置決め（センタリング）
が完了しているため、従来の位置決め工程を省略するこ
とができ、薄型基板の搬送時間を大幅に短縮することが
できる。また、従来、別に配置されていたセンタリング
装置を省略することができるため、室内の省スペース化
が図れる。さらに２台のカセットに対して１台の基板距
離検出装置で検出できるので、ローコストで製作できさ
らに搬送装置内スペースとも効率良く配置することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による薄型基板搬送装置
の平面図

【図２】図１における基板距離検出装置の正面図

【図３】同側面図

【図４】同スライダを示す拡大平面図

【図５】同ロボットの一形態を示す側面断面図

【図６】基板の補正量を算出するための説明図

【符号の説明】

１…架台 ２…基板距離検出装置 ３…ロボット ５…ハンド部 ５Ｃ…ハンドアーム部 １５…制御装置 ２７Ａ（Ｃ）・２７Ｂ（Ｄ）…第１距離センサ ２２…昇降部 ２５…スライダ（昇降手段） ５９…第２距離センサ Ｗ…ガラス基板（薄型基板） Ｍ…搬送装置 Ｃ…カセット θ…傾き角 Ｚ…左右移動補正量

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カセットに収納される薄型基板を吸着し
   センタリングした後、次工程に搬送する薄型基板の搬送
   装置において、 架台に配置される少なくとも２台のカセットと、前記カ
   セット間に配設される基板距離検出装置と、 前記薄型基板を上方へ移動させるとともに、前後方向及
   び左右方向へ移動可能でかつ水平面上で回動可能なロボ
   ットと、 前記第１距離センサからの信号を入力し、前記ロボット
   に信号を出力する制御装置と、を備えて構成され、 前記基板距離検出装置が、それぞれのカセットに収納さ
   れる薄型基板側面と対向するように配設されるととも
   に、前記薄型基板側面との距離を予め検出し、それぞれ
   のカセットに収納される薄型基板の一方の側面近傍にお
   けるそれぞれ前後方向の少なくとも２箇所に配置される
   第１距離センサを備え、 前記ロボットに、前記薄型基板前面との距離を検出可能
   な第２距離センサーが配設され、 前記第１距離センサ及び前記第２距離センサによって検
   出されるデータを基に、前記制御装置が薄型基板の所定
   の位置に対する位置ずれ及び角度ずれの補正量を計算
   し、計算された前記補正量を補正して、前記ロボットの
   ハンドを前記カセット内に移動させ、前記薄型基板を吸
   着後、次工程に搬送することを特徴とする薄型基板の搬
   送装置。
2. 【請求項２】 前記第１距離センサが、前記カセットの
   各段に支持された薄型基板の側方部位に配置可能に、昇
   降手段に支持されることを特徴とする請求項１記載の薄
   型基板の搬送装置。