ワーク移載装置
【課題】 基板のロードとアンロードを上面に触れずに行う。
【解決手段】 真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３を、真空引きと空気供給を切換可能とする。真空吸着ステージ２上の基板載置領域に基板１の搬入と搬出を行わせるためのロボットハンド１１に、真空引きと空気供給を切換可能な真空吸着チャック部１２を設ける。真空吸着ステージ２の上方位置に、楔状の爪部７ｂを下端に有する係止爪部材７を基板載置領域１３に近接、離反する方向と昇降方向に動作可能に備えてなるワーク昇降手段６を設ける。真空吸着ステージ２より基板１のアンロードを行う場合は、空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させた基板１の外周縁部の下面側に、ワーク昇降手段６の係止爪部材７を係止させてから上昇させることで基板１の外周縁部を持ち上げ、この状態で基板１の下側に挿入させるロボットハンド１１により、基板１を搬出させる。ロードは逆の手順で行う。
【解決手段】 真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３を、真空引きと空気供給を切換可能とする。真空吸着ステージ２上の基板載置領域に基板１の搬入と搬出を行わせるためのロボットハンド１１に、真空引きと空気供給を切換可能な真空吸着チャック部１２を設ける。真空吸着ステージ２の上方位置に、楔状の爪部７ｂを下端に有する係止爪部材７を基板載置領域１３に近接、離反する方向と昇降方向に動作可能に備えてなるワーク昇降手段６を設ける。真空吸着ステージ２より基板１のアンロードを行う場合は、空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させた基板１の外周縁部の下面側に、ワーク昇降手段６の係止爪部材７を係止させてから上昇させることで基板１の外周縁部を持ち上げ、この状態で基板１の下側に挿入させるロボットハンド１１により、基板１を搬出させる。ロードは逆の手順で行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空吸着ステージに対してワークのロードとアンロードを行うワーク移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平板状のワークのステージ上へのロードとアンロードを行うために用いられるワーク移載装置としては、下端に吸盤を備えた吸着装置（真空吸着チャック）によりワークの上面を接触吸着して保持する形式のものが広く一般的に用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、上面吸着が許されない形式のワークについては、ベルヌーイチャック（たとえば、特許文献２参照）や、静電チャックを用いてワークを非接触で上方から吸着して保持することが行われている。
【０００４】
更に、上記特許文献２に示されたベルヌーイチャックでは、該ベルヌーイチャックにより吸着したワークの外周部の下方に差し込むようにしてある保持部を備えた搬送チャックを付設して、上記ベルヌーイチャックで吸着したワークを上記搬送チャックにより落下を防止した状態で搬送できるようにする考えが示されている。
【０００５】
ところで、近年、液晶ディスプレイ等の電極パターン（導電パターン）を所要の基板上に形成する手法として、金属蒸着膜のエッチング等による微細加工に代えて、導電性ペーストを印刷インクとして用いた印刷技術、たとえば、凹版オフセット印刷技術を用いて基板上に微細な電極パターンを印刷して形成する手法が提案されてきており、この種のオフセット印刷では、基板を印刷用の吸着ステージにロード及びアンロードする工程がある。
【０００６】
なお、薄板状のワークを真空吸着する吸着面を備えた真空吸着形式の吸着テーブルにおいて、ワーク搬送時には、上記吸着面に設けた複数の小孔より排出する圧縮空気（エア）をワークに吹き付けて該ワークを吸着面から浮上させるようにし、一方、ワーク加工時は上記小孔より空気を吸引してワークを吸着面に吸着させるようにする考えは従来提案されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００７】
又、フォーク部材により板状ワークの受け渡しを行う移載装置において、上記フォーク部材における各櫛歯部の上面に、気体を噴出又は吸引させる多孔質体を備えた複数の多孔質ユニットを設けてなる構成とすることは従来提案されている（たとえば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５２１３７号公報
【特許文献２】特開２００４−８３１８０号公報
【特許文献３】特開２００８−１５９７８４号公報
【特許文献４】特開２００７−２２７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、前述した精密電子回路を基板に印刷するようなグラビアオフセット印刷にて、上記基板を印刷用の吸着ステージにロードしたり、アンロードする工程では、印刷面である基板の上面に触れることはできないため、特許文献１に示されたような接触吸着形式のワーク移載装置を用いることはできない。
【００１０】
又、特許文献２に示されたベルヌーイチャックでは、ワークを吸着するためのエジェクタ効果をもたらす高速気流が、基板上の未乾燥のインクを乱す虞が懸念されることから、前述した精密電子回路を基板に印刷するようなグラビアオフセット印刷における基板のロードとアンロードを行うためのワーク移載に採用することはできない。
【００１１】
なお、上記精密電子回路を印刷するような基板は、薄いものであって撓むため、上記特許文献２に示されたワークの外周部の下方に保持部を差し込むようにしてある形式の搬送チャックのみで、ベルヌーイチャックを併用しないで上記基板の搬送を行うことは困難である。
【００１２】
静電チャックでは、静電気力や放電により、導電性ペーストを印刷インクとして印刷により形成した回路が破壊される可能性が懸念される。
【００１３】
なお、特許文献３、４に示されたものは、ワークの下面全体を接触させる形式の真空吸着ステージに対するワークのロードとアンロードを、ワークの上面に非接触で行う構成を何ら示唆するものではない。
【００１４】
そこで、本発明は、ワークの下面全体を接触させることができるようにしてある真空吸着ステージに対するワークのロードとアンロードを、ワークの上面に触れることなく実施することができるワーク移載装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ワークをワーク載置領域に載置して保持できるようにしてある真空吸着ステージのステージ上面に設けた真空吸着チャック部に、真空引きと空気供給を行うための真空引き手段と空気供給手段を、真空引きと空気供給を切り換え可能に接続し、上記真空吸着ステージ上に進入できるようにしてあるロボットハンドに、ワークを空気浮上させるための空気浮上手段を備え、更に、上記真空吸着ステージの上方にワーク昇降手段を設け、該ワーク昇降手段は、上記真空吸着ステージのワーク載置領域に載置したワークにおける少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に係止させるための係止爪部材を、上記ワーク載置領域に近接、離反する方向に水平動作可能に且つ昇降動作可能に備えてなるものとした構成とする。
【００１６】
又、上記構成において、ロボットハンドの先端部の上面側に、該ロボットハンドの先端へ向けて下方傾斜するテーパ面を備え、該テーパ面の部分に、空気噴射手段を備えるようにした構成とする。
【００１７】
更に、上記各構成において、真空吸着ステージのステージ上面で且つワーク載置領域におけるロボットハンドによりワークを搬入搬出するときのワーク移動方向に平行な辺のワーク載置領域の外側となる位置に、昇降ピンを設けるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のワーク移載装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）ワークをワーク載置領域に載置して保持できるようにしてある真空吸着ステージのステージ上面に設けた真空吸着チャック部に、真空引きと空気供給を行うための真空引き手段と空気供給手段を、真空引きと空気供給を切り換え可能に接続し、上記真空吸着ステージ上に進入できるようにしてあるロボットハンドに、ワークを空気浮上させるための空気浮上手段を備え、更に、上記真空吸着ステージの上方にワーク昇降手段を設け、該ワーク昇降手段は、上記真空吸着ステージのワーク載置領域に載置したワークにおける少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に係止させるための係止爪部材を、上記ワーク載置領域に近接、離反する方向に水平動作可能に且つ昇降動作可能に備えてなるものとした構成としてあるので、真空吸着ステージの真空吸着チャック部に空気供給を行うことで該真空吸着チャック部上でワークを空気浮上させることができ、この空気浮上させた状態のワークの少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に、ワーク昇降手段の係止爪部材を係止させて持ち上げることができる。したがって、このワークの上記所定個所の端縁部を持ち上げた状態で、該ワークの下方にロボットハンドを差し入れたり抜き出したりすることができるようになるため、真空吸着ステージに対するワークのロード及びアンロードを、該ワークの上面に全く触れることなく実施することができる。
（２）又、上記のように、真空吸着ステージ上ではワークの空気浮上と、該空気浮上させたワークの端縁部のワーク昇降手段による持ち上げにより、上記ワークの下側にロボットハンドを挿入するための隙間を形成できるため、上記真空吸着ステージの上面におけるワーク載置領域には、ワークの下方にロボットハンドを挿入できるようにするための溝や、ワークを一時的に押し上げるための昇降ピンを設ける必要はない。よって、上記真空吸着ステージのワーク載置領域を、ワークの下面全体を接触させることができるようなフラットな面とすることができる。
（３）したがって、電極パターンの印刷のように、高い印刷精度が要求されると共に、ブランケットロールより大きな印圧を均一に作用させることが要求されるようなオフセット印刷装置における印刷対象となるワーク保持用の真空吸着ステージに対するワークのロードとアンロードを行うための装置として適したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のワーク移載装置の実施の一形態を示す一部切断概略側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１のワーク移載装置の水平動作機構を拡大して示すもので、（イ）は側面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図４】図１のワーク移載装置におけるロボットハンドの応用例として、該ロボットハンドの先端部にテーパ面と空気噴射手段を備えるようにした構成を示す概略側面図である。
【図５】図１のワーク移載装置における制御機器の接続状態を示すブロック図である。
【図６】図１のワーク移載装置を用いて真空吸着ステージ上の基板のアンロードを行う手順において、ワーク昇降手段の係止爪部材を下降させ、且つ空気供給する真空吸着チャック部により基板を空気浮上させた状態を示す一部切断概略側面図である。
【図７】図１のワーク移載装置を用いて真空吸着ステージ上の基板のアンロードを行う手順において、ワーク昇降手段の係止爪部材により基板を持ち上げ、該基板と真空吸着ステージのステージ上面との間にロボットハンドを挿入する状態を示す一部切断概略側面図である。
【図８】本発明の実施の他の形態を示す一部切断概略側面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１乃至図７は本発明のワーク移載装置の実施の一形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００２２】
すなわち、本発明のワーク移載装置は、ワークとして、たとえば、印刷対象となる基板１を載置して保持するための印刷用の真空吸着ステージ２におけるステージ上面に設けた真空吸着チャック部３に、該真空吸着チャック部３を通して真空引きと空気供給を行うための真空引き手段４と空気供給手段５を、真空引きと空気供給を切換え可能に接続する。
【００２３】
上記真空吸着ステージ２の上方位置には、上記真空吸着ステージ２の上側に載置した基板１を上記真空吸着チャック部３に空気供給して該真空吸着チャック部３よりステージ上面側に噴出す空気により空気浮上させた状態のときに該基板１の外周縁部の下方へ差し込んでその下面側に係止させるための係止爪部材７と、該係止爪部材７を昇降動作させるための昇降動作機構８と、上記係止爪部材７を上記基板１の外周縁部に対して近接、離反する水平方向へ動作させるための水平動作機構９を備えてなるワーク昇降手段６を設ける。
【００２４】
更に、ロボットアーム１０により上記真空吸着ステージ２上へ移動させることができるようにしてあるロボットハンド１１を備えると共に、該ロボットハンド１１の上面側に、後述するように空気浮上手段として機能させることができるようにしてある真空吸着チャック部１２を備えてなる構成とする。
【００２５】
詳述すると、上記真空吸着ステージ２は、たとえば、図示しないオフセット印刷装置におけるワーク搬送テーブルとしての基板搬送テーブル上にアライメントステージを介して設けた構成としてあるものとする。又、上記オフセット印刷装置には、上記基板搬送テーブル上の真空吸着ステージ２に対して基板１のロードとアンロードを行うための基板設置エリアが設定してあるものとする。
【００２６】
更に、上記真空吸着ステージ２は、図１に示すように、フラットなステージ上面を有し、且つ該ステージ上面の中央部に、図２に二点鎖線で示すように、基板１のサイズに応じたワーク載置領域としての基板載置領域１３を設定して、該基板載置領域１３と対応する個所に、多孔質吸着形式又は多数の細孔を具備した孔（穴）吸着形式の真空吸着チャック部３が設けてある。
【００２７】
上記真空吸着チャック部３には、図１に示すように、空気給排ライン１４の一端側が接続してあり、且つ該空気給排ライン１４の他端側に、上記真空引き手段４と空気供給手段５が、切換弁１５を介して接続してある。これにより、上記切換弁１５の操作により上記空気給排ライン１４に真空引き手段４を接続した状態では、該真空引き手段４の運転により上記空気給排ライン１４を介して上記真空吸着チャック部３を真空引きすることで、上記真空吸着ステージ２上に載置する基板１を、該真空吸着チャック部３に吸着して保持することができるようにしてある。
【００２８】
一方、上記切換弁１５の操作により上記空気給排ライン１４に空気供給手段５を接続した状態では、該空気供給手段５の運転により上記空気給排ライン１４を通して上記真空吸着チャック部３に空気１６を供給することで、該真空吸着チャック部３よりステージ上面側へ上記空気１６を噴出させて、上記真空吸着ステージ２上に配置される基板１を空気浮上させることができるようにしてある。
【００２９】
上記ワーク昇降手段６は、図１に示すように、上記基板１の平面形状よりも大きな平面矩形状としてある固定フレーム１７を、上記図示しないオフセット印刷装置における基板設置エリアに基板搬送テーブルを配置させるときに該基板搬送テーブルの上部に設けてある上記真空吸着ステージ２の真上となる位置に配置して、該固定フレーム１７を図示しない支持構造に固定する。
【００３０】
上記固定フレーム１７の下側には、上記基板１の平面形状よりも一回り大きな平面矩形状の昇降フレーム１８を、上記昇降動作機構８を介して取り付ける。
【００３１】
更に、上下方向に延びる支柱部７ａと、該支柱部７ａの下端部の一側面に底面が水平になるよう横向きに突設した楔状の爪部７ｂとからなる係止爪部材７を形成し、上記真空吸着ステージ２のステージ上面に設定してある図２に二点鎖線で示した基板載置領域１３の４つの辺１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのうち、上記基板載置領域１３に対して上記ロボットハンド１１を用いて基板１の搬入と搬出を行うときに該基板載置領域１３に向けて上記ロボットハンド１１を差し入れる側（以下、単にハンド差入側と云う）に位置する辺１３ａにおける所定間隔の２個所と、該辺１３ａの対辺、すなわち、上記ハンド差入側より離反する側に位置する辺１３ｃにおける所定間隔の２個所にそれぞれ対応する個所（図２に二点鎖線で示す個所）に、個別の係止爪部材７を、該各係止爪部材７の爪部７ｂが基板載置領域１３の内側を向くように配置して、該各係止爪部材７の上端部となる支柱部７ａの上端部を、上記昇降フレーム１８の下側に上記水平動作機構９を介して取り付けた構成としてある。
【００３２】
上記昇降動作機構８の具体的構成は、たとえば、図１に示すように、上記固定フレーム１７の複数個所、たとえば、該固定フレーム１７の四隅部の下面側に、上下方向に延びる支柱部材１９を取り付け、該各支柱部材１９の上端部と下端部に、上記基板載置領域１３に対して上記ロボットハンド１１により基板１をロード及びアンロードするときの該基板１の移動方向（以下、単に基板移動方向と云う）に沿って延びる取付部材２１を取り付け、該各支柱部材１９毎の取付部材２１の間に、上下方向に延びる個別のガイドロッド２０の上下両端部を取り付け、且つ該各ガイドロッド２０に上下方向スライド可能に取り付けたガイドブロック２２の自由端側（固定フレーム１７の内側に突出する端部側）の上面と、その真上に位置する上記固定フレーム１７の下面との間に、上下方向に伸縮動作可能な昇降用シリンダ２３を取り付けた構成としてある。更に、上記各ガイドブロック２２の自由端側は、上記昇降フレーム１８の四隅部に取り付けるようにしてある。これにより、上記昇降動作機構８における上記各昇降用シリンダ２３の同期した伸長動作により、上記各ガイドブロック２２と一緒に上記昇降フレーム１８を下降させることができるようにしてある。一方、上記各昇降用シリンダ２３の同期した収縮動作により、上記各ガイドブロック２２と一緒に上記昇降フレーム１８を上昇させることができるようにしてある。
【００３３】
上記水平動作機構９の具体的構成は、たとえば、図１及び図３（イ）（ロ）に示すように、上記昇降フレーム１８の下面における上記各係止爪部材７の配置個所と対応する４個所に、基板移動方向に沿って離隔配置した２つ一組の取付部材２５ａ，２５ｂを取り付け、該各組の取付部材２５ａと２５ｂの間に、基板移動方向に沿って水平に延びる個別のガイドロッド２４の両端部を、取付部材２５ａと２５ｂを介してそれぞれ取り付け、該各ガイドロッド２４にスライド可能に取り付けたガイドブロック２６と、上記ガイドロッド２４の両端を支持する取付部材２５ａ，２５ｂのうちの一方、たとえば、上記昇降フレーム１８の外周寄りに位置する側の取付部材２５ａとの間に、上記ガイドロッド２４と平行な方向に伸縮動作可能な水平動用シリンダ２７を介装させて取り付けた構成としてある。
【００３４】
更に、上記ガイドブロック２６の下側に、それぞれ対応する係止爪部材７の支柱部７ａの上端を一体に取り付けた構成としてある。これにより、上記水平動作機構９における各水平動用シリンダ２７の同期した伸長動作により、上記各ガイドブロック２６と一体に上記各係止爪部材７を、上記真空吸着ステージ２の基板載置領域１３に近接する方向へ動作させることができるようにしてある。一方、上記各水平動用シリンダ２７の同期した収縮動作により、上記各ガイドブロック２６と一体に上記各係止爪部材７を、上記真空吸着ステージ２の基板載置領域１３より離反する方向へ動作させることができるようにしてある。
【００３５】
なお、上記昇降動作機構８による昇降フレーム１８と一緒の各係止爪部材７の昇降範囲は、下端側ストロークエンドでは、上記各係止爪部材７を上記真空吸着ステージ２のステージ上面に近接する位置まで下降させて、該各係止爪部材７の爪部７ｂの先端を、上記真空吸着ステージ２の空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させられる基板１の外周縁部の下面よりも下方に配置することができるように設定してある。
【００３６】
一方、上記昇降範囲の上端側ストロークエンドは、上記真空吸着ステージ２の空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させられる基板１の外周縁部における下面側に上記各係止爪部材７を係止させる個所、すなわち、該基板１におけるハンド差入側に配置される辺とその対辺を、該各係止爪部材７の上昇に伴って、その下方に位置する上記真空吸着ステージ２のステージ上面との間に上記ロボットハンド１１を挿入可能な隙間が形成される高さ位置まで引き上げることができるように設定してある。
【００３７】
又、上記水平動作機構９による各係止爪部材７の基板載置領域１３に近接する側と、基板載置領域１３より離反する側への動作範囲は、基板載置領域１３より離反する側のストロークエンドでは、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを、上記基板載置領域１３より外側へ或る寸法離反した位置まで退避させることができるように設定してあり、これにより、上記基板載置領域１３に配置される基板１の外側で上記各係止爪部材７を該基板１に干渉することなく昇降させることができるようにしてある。
【００３８】
一方、上記水平動作機構９による各係止爪部材７の基板載置領域１３に近接する側のストロークエンドは、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを、上記基板載置領域１３に配置された状態で空気供給される真空吸着チャック部３により空気浮上させられる基板１の外周縁部の下方に挿入できるようにした位置、更には、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを基板１の外周縁部の下面側に係止させた状態で上記昇降動作機構８により昇降フレーム１８と一緒に該各係止爪部材７を上昇させて上記基板１の外周縁部におけるハンド差入側に配置される辺とその対辺の部分を持ち上げると、基板１に自重による撓みが生じるようになるが、このような撓みが基板１に生じても該基板１が上記各係止爪部材７の爪部７ｂより脱落することがないように、上記基板１の撓みによる平面寸法の減少分に応じて上記各係止爪部材７を基板載置領域１３の内側へ移動させることができるように設定してある。
【００３９】
上記ロボットハンド１１は、図１及び図２に示すように、フォーク形状の各爪を略水平方向に延びる厚み寸法の薄い板状としてある。上記各爪の上面側には、多孔質吸着形式又は多数の細孔を具備した孔（穴）吸着形式の真空吸着チャック部１２が、たとえば、該各爪の長手方向所要間隔個所毎に設けてある。更に、上記各真空吸着チャック部１２に連通接続した空気給排ライン２８に、真空引き手段２９と空気供給手段３０が切換弁３１を介して接続してある。これにより、上記切換弁３１の操作により上記空気給排ライン２８に空気供給手段３０を接続した状態では、該空気供給手段３０の運転により上記空気給排ライン２８を通して上記真空吸着チャック部１２に空気１６を供給することで、該真空吸着チャック部１２よりロボットハンド１１の上面側へ上記空気１６を噴出させることができるようにしてあり、よって、該真空吸着チャック部１２を、上記ロボットハンド１１上に配置される基板１を空気浮上させるための空気浮上手段として機能させることができるようにしてある。
【００４０】
一方、上記切換弁３１の操作により上記空気給排ライン２８に真空引き手段２９を接続した状態では、該真空引き手段２９の運転により上記空気給排ライン２８を介して上記真空吸着チャック部１２を真空引きすることで、上記ロボットハンド１１上に載置する基板１を、該真空吸着チャック部１２に吸着して保持することができるようにしてある。
【００４１】
なお、上記ロボットハンド１１は、後述するように、真空吸着ステージ２からの基板１のアンロードを行う際には、空気供給される真空吸着チャック部３上で空気浮上させられ且つ上記各係止爪部材７によりハンド差入側に位置する辺とその対辺が持ち上げられた状態の基板１と、上記真空吸着ステージ２のステージ上面との間（隙間）に挿入する必要がある。この点に鑑みて、図４に示すように、上記ロボットハンド１１の先端部を、上面側に該ロボットハンド１１の先端へ向けて下方傾斜するテーパ面３２を備えた楔形状とするようにしてもよい。このような構成とすれば、上記真空吸着ステージ２上で上記空気浮上させると共に各係止爪部材７で持ち上げる基板１と、真空吸着ステージ２のステージ上面との間に上記ロボットハンド１１の先端をより容易に挿入することができると共に、この際、該ロボットハンド１１の先端部が上記基板１の下面に接触しても、該基板１の下面を、上記テーパ面に沿わせてロボットハンド１１の上側に円滑に導くことができる。
【００４２】
更には、図４に示すように、上記ロボットハンド１１の先端部のテーパ面３２の部分に、多孔質形式又は多数の細孔を具備した孔（穴）形式の空気噴射手段３３を備えるようにしてもよい。なお、該空気噴射手段３３には、図示しない空気供給手段より必要に応じて空気を供給できるようにしてあるものとする。かかる構成とした場合は、上記真空吸着ステージ２上で上記空気浮上させると共に各係止爪部材７で持ち上げる基板１と、真空吸着ステージ２のステージ上面との間に上記ロボットハンド１１の先端部を挿入するときに、上記空気噴射手段３３より上記図示しない空気供給手段から供給される空気を噴射させることにより、該噴射される空気によって上記基板１におけるロボットハンド１１の先端部の上方に位置する部分をより強力に空気浮上させることができるようになる。このため、上記ロボットハンド１１の先端部を、上記基板１との接触をより抑制した状態で、該基板１と真空吸着ステージのステージ上面との隙間により円滑に挿入することが可能になる。
【００４３】
更に、図２に示すように、上記真空吸着ステージ２のステージ上面に設定してある上記基板載置領域１３の４つの辺１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのうち、該基板載置領域１３に対して上記ロボットハンド１１を用いて基板１の搬入と搬出を行うときのワーク移動方向としての基板移動方向と平行に延びる２つの辺１３ｂと１３ｄの中間部の基板載置領域１３の外側となる個所には、上記ロボットハンド１１により搬送する基板１の基板移動方向と直交する方向への位置ずれを防ぐための昇降ピン３４が、該ステージ上面より上方へ突出する状態と、ステージ上面に格納した状態に昇降動作可能に設けてある。
【００４４】
本発明のワーク移載装置は、更に、図５に示すように、上記真空吸着ステージ２（図１参照）の上側にワークとしての基板１が載置されているか否かを検出するための載荷センサ３６、及び、空気供給する真空吸着チャック３（図１参照）上で空気浮上させられる基板１の上記真空吸着ステージ２のステージ上面からの浮上量（浮上距離）を検出するための浮上センサ３７から入力されるそれぞれの検出結果に応じて、上記ワーク昇降手段６の昇降動作機構８の昇降用シリンダ２３と水平動作機構９の水平動用シリンダ２７に指令を与える機能と、真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３に接続された真空引き手段４と空気供給手段５の運転及びこれらに対応する切換弁１５（図１参照）の切り換えの制御により上記真空吸着チャック部３における真空引きと空気供給を切換制御する機能とを有するコントローラ３５を備える。
【００４５】
又、上記ロボットアーム１０によるロボットハンド１１の位置を制御する機能と、該ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２に接続された真空引き手段２９と空気供給手段３０の運転及びこれらに対応する切換弁３１（図１参照）の切り換えの制御により上記真空吸着チャック部１２における真空引きと空気供給を切換制御する機能とを有するロボットコントローラ３８を備え、且つ該ロボットコントローラ３８と、上記コントローラ３５とを、相互通信あるいは相互連絡可能に接続して、それぞれの機能に対応する部分の動作や処理の連係、いわゆるインターロックを行わせることができるようにしてある。
【００４６】
以上の構成としてある本発明のワーク移載装置を用いて上記真空吸着ステージ２上にワークとしての基板１のロードとアンロードを行う場合について、上記コントローラ３５及びロボットコントローラ３８の処理に沿って説明する。
【００４７】
先ず、図示しないオフセット印刷装置における基板１に対するオフセット印刷処理が行われた後に該基板１を保持した基板搬送テーブルを基板設置エリアに配置させた状態で、該基板搬送テーブルの上部の真空吸着ステージ２に、図１に示すように、印刷処理後の基板１が吸着保持されている状態から、該基板１のアンロードを行う場合は、コントローラ３５により、予めワーク昇降手段６の水平動作機構９で各係止爪部材７を基板載置領域１３より離反する側へ退避させた状態としておく。
【００４８】
次に、上記コントローラ３５は、載荷センサ３６からの入力により上記真空吸着ステージ２の上側に基板１が載置されている状態を確認した上で、上記ワーク昇降手段６の昇降動作機構８へ指令を与えて、図６に示すように、昇降フレーム１８と共に上記各係止爪部材７を、該各係止爪部材７の下端が上記真空吸着ステージ２のステージ上面に近接する位置まで下降させる。これにより、上記各係止爪部材７が、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３に保持されている基板１の外側に配置されるようになる。
【００４９】
上記のようにして、上記ワーク昇降手段６の各係止爪部材７が、上記真空吸着ステージ２上の基板１の外側に配置されると、上記コントローラ３５は、空気供給手段５を運転すると共に、上記真空吸着ステージ２における真空吸着チャック部３を、図６に示すように真空引きから空気供給に切り換えて、該真空吸着チャック部３よりステージ上面側へ空気１６を噴出させる。これにより、上記真空吸着ステージ２における真空吸着チャック部３上で、上記基板１が空気浮上させられるようになる。なお、上記基板１を空気浮上させるときには、上記真空吸着ステージ２のステージ上面に設けてある昇降ピン３４を、図６に示すようにステージ上面より突出した配置とさせておくことにより、上記基板１の横ずれを防止できるようにする。
【００５０】
次に、上記コントローラ３５は、浮上センサ３７（図５参照）により検出される上記基板１の上記真空吸着ステージ２上での浮上量が、基板１の下側に各係止爪部材７の爪部７ｂの先端が挿入可能となるよう予め設定してある所定量に達すると、上記ワーク昇降手段６の水平動作機構９へ指令を与えて、上記各係止爪部材７を基板載置領域１３に近接する側へ移動させる。これにより、上記空気浮上された状態の基板１におけるハンド差入側に配置された辺とその対辺の縁部の下面側に、上記各係止爪部材７の爪部７ｂが挿入され、このため、該基板１の外周縁部における上記各係止爪部材７と対応する個所の下面側が、該各係止爪部材７の爪部７ｂの上側に受けられるようになる。
【００５１】
上記のようにして基板１の外周縁部の上記所定個所の下面側が上記各係止爪部材７の爪部７ｂの上側に受けられるようになると、上記コントローラ３５は、上記昇降動作機構８へ指令を与えて、図７に示すように、昇降フレーム１８と共に上記各係止爪部材７を上昇させて、該各係止爪部材７の爪部７ｂを係止させた上記基板１のハンド差入側に配置された辺とその対辺の部分を、その下方にロボットハンド１１を挿入できる高さ位置まで持ち上げる。この際、上記各係止爪部材７を上昇させるときの上昇量は、自重により撓む上記基板１の撓み量が、該基板１自体の破損を招くような過大な撓み量とならない範囲となるようにする。なお、上記基板１の中央部は、上記真空吸着チャック部３よりステージ上面側に噴出させる空気１６により非接触で支持された状態となる。
【００５２】
次いで、ロボットコントローラ３８は、予め、空気供給手段３０を運転すると共に、ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２を、図６に示すように真空引きから空気供給に切り換えて、該真空吸着チャック部１２より上方へ向けて空気１６を噴出させる状態としておいたロボットハンド１１を、図７に示すように、上記真空吸着ステージ２上で空気浮上させられると共にハンド差入側の辺とその対辺の部分が上記各係止爪部材７により持ち上げられている基板１とステージ上面との隙間に挿入する。このとき、ロボットハンド１１側の真空吸着チャック部１２からも上方へ向けて空気１６を噴出させるようにしてあるため、上記基板１における該ロボットハンド１１の上方に位置するようになる部分は、該ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２より噴出する空気１６により順次空気浮上させることができるようになるため、該ロボットハンド１１を上記基板１の下側に非接触状態で差し込むことができる。
【００５３】
その後、上記ロボットハンド１１が基板１を下方から保持できる位置まで十分に差し込まれると、上記コントローラ３５とロボットコントローラ３８は、それぞれ対応する真空吸着チャック部３及び１２からの空気１６の噴出しを停止させる。これにより、上記空気浮上が解除された基板１が上記ロボットハンド１１の上側に受けられるようになる。
【００５４】
更に、上記コントローラ３５とロボットコントローラ３８は、上記ワーク昇降手段６の各係止爪部材７の位置を下降させるか、又は、上記ロボットハンド１１を上昇させることにより、上記各係止爪部材７を上記基板１の外周縁部の下面側より下方へ離反させて、該基板１の全重量を上記ロボットハンド１１によって支持させる。
【００５５】
このようにして上記基板１がロボットハンド１１上に載置されると、上記ロボットコントローラ３８は、真空引き手段２９を運転すると共に、ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２を真空引きに切り換えて、該真空吸着チャック部１２により上記基板１を吸着して保持させる。
【００５６】
上記のようにして各係止爪部材７を基板１より離反させた後は、上記コントローラ３５は水平動作機構９に指令を与えて上記各係止爪部材７を基板載置領域１３より離反する方向へ移動させ、この状態で、上記ロボットコントローラ３８が上記ロボットハンド１１を操作して、上記各係止爪部材７の下方を通して上記真空吸着ステージ２の外部へ搬出するようにする。
【００５７】
以上の手順により、上記真空吸着ステージ２上からの基板１のアンロードが実施される。
【００５８】
一方、上記真空吸着ステージ２上に上記ロボットハンド１１を用いてワークとしての基板１のロードを行う場合は、上記コントローラ３５及びロボットコントローラ３８により、上記アンロードの実施手順と時と逆の手順を行わせるようにすればよい。
【００５９】
このように、本発明のワーク移載装置によれば、上記基板１の上記真空吸着ステージ２に対するロード及びアンロードを、該基板１の上面に全く触れることなく実施することができる。
【００６０】
又、上記真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３に空気供給を行うことで、上記基板１を空気浮上させ、更に外周縁部の所定個所を係止爪部材７により一時的に持ち上げた状態の基板１の下側で、ロボットハンド１１を基板載置領域１３に差し入れたり、抜き出したりすることが可能なため、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３には、基板１の下方にロボットハンド１１を挿入できるようにするための溝や、上記真空吸着ステージ２上で基板を一時的に押し上げて該基板１と真空吸着ステージ２のステージ上面との間にロボットハンド１１を挿入できるような隙間を形成させるための昇降ピンを設ける必要はない。よって、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３を、ワークである上記基板１の下面全体を接触させることができるようなフラットな面とすることができる。
【００６１】
したがって、オフセット印刷処理時に真空吸着ステージ２上に保持させる基板１に対して図示しないブランケットロールより大きな印圧を均一に作用させることができるようになると共に、オフセット印刷処理に供された後の基板１にて、印刷に用いたインクが完全に乾いていなくても、印刷パターンに乱れを生じさせることなく該基板１のアンロードを行うことができる。
【００６２】
よって、本発明のワーク移載装置は、基板１上への電極パターンの印刷のように、高い印刷精度が要求されるオフセット印刷装置における印刷対象となるワークである基板１の保持用の真空吸着ステージ２に対する基板１のロードとアンロードを行うための装置として適したものとすることができる。
【００６３】
次に、図８及び図９は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１乃至図７に示したと同様の構成において、ワーク昇降手段６に基板載置領域１３のハンド差入側の辺１３ａとその対辺１３ｃに対応する個所に配置した係止爪部材７を備える構成に代えて、昇降フレーム１８（図１、図３（イ）（ロ）参照）における基板載置領域１３のハンド差入側の辺１３ａに対応する個所の下側にのみ、水平動作機構９（図１、図３（イ）（ロ）参照）によって上記基板載置領域１３に近接する側と離反する側へ移動可能な係止爪部材７を設けてなる構成のワーク昇降手段６ａを備え、更に、真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３のハンド差入側より離反する辺１３ｃの中間部の外側に、上記基板載置領域１３に配置される基板１の上記ハンド差入側とは反対側への位置ずれを防ぐための昇降ピン３９を、該真空吸着ステージ２のステージ上面より上方へ突出する状態と、ステージ上面に格納した状態に昇降動作可能に設けた構成としてある。
【００６４】
これにより、上記真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３に空気供給して該真空吸着チャック部３の上側で空気浮上させた状態の基板１に対し、上記ワーク昇降手段６ａの各係止爪部材７を近接させるときには、ステージ上面より突出させた上記昇降ピン３９により、上記基板１の上記ハンド差入側とは反対側への変位を防止し、よって、該基板１のハンド差入側の辺の下側に、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを確実に挿入することができるようにしてある。
【００６５】
更に、本実施の形態では、上記真空吸着ステージ２の空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させる基板１に、上記ワーク昇降手段６ａにおける各係止爪部材７の爪部７ｂを係止させた状態で該各係止爪部材７を上昇させると、上記基板１におけるハンド差入側に位置する辺の部分側のみが持ち上げられることに鑑みて、図８に示すように、上記真空吸着チャック部３に、上記ハンド差入側の区画３ａと、ハンド差入側より離反する側の区画３ｂを、該真空吸着チャック部３を二分するように設けて、上記基板１を空気浮上させるために真空吸着チャック部３に空気供給を行うときには、上記ハンド差入側の区画３ａに、上記ハンド差入側より離反する側の区画３ｂよりも多い流量で空気１６を供給することができるようにしてある。
【００６６】
なお、図８における空気供給手段５ａは、空気供給手段５ｂよりも空気供給能力が大きいものとする。又、上記真空吸着チャック部３のハンド差入側の区画３ａと、ハンド差入側より離反する側の区画３ｂには、切換え操作が連動するようにしてある２個一組の切換弁１５ａと１５ｂが、空気給排ライン１４ａと１４ｂを介して個別に接続してあり、図８に示すように、上記各切換弁１５ａと１５ｂの一方のポートに、上記空気供給能力が大小異なる空気供給手段５ａと５ｂがそれぞれ接続してあると共に、該各切換弁１５ａと１５ｂの他方のポートに、共通の真空引き手段４が接続してある。これにより、上記各切換弁１５ａと１５ｂの連動した切換え操作により、上記したように、上記真空吸着チャック部３におけるハンド差入側の区画３ａに、ハンド差入側より離反する側の区画３ｂよりも多い流量で空気１６を供給する状態と、上記両区画３ａ，３ｂを共に真空引きする状態とを切り換えることができるようにしてある。
【００６７】
その他の構成は図１乃至図７に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００６８】
以上の構成としてある本実施の形態のワーク移載装置によっても、上記基板１の真空吸着ステージ２に対するロード及びアンロードを、該基板１の上面に全く触れることなく実施することができる。よって、図１乃至図７の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、ワーク昇降手段６における昇降動作機構８及び水平動作機構９は、それぞれ対応する昇降フレーム１８の昇降動作、及び、各係止爪部材７の基板載置領域１３に近接、離反する方向への動作を行わせることができるようにしてあれば、ボールねじ方式や台形ねじ方式、チェーンによる駆動機構、ラック・ピニオンによる駆動機構等、図示した昇降用シリンダ２３や水平動用シリンダ２７以外のいかなる形式の往復動手段を採用してもよい。
【００７０】
ワーク昇降手段６の固定フレーム１７や昇降フレーム１８は、係止爪部材７を前述の所定個所に配置できるようにしてあれば、その平面形状を矩形状以外の任意の形状としてもよい。
【００７１】
係止爪部材７の数は、真空吸着ステージ２上へのロードとアンロードの実施が望まれるワークとしての基板１の平面形状やサイズに応じて適宜変更してもよい。
【００７２】
又、ワーク昇降手段６は、基板載置領域１３における基板移動方向と平行な辺１３ｂ及び１３ｄに対応する個所に、該基板載置領域１３に配置される基板１の外周縁部に係止させるための係止爪部材７を、上記基板載置領域１３に近接、離反する方向へ移動可能に設けた構成としてもよい。かかる構成とする場合は、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３の基板移動方向と平行な辺１３ｂ及び１３ｄに対応する個所の基板載置領域１３外側の昇降ピン３４は省略してもよい。
【００７３】
ロボットハンド１１の爪の本数や幅寸法は、適宜変更してもよい。又、ロボットハンド１１に設ける真空吸着チャック部１２は、形状や、該ロボットハンド１１の各爪の長手方向の配置及び配列する数を適宜変更してもよい。
【００７４】
又、ロボットハンド１１に、真空引きと空気供給を切換可能な真空吸着チャック部１２に代えて、空気１６を上方へ噴出させる機能のみを有する空気浮上手段を備えた構成としてもよい。この場合は、上記ロボットハンド１１による基板１の保持は、上記空気浮上手段からの空気１６の噴出しを停止させた状態のロボットハンド１１上に、該基板１を載置することで行わせるようにすればよい。
【００７５】
本発明のワーク移載装置は、上面への接触の防止が望まれる平板状のワークであれば、印刷対象となる基板１以外のいかなるワークの移載に適用してもよい。したがって、本発明のワーク移載装置は、オフセット印刷装置の基板搬送テーブル上に装備された真空吸着ステージ２以外のいかなる真空吸着ステージ２に対するワークのロードとアンロードを行うために適用してもよい。
【００７６】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 基板（ワーク）
２ 真空吸着ステージ
３ 真空吸着チャック部
４ 真空引き手段
５ 空気供給手段
６ ワーク昇降手段
７ 係止爪部材
１１ ロボットハンド
１２ 真空吸着チャック部（空気浮上手段）
１３ 基板載置領域（ワーク載置領域）
３２ テーパ面
３３ 空気噴射手段
３４ 昇降ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空吸着ステージに対してワークのロードとアンロードを行うワーク移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平板状のワークのステージ上へのロードとアンロードを行うために用いられるワーク移載装置としては、下端に吸盤を備えた吸着装置（真空吸着チャック）によりワークの上面を接触吸着して保持する形式のものが広く一般的に用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、上面吸着が許されない形式のワークについては、ベルヌーイチャック（たとえば、特許文献２参照）や、静電チャックを用いてワークを非接触で上方から吸着して保持することが行われている。
【０００４】
更に、上記特許文献２に示されたベルヌーイチャックでは、該ベルヌーイチャックにより吸着したワークの外周部の下方に差し込むようにしてある保持部を備えた搬送チャックを付設して、上記ベルヌーイチャックで吸着したワークを上記搬送チャックにより落下を防止した状態で搬送できるようにする考えが示されている。
【０００５】
ところで、近年、液晶ディスプレイ等の電極パターン（導電パターン）を所要の基板上に形成する手法として、金属蒸着膜のエッチング等による微細加工に代えて、導電性ペーストを印刷インクとして用いた印刷技術、たとえば、凹版オフセット印刷技術を用いて基板上に微細な電極パターンを印刷して形成する手法が提案されてきており、この種のオフセット印刷では、基板を印刷用の吸着ステージにロード及びアンロードする工程がある。
【０００６】
なお、薄板状のワークを真空吸着する吸着面を備えた真空吸着形式の吸着テーブルにおいて、ワーク搬送時には、上記吸着面に設けた複数の小孔より排出する圧縮空気（エア）をワークに吹き付けて該ワークを吸着面から浮上させるようにし、一方、ワーク加工時は上記小孔より空気を吸引してワークを吸着面に吸着させるようにする考えは従来提案されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００７】
又、フォーク部材により板状ワークの受け渡しを行う移載装置において、上記フォーク部材における各櫛歯部の上面に、気体を噴出又は吸引させる多孔質体を備えた複数の多孔質ユニットを設けてなる構成とすることは従来提案されている（たとえば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５２１３７号公報
【特許文献２】特開２００４−８３１８０号公報
【特許文献３】特開２００８−１５９７８４号公報
【特許文献４】特開２００７−２２７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、前述した精密電子回路を基板に印刷するようなグラビアオフセット印刷にて、上記基板を印刷用の吸着ステージにロードしたり、アンロードする工程では、印刷面である基板の上面に触れることはできないため、特許文献１に示されたような接触吸着形式のワーク移載装置を用いることはできない。
【００１０】
又、特許文献２に示されたベルヌーイチャックでは、ワークを吸着するためのエジェクタ効果をもたらす高速気流が、基板上の未乾燥のインクを乱す虞が懸念されることから、前述した精密電子回路を基板に印刷するようなグラビアオフセット印刷における基板のロードとアンロードを行うためのワーク移載に採用することはできない。
【００１１】
なお、上記精密電子回路を印刷するような基板は、薄いものであって撓むため、上記特許文献２に示されたワークの外周部の下方に保持部を差し込むようにしてある形式の搬送チャックのみで、ベルヌーイチャックを併用しないで上記基板の搬送を行うことは困難である。
【００１２】
静電チャックでは、静電気力や放電により、導電性ペーストを印刷インクとして印刷により形成した回路が破壊される可能性が懸念される。
【００１３】
なお、特許文献３、４に示されたものは、ワークの下面全体を接触させる形式の真空吸着ステージに対するワークのロードとアンロードを、ワークの上面に非接触で行う構成を何ら示唆するものではない。
【００１４】
そこで、本発明は、ワークの下面全体を接触させることができるようにしてある真空吸着ステージに対するワークのロードとアンロードを、ワークの上面に触れることなく実施することができるワーク移載装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ワークをワーク載置領域に載置して保持できるようにしてある真空吸着ステージのステージ上面に設けた真空吸着チャック部に、真空引きと空気供給を行うための真空引き手段と空気供給手段を、真空引きと空気供給を切り換え可能に接続し、上記真空吸着ステージ上に進入できるようにしてあるロボットハンドに、ワークを空気浮上させるための空気浮上手段を備え、更に、上記真空吸着ステージの上方にワーク昇降手段を設け、該ワーク昇降手段は、上記真空吸着ステージのワーク載置領域に載置したワークにおける少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に係止させるための係止爪部材を、上記ワーク載置領域に近接、離反する方向に水平動作可能に且つ昇降動作可能に備えてなるものとした構成とする。
【００１６】
又、上記構成において、ロボットハンドの先端部の上面側に、該ロボットハンドの先端へ向けて下方傾斜するテーパ面を備え、該テーパ面の部分に、空気噴射手段を備えるようにした構成とする。
【００１７】
更に、上記各構成において、真空吸着ステージのステージ上面で且つワーク載置領域におけるロボットハンドによりワークを搬入搬出するときのワーク移動方向に平行な辺のワーク載置領域の外側となる位置に、昇降ピンを設けるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のワーク移載装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）ワークをワーク載置領域に載置して保持できるようにしてある真空吸着ステージのステージ上面に設けた真空吸着チャック部に、真空引きと空気供給を行うための真空引き手段と空気供給手段を、真空引きと空気供給を切り換え可能に接続し、上記真空吸着ステージ上に進入できるようにしてあるロボットハンドに、ワークを空気浮上させるための空気浮上手段を備え、更に、上記真空吸着ステージの上方にワーク昇降手段を設け、該ワーク昇降手段は、上記真空吸着ステージのワーク載置領域に載置したワークにおける少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に係止させるための係止爪部材を、上記ワーク載置領域に近接、離反する方向に水平動作可能に且つ昇降動作可能に備えてなるものとした構成としてあるので、真空吸着ステージの真空吸着チャック部に空気供給を行うことで該真空吸着チャック部上でワークを空気浮上させることができ、この空気浮上させた状態のワークの少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に、ワーク昇降手段の係止爪部材を係止させて持ち上げることができる。したがって、このワークの上記所定個所の端縁部を持ち上げた状態で、該ワークの下方にロボットハンドを差し入れたり抜き出したりすることができるようになるため、真空吸着ステージに対するワークのロード及びアンロードを、該ワークの上面に全く触れることなく実施することができる。
（２）又、上記のように、真空吸着ステージ上ではワークの空気浮上と、該空気浮上させたワークの端縁部のワーク昇降手段による持ち上げにより、上記ワークの下側にロボットハンドを挿入するための隙間を形成できるため、上記真空吸着ステージの上面におけるワーク載置領域には、ワークの下方にロボットハンドを挿入できるようにするための溝や、ワークを一時的に押し上げるための昇降ピンを設ける必要はない。よって、上記真空吸着ステージのワーク載置領域を、ワークの下面全体を接触させることができるようなフラットな面とすることができる。
（３）したがって、電極パターンの印刷のように、高い印刷精度が要求されると共に、ブランケットロールより大きな印圧を均一に作用させることが要求されるようなオフセット印刷装置における印刷対象となるワーク保持用の真空吸着ステージに対するワークのロードとアンロードを行うための装置として適したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のワーク移載装置の実施の一形態を示す一部切断概略側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１のワーク移載装置の水平動作機構を拡大して示すもので、（イ）は側面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図４】図１のワーク移載装置におけるロボットハンドの応用例として、該ロボットハンドの先端部にテーパ面と空気噴射手段を備えるようにした構成を示す概略側面図である。
【図５】図１のワーク移載装置における制御機器の接続状態を示すブロック図である。
【図６】図１のワーク移載装置を用いて真空吸着ステージ上の基板のアンロードを行う手順において、ワーク昇降手段の係止爪部材を下降させ、且つ空気供給する真空吸着チャック部により基板を空気浮上させた状態を示す一部切断概略側面図である。
【図７】図１のワーク移載装置を用いて真空吸着ステージ上の基板のアンロードを行う手順において、ワーク昇降手段の係止爪部材により基板を持ち上げ、該基板と真空吸着ステージのステージ上面との間にロボットハンドを挿入する状態を示す一部切断概略側面図である。
【図８】本発明の実施の他の形態を示す一部切断概略側面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１乃至図７は本発明のワーク移載装置の実施の一形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００２２】
すなわち、本発明のワーク移載装置は、ワークとして、たとえば、印刷対象となる基板１を載置して保持するための印刷用の真空吸着ステージ２におけるステージ上面に設けた真空吸着チャック部３に、該真空吸着チャック部３を通して真空引きと空気供給を行うための真空引き手段４と空気供給手段５を、真空引きと空気供給を切換え可能に接続する。
【００２３】
上記真空吸着ステージ２の上方位置には、上記真空吸着ステージ２の上側に載置した基板１を上記真空吸着チャック部３に空気供給して該真空吸着チャック部３よりステージ上面側に噴出す空気により空気浮上させた状態のときに該基板１の外周縁部の下方へ差し込んでその下面側に係止させるための係止爪部材７と、該係止爪部材７を昇降動作させるための昇降動作機構８と、上記係止爪部材７を上記基板１の外周縁部に対して近接、離反する水平方向へ動作させるための水平動作機構９を備えてなるワーク昇降手段６を設ける。
【００２４】
更に、ロボットアーム１０により上記真空吸着ステージ２上へ移動させることができるようにしてあるロボットハンド１１を備えると共に、該ロボットハンド１１の上面側に、後述するように空気浮上手段として機能させることができるようにしてある真空吸着チャック部１２を備えてなる構成とする。
【００２５】
詳述すると、上記真空吸着ステージ２は、たとえば、図示しないオフセット印刷装置におけるワーク搬送テーブルとしての基板搬送テーブル上にアライメントステージを介して設けた構成としてあるものとする。又、上記オフセット印刷装置には、上記基板搬送テーブル上の真空吸着ステージ２に対して基板１のロードとアンロードを行うための基板設置エリアが設定してあるものとする。
【００２６】
更に、上記真空吸着ステージ２は、図１に示すように、フラットなステージ上面を有し、且つ該ステージ上面の中央部に、図２に二点鎖線で示すように、基板１のサイズに応じたワーク載置領域としての基板載置領域１３を設定して、該基板載置領域１３と対応する個所に、多孔質吸着形式又は多数の細孔を具備した孔（穴）吸着形式の真空吸着チャック部３が設けてある。
【００２７】
上記真空吸着チャック部３には、図１に示すように、空気給排ライン１４の一端側が接続してあり、且つ該空気給排ライン１４の他端側に、上記真空引き手段４と空気供給手段５が、切換弁１５を介して接続してある。これにより、上記切換弁１５の操作により上記空気給排ライン１４に真空引き手段４を接続した状態では、該真空引き手段４の運転により上記空気給排ライン１４を介して上記真空吸着チャック部３を真空引きすることで、上記真空吸着ステージ２上に載置する基板１を、該真空吸着チャック部３に吸着して保持することができるようにしてある。
【００２８】
一方、上記切換弁１５の操作により上記空気給排ライン１４に空気供給手段５を接続した状態では、該空気供給手段５の運転により上記空気給排ライン１４を通して上記真空吸着チャック部３に空気１６を供給することで、該真空吸着チャック部３よりステージ上面側へ上記空気１６を噴出させて、上記真空吸着ステージ２上に配置される基板１を空気浮上させることができるようにしてある。
【００２９】
上記ワーク昇降手段６は、図１に示すように、上記基板１の平面形状よりも大きな平面矩形状としてある固定フレーム１７を、上記図示しないオフセット印刷装置における基板設置エリアに基板搬送テーブルを配置させるときに該基板搬送テーブルの上部に設けてある上記真空吸着ステージ２の真上となる位置に配置して、該固定フレーム１７を図示しない支持構造に固定する。
【００３０】
上記固定フレーム１７の下側には、上記基板１の平面形状よりも一回り大きな平面矩形状の昇降フレーム１８を、上記昇降動作機構８を介して取り付ける。
【００３１】
更に、上下方向に延びる支柱部７ａと、該支柱部７ａの下端部の一側面に底面が水平になるよう横向きに突設した楔状の爪部７ｂとからなる係止爪部材７を形成し、上記真空吸着ステージ２のステージ上面に設定してある図２に二点鎖線で示した基板載置領域１３の４つの辺１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのうち、上記基板載置領域１３に対して上記ロボットハンド１１を用いて基板１の搬入と搬出を行うときに該基板載置領域１３に向けて上記ロボットハンド１１を差し入れる側（以下、単にハンド差入側と云う）に位置する辺１３ａにおける所定間隔の２個所と、該辺１３ａの対辺、すなわち、上記ハンド差入側より離反する側に位置する辺１３ｃにおける所定間隔の２個所にそれぞれ対応する個所（図２に二点鎖線で示す個所）に、個別の係止爪部材７を、該各係止爪部材７の爪部７ｂが基板載置領域１３の内側を向くように配置して、該各係止爪部材７の上端部となる支柱部７ａの上端部を、上記昇降フレーム１８の下側に上記水平動作機構９を介して取り付けた構成としてある。
【００３２】
上記昇降動作機構８の具体的構成は、たとえば、図１に示すように、上記固定フレーム１７の複数個所、たとえば、該固定フレーム１７の四隅部の下面側に、上下方向に延びる支柱部材１９を取り付け、該各支柱部材１９の上端部と下端部に、上記基板載置領域１３に対して上記ロボットハンド１１により基板１をロード及びアンロードするときの該基板１の移動方向（以下、単に基板移動方向と云う）に沿って延びる取付部材２１を取り付け、該各支柱部材１９毎の取付部材２１の間に、上下方向に延びる個別のガイドロッド２０の上下両端部を取り付け、且つ該各ガイドロッド２０に上下方向スライド可能に取り付けたガイドブロック２２の自由端側（固定フレーム１７の内側に突出する端部側）の上面と、その真上に位置する上記固定フレーム１７の下面との間に、上下方向に伸縮動作可能な昇降用シリンダ２３を取り付けた構成としてある。更に、上記各ガイドブロック２２の自由端側は、上記昇降フレーム１８の四隅部に取り付けるようにしてある。これにより、上記昇降動作機構８における上記各昇降用シリンダ２３の同期した伸長動作により、上記各ガイドブロック２２と一緒に上記昇降フレーム１８を下降させることができるようにしてある。一方、上記各昇降用シリンダ２３の同期した収縮動作により、上記各ガイドブロック２２と一緒に上記昇降フレーム１８を上昇させることができるようにしてある。
【００３３】
上記水平動作機構９の具体的構成は、たとえば、図１及び図３（イ）（ロ）に示すように、上記昇降フレーム１８の下面における上記各係止爪部材７の配置個所と対応する４個所に、基板移動方向に沿って離隔配置した２つ一組の取付部材２５ａ，２５ｂを取り付け、該各組の取付部材２５ａと２５ｂの間に、基板移動方向に沿って水平に延びる個別のガイドロッド２４の両端部を、取付部材２５ａと２５ｂを介してそれぞれ取り付け、該各ガイドロッド２４にスライド可能に取り付けたガイドブロック２６と、上記ガイドロッド２４の両端を支持する取付部材２５ａ，２５ｂのうちの一方、たとえば、上記昇降フレーム１８の外周寄りに位置する側の取付部材２５ａとの間に、上記ガイドロッド２４と平行な方向に伸縮動作可能な水平動用シリンダ２７を介装させて取り付けた構成としてある。
【００３４】
更に、上記ガイドブロック２６の下側に、それぞれ対応する係止爪部材７の支柱部７ａの上端を一体に取り付けた構成としてある。これにより、上記水平動作機構９における各水平動用シリンダ２７の同期した伸長動作により、上記各ガイドブロック２６と一体に上記各係止爪部材７を、上記真空吸着ステージ２の基板載置領域１３に近接する方向へ動作させることができるようにしてある。一方、上記各水平動用シリンダ２７の同期した収縮動作により、上記各ガイドブロック２６と一体に上記各係止爪部材７を、上記真空吸着ステージ２の基板載置領域１３より離反する方向へ動作させることができるようにしてある。
【００３５】
なお、上記昇降動作機構８による昇降フレーム１８と一緒の各係止爪部材７の昇降範囲は、下端側ストロークエンドでは、上記各係止爪部材７を上記真空吸着ステージ２のステージ上面に近接する位置まで下降させて、該各係止爪部材７の爪部７ｂの先端を、上記真空吸着ステージ２の空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させられる基板１の外周縁部の下面よりも下方に配置することができるように設定してある。
【００３６】
一方、上記昇降範囲の上端側ストロークエンドは、上記真空吸着ステージ２の空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させられる基板１の外周縁部における下面側に上記各係止爪部材７を係止させる個所、すなわち、該基板１におけるハンド差入側に配置される辺とその対辺を、該各係止爪部材７の上昇に伴って、その下方に位置する上記真空吸着ステージ２のステージ上面との間に上記ロボットハンド１１を挿入可能な隙間が形成される高さ位置まで引き上げることができるように設定してある。
【００３７】
又、上記水平動作機構９による各係止爪部材７の基板載置領域１３に近接する側と、基板載置領域１３より離反する側への動作範囲は、基板載置領域１３より離反する側のストロークエンドでは、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを、上記基板載置領域１３より外側へ或る寸法離反した位置まで退避させることができるように設定してあり、これにより、上記基板載置領域１３に配置される基板１の外側で上記各係止爪部材７を該基板１に干渉することなく昇降させることができるようにしてある。
【００３８】
一方、上記水平動作機構９による各係止爪部材７の基板載置領域１３に近接する側のストロークエンドは、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを、上記基板載置領域１３に配置された状態で空気供給される真空吸着チャック部３により空気浮上させられる基板１の外周縁部の下方に挿入できるようにした位置、更には、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを基板１の外周縁部の下面側に係止させた状態で上記昇降動作機構８により昇降フレーム１８と一緒に該各係止爪部材７を上昇させて上記基板１の外周縁部におけるハンド差入側に配置される辺とその対辺の部分を持ち上げると、基板１に自重による撓みが生じるようになるが、このような撓みが基板１に生じても該基板１が上記各係止爪部材７の爪部７ｂより脱落することがないように、上記基板１の撓みによる平面寸法の減少分に応じて上記各係止爪部材７を基板載置領域１３の内側へ移動させることができるように設定してある。
【００３９】
上記ロボットハンド１１は、図１及び図２に示すように、フォーク形状の各爪を略水平方向に延びる厚み寸法の薄い板状としてある。上記各爪の上面側には、多孔質吸着形式又は多数の細孔を具備した孔（穴）吸着形式の真空吸着チャック部１２が、たとえば、該各爪の長手方向所要間隔個所毎に設けてある。更に、上記各真空吸着チャック部１２に連通接続した空気給排ライン２８に、真空引き手段２９と空気供給手段３０が切換弁３１を介して接続してある。これにより、上記切換弁３１の操作により上記空気給排ライン２８に空気供給手段３０を接続した状態では、該空気供給手段３０の運転により上記空気給排ライン２８を通して上記真空吸着チャック部１２に空気１６を供給することで、該真空吸着チャック部１２よりロボットハンド１１の上面側へ上記空気１６を噴出させることができるようにしてあり、よって、該真空吸着チャック部１２を、上記ロボットハンド１１上に配置される基板１を空気浮上させるための空気浮上手段として機能させることができるようにしてある。
【００４０】
一方、上記切換弁３１の操作により上記空気給排ライン２８に真空引き手段２９を接続した状態では、該真空引き手段２９の運転により上記空気給排ライン２８を介して上記真空吸着チャック部１２を真空引きすることで、上記ロボットハンド１１上に載置する基板１を、該真空吸着チャック部１２に吸着して保持することができるようにしてある。
【００４１】
なお、上記ロボットハンド１１は、後述するように、真空吸着ステージ２からの基板１のアンロードを行う際には、空気供給される真空吸着チャック部３上で空気浮上させられ且つ上記各係止爪部材７によりハンド差入側に位置する辺とその対辺が持ち上げられた状態の基板１と、上記真空吸着ステージ２のステージ上面との間（隙間）に挿入する必要がある。この点に鑑みて、図４に示すように、上記ロボットハンド１１の先端部を、上面側に該ロボットハンド１１の先端へ向けて下方傾斜するテーパ面３２を備えた楔形状とするようにしてもよい。このような構成とすれば、上記真空吸着ステージ２上で上記空気浮上させると共に各係止爪部材７で持ち上げる基板１と、真空吸着ステージ２のステージ上面との間に上記ロボットハンド１１の先端をより容易に挿入することができると共に、この際、該ロボットハンド１１の先端部が上記基板１の下面に接触しても、該基板１の下面を、上記テーパ面に沿わせてロボットハンド１１の上側に円滑に導くことができる。
【００４２】
更には、図４に示すように、上記ロボットハンド１１の先端部のテーパ面３２の部分に、多孔質形式又は多数の細孔を具備した孔（穴）形式の空気噴射手段３３を備えるようにしてもよい。なお、該空気噴射手段３３には、図示しない空気供給手段より必要に応じて空気を供給できるようにしてあるものとする。かかる構成とした場合は、上記真空吸着ステージ２上で上記空気浮上させると共に各係止爪部材７で持ち上げる基板１と、真空吸着ステージ２のステージ上面との間に上記ロボットハンド１１の先端部を挿入するときに、上記空気噴射手段３３より上記図示しない空気供給手段から供給される空気を噴射させることにより、該噴射される空気によって上記基板１におけるロボットハンド１１の先端部の上方に位置する部分をより強力に空気浮上させることができるようになる。このため、上記ロボットハンド１１の先端部を、上記基板１との接触をより抑制した状態で、該基板１と真空吸着ステージのステージ上面との隙間により円滑に挿入することが可能になる。
【００４３】
更に、図２に示すように、上記真空吸着ステージ２のステージ上面に設定してある上記基板載置領域１３の４つの辺１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのうち、該基板載置領域１３に対して上記ロボットハンド１１を用いて基板１の搬入と搬出を行うときのワーク移動方向としての基板移動方向と平行に延びる２つの辺１３ｂと１３ｄの中間部の基板載置領域１３の外側となる個所には、上記ロボットハンド１１により搬送する基板１の基板移動方向と直交する方向への位置ずれを防ぐための昇降ピン３４が、該ステージ上面より上方へ突出する状態と、ステージ上面に格納した状態に昇降動作可能に設けてある。
【００４４】
本発明のワーク移載装置は、更に、図５に示すように、上記真空吸着ステージ２（図１参照）の上側にワークとしての基板１が載置されているか否かを検出するための載荷センサ３６、及び、空気供給する真空吸着チャック３（図１参照）上で空気浮上させられる基板１の上記真空吸着ステージ２のステージ上面からの浮上量（浮上距離）を検出するための浮上センサ３７から入力されるそれぞれの検出結果に応じて、上記ワーク昇降手段６の昇降動作機構８の昇降用シリンダ２３と水平動作機構９の水平動用シリンダ２７に指令を与える機能と、真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３に接続された真空引き手段４と空気供給手段５の運転及びこれらに対応する切換弁１５（図１参照）の切り換えの制御により上記真空吸着チャック部３における真空引きと空気供給を切換制御する機能とを有するコントローラ３５を備える。
【００４５】
又、上記ロボットアーム１０によるロボットハンド１１の位置を制御する機能と、該ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２に接続された真空引き手段２９と空気供給手段３０の運転及びこれらに対応する切換弁３１（図１参照）の切り換えの制御により上記真空吸着チャック部１２における真空引きと空気供給を切換制御する機能とを有するロボットコントローラ３８を備え、且つ該ロボットコントローラ３８と、上記コントローラ３５とを、相互通信あるいは相互連絡可能に接続して、それぞれの機能に対応する部分の動作や処理の連係、いわゆるインターロックを行わせることができるようにしてある。
【００４６】
以上の構成としてある本発明のワーク移載装置を用いて上記真空吸着ステージ２上にワークとしての基板１のロードとアンロードを行う場合について、上記コントローラ３５及びロボットコントローラ３８の処理に沿って説明する。
【００４７】
先ず、図示しないオフセット印刷装置における基板１に対するオフセット印刷処理が行われた後に該基板１を保持した基板搬送テーブルを基板設置エリアに配置させた状態で、該基板搬送テーブルの上部の真空吸着ステージ２に、図１に示すように、印刷処理後の基板１が吸着保持されている状態から、該基板１のアンロードを行う場合は、コントローラ３５により、予めワーク昇降手段６の水平動作機構９で各係止爪部材７を基板載置領域１３より離反する側へ退避させた状態としておく。
【００４８】
次に、上記コントローラ３５は、載荷センサ３６からの入力により上記真空吸着ステージ２の上側に基板１が載置されている状態を確認した上で、上記ワーク昇降手段６の昇降動作機構８へ指令を与えて、図６に示すように、昇降フレーム１８と共に上記各係止爪部材７を、該各係止爪部材７の下端が上記真空吸着ステージ２のステージ上面に近接する位置まで下降させる。これにより、上記各係止爪部材７が、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３に保持されている基板１の外側に配置されるようになる。
【００４９】
上記のようにして、上記ワーク昇降手段６の各係止爪部材７が、上記真空吸着ステージ２上の基板１の外側に配置されると、上記コントローラ３５は、空気供給手段５を運転すると共に、上記真空吸着ステージ２における真空吸着チャック部３を、図６に示すように真空引きから空気供給に切り換えて、該真空吸着チャック部３よりステージ上面側へ空気１６を噴出させる。これにより、上記真空吸着ステージ２における真空吸着チャック部３上で、上記基板１が空気浮上させられるようになる。なお、上記基板１を空気浮上させるときには、上記真空吸着ステージ２のステージ上面に設けてある昇降ピン３４を、図６に示すようにステージ上面より突出した配置とさせておくことにより、上記基板１の横ずれを防止できるようにする。
【００５０】
次に、上記コントローラ３５は、浮上センサ３７（図５参照）により検出される上記基板１の上記真空吸着ステージ２上での浮上量が、基板１の下側に各係止爪部材７の爪部７ｂの先端が挿入可能となるよう予め設定してある所定量に達すると、上記ワーク昇降手段６の水平動作機構９へ指令を与えて、上記各係止爪部材７を基板載置領域１３に近接する側へ移動させる。これにより、上記空気浮上された状態の基板１におけるハンド差入側に配置された辺とその対辺の縁部の下面側に、上記各係止爪部材７の爪部７ｂが挿入され、このため、該基板１の外周縁部における上記各係止爪部材７と対応する個所の下面側が、該各係止爪部材７の爪部７ｂの上側に受けられるようになる。
【００５１】
上記のようにして基板１の外周縁部の上記所定個所の下面側が上記各係止爪部材７の爪部７ｂの上側に受けられるようになると、上記コントローラ３５は、上記昇降動作機構８へ指令を与えて、図７に示すように、昇降フレーム１８と共に上記各係止爪部材７を上昇させて、該各係止爪部材７の爪部７ｂを係止させた上記基板１のハンド差入側に配置された辺とその対辺の部分を、その下方にロボットハンド１１を挿入できる高さ位置まで持ち上げる。この際、上記各係止爪部材７を上昇させるときの上昇量は、自重により撓む上記基板１の撓み量が、該基板１自体の破損を招くような過大な撓み量とならない範囲となるようにする。なお、上記基板１の中央部は、上記真空吸着チャック部３よりステージ上面側に噴出させる空気１６により非接触で支持された状態となる。
【００５２】
次いで、ロボットコントローラ３８は、予め、空気供給手段３０を運転すると共に、ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２を、図６に示すように真空引きから空気供給に切り換えて、該真空吸着チャック部１２より上方へ向けて空気１６を噴出させる状態としておいたロボットハンド１１を、図７に示すように、上記真空吸着ステージ２上で空気浮上させられると共にハンド差入側の辺とその対辺の部分が上記各係止爪部材７により持ち上げられている基板１とステージ上面との隙間に挿入する。このとき、ロボットハンド１１側の真空吸着チャック部１２からも上方へ向けて空気１６を噴出させるようにしてあるため、上記基板１における該ロボットハンド１１の上方に位置するようになる部分は、該ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２より噴出する空気１６により順次空気浮上させることができるようになるため、該ロボットハンド１１を上記基板１の下側に非接触状態で差し込むことができる。
【００５３】
その後、上記ロボットハンド１１が基板１を下方から保持できる位置まで十分に差し込まれると、上記コントローラ３５とロボットコントローラ３８は、それぞれ対応する真空吸着チャック部３及び１２からの空気１６の噴出しを停止させる。これにより、上記空気浮上が解除された基板１が上記ロボットハンド１１の上側に受けられるようになる。
【００５４】
更に、上記コントローラ３５とロボットコントローラ３８は、上記ワーク昇降手段６の各係止爪部材７の位置を下降させるか、又は、上記ロボットハンド１１を上昇させることにより、上記各係止爪部材７を上記基板１の外周縁部の下面側より下方へ離反させて、該基板１の全重量を上記ロボットハンド１１によって支持させる。
【００５５】
このようにして上記基板１がロボットハンド１１上に載置されると、上記ロボットコントローラ３８は、真空引き手段２９を運転すると共に、ロボットハンド１１の真空吸着チャック部１２を真空引きに切り換えて、該真空吸着チャック部１２により上記基板１を吸着して保持させる。
【００５６】
上記のようにして各係止爪部材７を基板１より離反させた後は、上記コントローラ３５は水平動作機構９に指令を与えて上記各係止爪部材７を基板載置領域１３より離反する方向へ移動させ、この状態で、上記ロボットコントローラ３８が上記ロボットハンド１１を操作して、上記各係止爪部材７の下方を通して上記真空吸着ステージ２の外部へ搬出するようにする。
【００５７】
以上の手順により、上記真空吸着ステージ２上からの基板１のアンロードが実施される。
【００５８】
一方、上記真空吸着ステージ２上に上記ロボットハンド１１を用いてワークとしての基板１のロードを行う場合は、上記コントローラ３５及びロボットコントローラ３８により、上記アンロードの実施手順と時と逆の手順を行わせるようにすればよい。
【００５９】
このように、本発明のワーク移載装置によれば、上記基板１の上記真空吸着ステージ２に対するロード及びアンロードを、該基板１の上面に全く触れることなく実施することができる。
【００６０】
又、上記真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３に空気供給を行うことで、上記基板１を空気浮上させ、更に外周縁部の所定個所を係止爪部材７により一時的に持ち上げた状態の基板１の下側で、ロボットハンド１１を基板載置領域１３に差し入れたり、抜き出したりすることが可能なため、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３には、基板１の下方にロボットハンド１１を挿入できるようにするための溝や、上記真空吸着ステージ２上で基板を一時的に押し上げて該基板１と真空吸着ステージ２のステージ上面との間にロボットハンド１１を挿入できるような隙間を形成させるための昇降ピンを設ける必要はない。よって、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３を、ワークである上記基板１の下面全体を接触させることができるようなフラットな面とすることができる。
【００６１】
したがって、オフセット印刷処理時に真空吸着ステージ２上に保持させる基板１に対して図示しないブランケットロールより大きな印圧を均一に作用させることができるようになると共に、オフセット印刷処理に供された後の基板１にて、印刷に用いたインクが完全に乾いていなくても、印刷パターンに乱れを生じさせることなく該基板１のアンロードを行うことができる。
【００６２】
よって、本発明のワーク移載装置は、基板１上への電極パターンの印刷のように、高い印刷精度が要求されるオフセット印刷装置における印刷対象となるワークである基板１の保持用の真空吸着ステージ２に対する基板１のロードとアンロードを行うための装置として適したものとすることができる。
【００６３】
次に、図８及び図９は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１乃至図７に示したと同様の構成において、ワーク昇降手段６に基板載置領域１３のハンド差入側の辺１３ａとその対辺１３ｃに対応する個所に配置した係止爪部材７を備える構成に代えて、昇降フレーム１８（図１、図３（イ）（ロ）参照）における基板載置領域１３のハンド差入側の辺１３ａに対応する個所の下側にのみ、水平動作機構９（図１、図３（イ）（ロ）参照）によって上記基板載置領域１３に近接する側と離反する側へ移動可能な係止爪部材７を設けてなる構成のワーク昇降手段６ａを備え、更に、真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３のハンド差入側より離反する辺１３ｃの中間部の外側に、上記基板載置領域１３に配置される基板１の上記ハンド差入側とは反対側への位置ずれを防ぐための昇降ピン３９を、該真空吸着ステージ２のステージ上面より上方へ突出する状態と、ステージ上面に格納した状態に昇降動作可能に設けた構成としてある。
【００６４】
これにより、上記真空吸着ステージ２の真空吸着チャック部３に空気供給して該真空吸着チャック部３の上側で空気浮上させた状態の基板１に対し、上記ワーク昇降手段６ａの各係止爪部材７を近接させるときには、ステージ上面より突出させた上記昇降ピン３９により、上記基板１の上記ハンド差入側とは反対側への変位を防止し、よって、該基板１のハンド差入側の辺の下側に、上記各係止爪部材７の爪部７ｂを確実に挿入することができるようにしてある。
【００６５】
更に、本実施の形態では、上記真空吸着ステージ２の空気供給する真空吸着チャック部３上で空気浮上させる基板１に、上記ワーク昇降手段６ａにおける各係止爪部材７の爪部７ｂを係止させた状態で該各係止爪部材７を上昇させると、上記基板１におけるハンド差入側に位置する辺の部分側のみが持ち上げられることに鑑みて、図８に示すように、上記真空吸着チャック部３に、上記ハンド差入側の区画３ａと、ハンド差入側より離反する側の区画３ｂを、該真空吸着チャック部３を二分するように設けて、上記基板１を空気浮上させるために真空吸着チャック部３に空気供給を行うときには、上記ハンド差入側の区画３ａに、上記ハンド差入側より離反する側の区画３ｂよりも多い流量で空気１６を供給することができるようにしてある。
【００６６】
なお、図８における空気供給手段５ａは、空気供給手段５ｂよりも空気供給能力が大きいものとする。又、上記真空吸着チャック部３のハンド差入側の区画３ａと、ハンド差入側より離反する側の区画３ｂには、切換え操作が連動するようにしてある２個一組の切換弁１５ａと１５ｂが、空気給排ライン１４ａと１４ｂを介して個別に接続してあり、図８に示すように、上記各切換弁１５ａと１５ｂの一方のポートに、上記空気供給能力が大小異なる空気供給手段５ａと５ｂがそれぞれ接続してあると共に、該各切換弁１５ａと１５ｂの他方のポートに、共通の真空引き手段４が接続してある。これにより、上記各切換弁１５ａと１５ｂの連動した切換え操作により、上記したように、上記真空吸着チャック部３におけるハンド差入側の区画３ａに、ハンド差入側より離反する側の区画３ｂよりも多い流量で空気１６を供給する状態と、上記両区画３ａ，３ｂを共に真空引きする状態とを切り換えることができるようにしてある。
【００６７】
その他の構成は図１乃至図７に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００６８】
以上の構成としてある本実施の形態のワーク移載装置によっても、上記基板１の真空吸着ステージ２に対するロード及びアンロードを、該基板１の上面に全く触れることなく実施することができる。よって、図１乃至図７の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、ワーク昇降手段６における昇降動作機構８及び水平動作機構９は、それぞれ対応する昇降フレーム１８の昇降動作、及び、各係止爪部材７の基板載置領域１３に近接、離反する方向への動作を行わせることができるようにしてあれば、ボールねじ方式や台形ねじ方式、チェーンによる駆動機構、ラック・ピニオンによる駆動機構等、図示した昇降用シリンダ２３や水平動用シリンダ２７以外のいかなる形式の往復動手段を採用してもよい。
【００７０】
ワーク昇降手段６の固定フレーム１７や昇降フレーム１８は、係止爪部材７を前述の所定個所に配置できるようにしてあれば、その平面形状を矩形状以外の任意の形状としてもよい。
【００７１】
係止爪部材７の数は、真空吸着ステージ２上へのロードとアンロードの実施が望まれるワークとしての基板１の平面形状やサイズに応じて適宜変更してもよい。
【００７２】
又、ワーク昇降手段６は、基板載置領域１３における基板移動方向と平行な辺１３ｂ及び１３ｄに対応する個所に、該基板載置領域１３に配置される基板１の外周縁部に係止させるための係止爪部材７を、上記基板載置領域１３に近接、離反する方向へ移動可能に設けた構成としてもよい。かかる構成とする場合は、上記真空吸着ステージ２のステージ上面における基板載置領域１３の基板移動方向と平行な辺１３ｂ及び１３ｄに対応する個所の基板載置領域１３外側の昇降ピン３４は省略してもよい。
【００７３】
ロボットハンド１１の爪の本数や幅寸法は、適宜変更してもよい。又、ロボットハンド１１に設ける真空吸着チャック部１２は、形状や、該ロボットハンド１１の各爪の長手方向の配置及び配列する数を適宜変更してもよい。
【００７４】
又、ロボットハンド１１に、真空引きと空気供給を切換可能な真空吸着チャック部１２に代えて、空気１６を上方へ噴出させる機能のみを有する空気浮上手段を備えた構成としてもよい。この場合は、上記ロボットハンド１１による基板１の保持は、上記空気浮上手段からの空気１６の噴出しを停止させた状態のロボットハンド１１上に、該基板１を載置することで行わせるようにすればよい。
【００７５】
本発明のワーク移載装置は、上面への接触の防止が望まれる平板状のワークであれば、印刷対象となる基板１以外のいかなるワークの移載に適用してもよい。したがって、本発明のワーク移載装置は、オフセット印刷装置の基板搬送テーブル上に装備された真空吸着ステージ２以外のいかなる真空吸着ステージ２に対するワークのロードとアンロードを行うために適用してもよい。
【００７６】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 基板（ワーク）
２ 真空吸着ステージ
３ 真空吸着チャック部
４ 真空引き手段
５ 空気供給手段
６ ワーク昇降手段
７ 係止爪部材
１１ ロボットハンド
１２ 真空吸着チャック部（空気浮上手段）
１３ 基板載置領域（ワーク載置領域）
３２ テーパ面
３３ 空気噴射手段
３４ 昇降ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをワーク載置領域に載置して保持できるようにしてある真空吸着ステージのステージ上面に設けた真空吸着チャック部に、真空引きと空気供給を行うための真空引き手段と空気供給手段を、真空引きと空気供給を切り換え可能に接続し、上記真空吸着ステージ上に進入できるようにしてあるロボットハンドに、ワークを空気浮上させるための空気浮上手段を備え、更に、上記真空吸着ステージの上方にワーク昇降手段を設け、該ワーク昇降手段は、上記真空吸着ステージのワーク載置領域に載置したワークにおける少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に係止させるための係止爪部材を、上記ワーク載置領域に近接、離反する方向に水平動作可能に且つ昇降動作可能に備えてなるものとした構成を有することを特徴とするワーク移載装置。
【請求項２】
ロボットハンドの先端部の上面側に、該ロボットハンドの先端へ向けて下方傾斜するテーパ面を備え、該テーパ面の部分に、空気噴射手段を備えるようにした請求項１記載のワーク移載装置。
【請求項３】
真空吸着ステージのステージ上面で且つワーク載置領域におけるロボットハンドによりワークを搬入搬出するときのワーク移動方向に平行な辺のワーク載置領域の外側となる位置に、昇降ピンを設けるようにした請求項１又は２記載のワーク移載装置。
【請求項１】
ワークをワーク載置領域に載置して保持できるようにしてある真空吸着ステージのステージ上面に設けた真空吸着チャック部に、真空引きと空気供給を行うための真空引き手段と空気供給手段を、真空引きと空気供給を切り換え可能に接続し、上記真空吸着ステージ上に進入できるようにしてあるロボットハンドに、ワークを空気浮上させるための空気浮上手段を備え、更に、上記真空吸着ステージの上方にワーク昇降手段を設け、該ワーク昇降手段は、上記真空吸着ステージのワーク載置領域に載置したワークにおける少なくとも上記真空吸着ステージ上に上記ロボットハンドを差し入れる側に位置する端縁部の下面側に係止させるための係止爪部材を、上記ワーク載置領域に近接、離反する方向に水平動作可能に且つ昇降動作可能に備えてなるものとした構成を有することを特徴とするワーク移載装置。
【請求項２】
ロボットハンドの先端部の上面側に、該ロボットハンドの先端へ向けて下方傾斜するテーパ面を備え、該テーパ面の部分に、空気噴射手段を備えるようにした請求項１記載のワーク移載装置。
【請求項３】
真空吸着ステージのステージ上面で且つワーク載置領域におけるロボットハンドによりワークを搬入搬出するときのワーク移動方向に平行な辺のワーク載置領域の外側となる位置に、昇降ピンを設けるようにした請求項１又は２記載のワーク移載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−９９７３６（Ｐ２０１２−９９７３６Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７８１２（Ｐ２０１０−２４７８１２）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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