基板搬送装置および基板搬送システム
【課題】基板カセットと基板受け渡し先との間でガラス基板の受け渡しを効率良く行うことのできる廉価でコンパクトな構成の基板搬送装置を提案すること。
【解決手段】基板搬送装置２は、ガラス基板７の縁端をクランプしエアー浮上させた状態で、基板カセットからガラス基板７を引き抜くので、狭い間隔で高密度に収納されているガラス基板を引き抜くことができ、エアー浮上状態でガラス基板７を移動させるので、ガラス基板に損傷、異物付着が生じない。基板載置面に引き込まれたガラス基板を基板支持アームで支持し、この状態で基板搬送装置２が収納先の基板カセットまで移動し、基板支持アームによってガラス基板を引き渡し先に渡す。一台で基板カセットからのガラス基板の引き抜き、移送、基板受け渡し先への引き渡しを行うことができ、設置スペースが少なくて済む廉価でコンパクトな基板搬送システムを構築できる。
【解決手段】基板搬送装置２は、ガラス基板７の縁端をクランプしエアー浮上させた状態で、基板カセットからガラス基板７を引き抜くので、狭い間隔で高密度に収納されているガラス基板を引き抜くことができ、エアー浮上状態でガラス基板７を移動させるので、ガラス基板に損傷、異物付着が生じない。基板載置面に引き込まれたガラス基板を基板支持アームで支持し、この状態で基板搬送装置２が収納先の基板カセットまで移動し、基板支持アームによってガラス基板を引き渡し先に渡す。一台で基板カセットからのガラス基板の引き抜き、移送、基板受け渡し先への引き渡しを行うことができ、設置スペースが少なくて済む廉価でコンパクトな基板搬送システムを構築できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセットと、基板コンベヤ、基板処理装置などの基板受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う基板搬送装置および基板搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、ＬＣＤなどの基板製造工程においては、基板カセットと呼ばれる基板収納容器に収納されている基板を取り出して次段の処理工程に移送する移送作業、処理を終えた基板を基板収納容器に収納する収納作業などを行うために、基板搬送機構が用いられている。特許文献１（特開平０９−９４７８７号公報）には、基板カセットから取り出したガラス基板を次段の処理装置に搬入するためのロボットが開示されている。このロボットは、基板カセットの基板収納棚の間に吸着パット付きのハンドを挿入してガラス基板を吸着保持して取り出すように構成されている。
【０００３】
また、基板カセット間、あるいは、基板カセットと次段の処理装置の間が離れている場合には、基板カセットから取り出した基板をコンベアによって搬送するようにしている。コンベアとしては、特許文献２（特開２０１０−２２２１０３号公報）、特許文献３（特開２０１０−１２３９７０号公報）に記載されているようなエアー浮上型のものを用いることが、基板への異物付着の回避、基板損傷の回避、基板搬送速度の高速化等の点から望ましい。
【０００４】
一方、ガラス基板などの基板を収納するための基板カセットとしては、特許文献４（特許第３４５３６７７号公報）に開示されているように、多段に形成された基板収納棚が、同一平面上において一定の間隔で平行に架け渡したワイヤによって規定された構成のものが知られている。この構成の基板カセットは一般にワイヤカセットと呼ばれており、一定厚さの棚板を用いて多段の基板収納棚を構成する場合に比べて、小さな寸法で、より多くの棚を形成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−９４７８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２２１０３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２３９７０号公報
【特許文献４】特許第３４５３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、基板搬送効率の向上、基板搬送システムのコスト低減化の観点からは、狭い設置スペースにおいてより多数枚の基板の収納および搬送処理を行い得るようにすることが望ましい。このためには、基板カセットとしてワイヤカセットを使用して、多数枚の基板を上下に高密度に収納することが望ましい。この場合、ワイヤカセットに収納されている基板間の隙間は狭いので、特許文献１に記載されているような吸着式のロボットハンドを基板間の隙間に差し込むことができないので、基板を吸着して基板収納棚から引き出すことができない。したがって、基板搬送機構によって基板の縁端をクランプして基板収納棚から基板を引き出して、特許文献２に記載されているようなエアー浮上式のコンベヤに移し、コンベヤの他方の端に配置した別の基板搬送機構によってコンベアから基板を受け取って次段のワイヤカセット、処理装置などに収納する必要がある。
【０００７】
しかしながら、このような搬送システムは、２台の基板搬送機構と、これらの間に配置した中間コンベアとが必要であり、設置スペースを多く必要とし、基板の移送に時間を要し、搬送効率を高めることが困難であり、設備コストの低減化も困難である。
【０００８】
本発明の課題は、基板カセットとの間での基板の受け渡し、および、基板処理装置などの基板受け渡し部との間での基板の受け渡しの双方を、効率良く行うことができる廉価でコンパクトな構成の基板搬送装置および基板搬送システムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の基板搬送装置は、
基板載置台と、
前記基板載置台を、待機位置からその前方の前進位置までの間で、水平にスライドさせるスライド機構と、
前記基板載置台に搭載されている昇降・スライド式基板支持機構と、
前記基板載置台に搭載されているスライド式基板クランプ機構と、
前記の各部の駆動を制御する駆動制御部とを有し、
前記基板載置台は、
水平な基板載置面と、前記基板載置面において、その前端から後端まで直線状に延びている所定幅および深さの複数条のアーム配置溝とを備え、
前記昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な基板支持アームを備え、当該基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置するアーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇したアーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置するアーム後退位置から前方のアーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記スライド式基板クランプ機構は、先端に上下に開閉するクランプ爪を具備した基板クランパーを備え、当該基板クランパーは、前記基板載置面の上方において、その後端の後方側のクランプ後退位置からその前端よりも前方のクランプ前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であることを特徴としている。
【００１０】
本発明の基板搬送装置では、駆動制御部の制御の下に、基板載置台を基板カセットの基板収納棚の隣接位置までスライドさせ、この状態で基板クランパーによって基板の縁端をクランプして基板を基板収納棚から水平に引く抜くことができ、基板収納棚から引き抜かれる基板を基板載置面に引き込むことができる。また、基板載置面上に引き込まれた基板は、基板載置面に形成したアーム配置溝内に待機している基板支持アームを持ち上げることにより、当該基板支持アームに載せることができる。
【００１１】
この後は、基板支持アームによって支持されている基板を、そのまま、移送先の基板受け渡し部に引き渡すことができる。また、基板処理装置あるいは基板製造装置などにおいて処理の終わった基板を、基板支持アームに受け取り、基板カセットの側に移送することができる。なお、基板支持アームによって基板を引き渡すことができない基板受け渡し部に対しては、基板カセットに対する場合と同様に、基板載置面に載置されている基板を基板クランパーによってクランプして、基板受け渡し部に引き渡すことができる。
【００１２】
このように、本発明の基板搬送装置は、基板クランパーおよび基板支持アームを備えているので、相手側の基板受け渡し部の基板受け渡し形態の如何に拘わらず、基板の引き抜き、収納動作共に、基板を収納先に移動させる移送動作を行うことができる。よって、従来の基板搬送機構、コンベヤ等から構成される基板搬送システムを用いる場合に比べて、設置スペースを多く必要としない廉価でコンパクトな基板搬送システムを構築することができる。
【００１３】
ここで、基板クランパーを用いて大型の基板の受け渡しを行う場合には、基板を確実に支持することができるように、前記基板載置面に形成された複数のエアー吹き出し口を配置し、前記エアー吹き出し口から吹き出されるエアーによって基板を前記基板載置面から浮上させた状態で、基板の抜き取り、差し込み動作を行うようにすればよい。エアー浮上機構を採用する代わりに、基板載置面にローラー、コロなどの転動体を配列し、これらの上に載せた状態で基板の抜き取り、差し込み動作を行うようにしてもよい。
【００１４】
このように、本発明では、基板の縁端をクランプしてエアー浮上状態、あるいは転動体によって支持した状態で、基板の引き抜き、差し込み動作を行うようにしているので、基板カセットに収納されている基板の間に、アームあるいはハンドなどを挿入して基板を支持あるいは吸着保持して、基板の引き抜きあるいは差し込み動作を行う必要が無い。よって、ワイヤカセットのように狭い間隔で高密度に基板が収納されている場合においても、任意の位置にある基板の引き抜き、差し込み動作を行うことができる。また、エアー浮上状態、あるいは基板裏面を転動体で支持した状態で基板を移動させているので、基板の引き抜き、差し込み動作における基板の損傷、基板表面への異物付着を回避できる。
【００１５】
また、基板載置面上に引き出された基板は、基板載置面に形成したアーム配置溝内に待機している基板支持アームを持ち上げて当該基板支持アームに載せ、この状態で、基板載置台を基板収納先に向けて移動させることができる。基板がエアー浮上状態のまま、あるいは転動体に載ったまま基板載置台の旋回移動等を行うと、基板の振動、位置ずれなどが発生しやすい。基板載置台の移動時（昇降、旋回、スライド時）に、基板を基板支持アームに載せておくと、基板の振動、位置ずれが発生することがなく、高速で基板載置台を移動させることができる。
【００１６】
次に、基板載置台の向き、および高さを任意に設定することができるように、本発明の基板搬送装置は、前記基板載置台を昇降させる昇降機構と、前記基板載置台を垂直軸線回りに旋回させる旋回機構とを有していることが望ましい。
【００１７】
ここで、基板クランパーを用いて、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセット、あるいは、基板コンベア、基板処理装置などの基板受け渡し部から基板を取り出す動作は、例えば、次のように行うことができる。
【００１８】
まず、前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を、基板カセットにおける取り出し対象の基板に位置決めする位置決め動作を行う。次に、前記スライド機構により前記基板載置台を前方に送り出すと共に、前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板の縁部をクランプさせる基板クランプ動作を行う。次に、基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻して基板載置面上にエアー浮上状態で前記基板を位置決めし、前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻す基板抜き取り動作を行う。そして、前記基板支持アームを前記アーム上昇位置に持ち上げて、当該基板支持アームにエアー浮上状態の前記基板を載せた後にエアーの吹き出しを止めて前記基板のクランプを解除する基板支持動作を行う。
【００１９】
また、基板支持アームに載っている基板を、基板クランパーを用いて、前記基板カセットの基板収納棚あるいは基板受け渡し部の基板受け渡し面に引き渡す動作は次のように行うことができる。
【００２０】
まず、前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を移動させることにより、前記基板支持アームによって支持されている前記基板を前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し面に位置決めする位置決め動作を行う。次に、前記エアー吹き出し口からエアーの吹き出しを開始し、前記ガラス基板を前記基板クランパーによってクランプした後に、前記基板支持アームを前記アーム降下位置に降下させて、前記基板を前記基板載置面の上にエアー浮上状態に保持する基板保持動作を行う。次に、前記スライド機構により前記基板載置台を前進位置に送り出した後に前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板を前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し面に送り出し、前記基板のクランプを解除する基板差し込み動作を行う。しかる後に、前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻すと共に前記基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻す戻し動作を行う。
【００２１】
次に、前記スライド式基板クランプ機構が、当該基板クランパーのスライド方向に直交する方向に所定の間隔で配置されている複数個の基板クランパーを備えている場合には、各基板クランパーには、前記クランプ爪の間に差し込まれる前記基板の縁端の位置を検出するセンサーが搭載されていることが望ましい。センサー出力に基づき、各基板クランパーによって正確に基板がクランプされたか否かを知ることができるので、クランプ不良などによって基板の引き出し、差し込み動作が正確に行われなくなるという弊害を防止できる。
【００２２】
また、前記基板クランパーによって前記基板載置面の真上に引き込まれた前記基板における引き込み方向とは直交する幅方向の位置決めを行うために、前記基板載置面の幅方向の両端部に配置された少なくとも１組の位置決め用ガイドローラーを備え、これらの位置決め用ガイドローラーを前記幅方向に開閉可能にしておき、基板を両側から位置決め用ガイドローターによってクランプすればよい。
【００２３】
次に、２枚の基板の引き抜き、移送、差し込み動作を同時的に行うために、本発明の基板搬送装置は、上記構成に加えて、
前記基板載置台に搭載されている第２昇降・スライド式基板支持機構を有し、
前記第２昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な第２基板支持アームを備え、当該第２基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置する第２アーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇した第２アーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記第２アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置する第２アーム後退位置から前方の第２アーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記第２基板支持アームは前記基板支持アームの上方に位置していることを特徴としている。
【００２４】
次に、離れた場所の間で基板の移送を行うために、本発明の基板搬送装置は、上記構成に加えて、
水平走行レールに沿って走行する走行台を有し、
前記走行台に、前記昇降機構、前記スライド機構、前記旋回機構、前記基板載置台、前記昇降式基板支持機構および前記スライド式基板クランプ機構を備えた基板搬送機構部が搭載されていることを特徴としている。
【００２５】
一方、本発明の基板搬送システムは、
上記構成の基板搬送装置と、
前記水平走行レールの一方の側に配置された基板カセットと、
前記水平走行レールの他方の側に配置された基板受け渡し部とを有し、
前記基板搬送装置は、前記基板カセットの各基板収納棚から基板を取り出す基板取り出し動作、各基板収納棚に基板を収納する基板収納動作、前記基板カセットおよび前記基板受け渡し部の一方から他方に基板を移送する移送動作、前記基板受け渡し部に基板を引き渡す基板引き渡し動作、前記基板受け渡し部から基板を受け取る基板受け取り動作を行うことが可能であり、
前記基板カセットはワイヤカセットであり、
当該ワイヤカセットは、多数本の線材を同一水平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列され、前記線材には、当該線材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、前記軸受は、前記線材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、前記軸受の前記外輪によって前記基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明の基板搬送システムを用いれば、狭い設置スペースで、多数枚の基板の移送動作を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した基板搬送システムを示す説明図である。
【図２】図１の基板搬送装置を示す説明図である。
【図３】図２の基板搬送装置の基板載置台の部分を示す説明図である。
【図４】図３の基板載置台に搭載されているスライド式基板クランプ機構の基板クランパーを示す説明図、基板クランパーのクランプ解除状態を示す説明図、および、基板クランパーのクランプ状態を示す説明図である。
【図５】基板クランパーに搭載されている基板センサーの機能を説明する説明図である。
【図６】図２の基板搬送装置の駆動機構部を示すための平面図、側面図、正面図、昇降式基板支持機構の昇降機構を示す説明図、および、スライド式基板クランプ機構のスライド機構を示す説明図である。
【図７】図１の基板搬送システムの基板搬送動作を示す概略フローチャートである。
【図８】基板取り出し位置に位置決めされた基板搬送装置を示す説明図である。
【図９】基板のクランプおよび引き出し動作を示す説明図である。
【図１０】基板支持アームを持ち上げて当該基板支持アームに基板を載せた状態を示す説明図である。
【図１１】基板搬送装置を収納先の基板受け渡し部に位置決めした状態を示す説明図である。
【図１２】基板支持アームを用いて、基板を引き渡し先の基板受け渡し部に引き渡した状態を示す説明図である。
【図１３】２枚の基板を保持可能な基板搬送装置の例を示す説明図である。
【図１４】図１３の基板搬送装置の駆動機構部を示すための平面図、側面図、正面図、上下の昇降式基板支持機構を示す説明図、および、第２昇降・スライド式基板支持機構のアームスライド機構を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、図面を参照して本発明を適用した基板搬送装置および基板搬送システムの実施の形態を説明する。
【００２９】
（全体構成）
図１に示すように、本実施の形態に係る基板搬送システム１は、基板搬送装置２と、この基板搬送装置２の一方の側に配置されている複数台、例えば３台の基板カセット３、４、５と、基板搬送装置２の他方の側に配置されている基板受け渡し部６とを備えている。基板カセット３、４、５は上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えている。基板搬送装置２は、基板カセット３〜５と、基板受け渡し部６との間で、矩形輪郭の一定厚さの基板、例えばガラス基板７の受け渡しを行う。基板受け渡し部６は、例えば、ガラス基板７の表面に所定の処理を施すための処理工程との間でガラス基板７の受け渡しを行うための部位であり、一定間隔で水平に架け渡したワイヤによって基板受け渡し面６ａが規定されており、各ワイヤには一定間隔でローラーが取り付けられている。基板受け渡し部６は基板コンベアにおける基板受け渡し部などであってもよい。
【００３０】
（基板搬送装置）
図１、図２に示すように、基板搬送装置２は、例えば直線状に延びる一対の水平走行レール１０を備えたベース１１と、この水平走行レール１０に沿って走行する走行台１２と、この走行台１２に搭載されている基板搬送機構部１３と、制御盤１４とを備えている。基板搬送機構部１３は矩形形状をした水平な基板載置台１５を有しており、この基板載置台１５と走行台１２の間には、基板載置台１５を昇降させる昇降機構１６と、基板載置台１５をその中心を通る垂直軸線回りに旋回させる旋回機構１７と、基板載置台１５をその前後方向に水平にスライドさせるスライド機構１８が組み込まれている。基板載置台１５には、昇降・スライド式基板支持機構１９とスライド式基板クランプ機構２０が搭載されている。
【００３１】
図３に示すように、基板載置台１５は略矩形輪郭の水平な表面１５ａを備えており、この表面１５ａには、基板載置台１５の前後方向に多数個のエアー吹き出しユニット２１が配列されている。各エアー吹き出しユニット２１は同一形状であり、細長い直方体形状のケース２１ａと、このケース２１ａにおける上向きの水平な一つの側面２１ｂに一定間隔で形成した複数個のエアー吹き出し口２１ｃとを備えている。これらのエアー吹き出しユニット２１は、基板載置台１５の前後方向に直線状に３個配列された構成のユニット列が、基板載置台１５の幅方向に一定の間隔で複数形成されている（なお、図３においては中間部分を省略して示してある。）。
【００３２】
各エアー吹き出しユニット２１の上向きの側面２１ｂによって、水平な基板載置面が規定されている。したがって、以下の説明では、基板載置面を「基板載置面２１ｂ」として説明するものとする。各エアー吹き出し口２１ｃからエアーを吹き出すことにより、図に示すように、基板載置面２１ｂから浮き上がった状態でガラス基板７を水平に保持することができる。なお、ガラス基板７をエアー浮上させる機構の代わりに、基板載置台１５の表面１５ａに、その幅方向に水平に延びる中心軸線回りに回転自在な状態で多数個のローラー、コロなどの転動体を配列し、これらによって基板載置面を規定することも可能である。
【００３３】
基板載置台１５における前端部の両側、および後端部の両側には、それぞれ基板位置決め用のガイドローラー対２３が取り付けられている。後述のように、これら４組のガイドローラー対２３は基板載置台１５の幅方向に移動可能である。基板載置面２１ｂに対して前方からガラス基板７を水平に差し込む際には、幅方向の外方に離れた位置に保持されている。ガラス基板７が差し込まれると相互に接近する方向に移動して、ガラス基板７を両側からクランプして、基板載置面２１ｂ上においてガラス基板７の幅方向の位置決めを行う。
【００３４】
次に、昇降・スライド式基板支持機構１９は、基板載置台１５の前後方向に一定間隔で水平に延びている複数本の基板支持アーム２４を備えた基板支持部材２５と、この基板支持部材２５を昇降させるアーム昇降機構２６（図６参照）と、基板支持部材をスライドさせるスライド機構３３（図６参照）とを備えている。
【００３５】
基板支持アーム２４は、前後方向に配列したエアー吹き出しユニット２１の列の間に形成されている基板載置台１５の前後方向に延びる溝２７（アーム配置溝）内に位置している。アーム昇降機構２６によって、各基板支持アーム２４は、図３に示す溝２７内に位置するアーム降下位置から、基板載置面２１ｂよりも上の高さ位置に上昇したアーム上昇位置（図１０参照）までの間を昇降可能である。また、スライド機構３３によって、各基板支持アーム２４は、アーム上昇位置の高さにある状態において、基板支持アーム２４の先端が基板載置面２１ｂの前端に位置するアーム後退位置から前方のアーム前進位置までの間を、溝２７（アーム配置溝）に平行な水平方向にスライド可能である。
【００３６】
スライド式基板クランプ機構２０は、基板載置面２１ｂの上方に配置された複数個、例えば、３個の基板クランパー３１と、これらの基板クランパー３１を支持している支持部材３２と、支持部材３２を基板載置台１５の前後方向に水平にスライドさせるスライド機構３３（図６参照）とを備えている。スライド機構３３によって、各基板クランパー３１は、基板載置面２１ｂの上方において、その後端の後方側に位置する図示のクランパー後退位置からその前端よりも前方のクランパー前進位置（図９（ａ）参照）までの間をスライド可能である。
【００３７】
図４に示すように、各基板クランパー３１は、上下に開閉する一対のクランプ爪３１ａ、３１ｂを備えており、前方から、これらのクランプ爪３１ａ、３１ｂの間にガラス基板７の縁端部を受け入れてクランプするものである。本例では、上側のクランプ爪３１ａの側面に基板センサー３４が取り付けられている。基板センサー３４によってクランプ爪３１ａ、３１ｂの間に差し込まれたガラス基板７の縁端７ａが検出される。この基板センサー３４の検出信号に基づき、基板クランパー３１によって確実にガラス基板７の縁端部をクランプすることができる。
【００３８】
図５に示すように、一方の基板クランパー３１（１）ではガラス基板７の縁端７ａが検出され、他方の基板クランパー３１（２）ではガラス基板７の縁端７ａが検出されていない場合には、ガラス基板７が基板載置台前後方向に対して斜めにずれていると判断できる。この場合には、基板クランパー３１を個別に前後に移動させることにより、ガラス基板７を確実にクランプして、ガラス基板７の前後方向に対するずれを解消できる。
【００３９】
（基板搬送装置の各駆動機構の構成）
ここで、図６を参照して、走行台１２および基板搬送機構部１３の内部に組み込まれている各駆動機構の構成例を説明する。まず、走行台１２の裏面には走行用モーター４１が取り付けられており、当該走行用モーター４１を駆動することにより、走行台１２は水平走行レール１０に沿って走行する。走行台１２には、昇降旋回台４２がその垂直中心軸線４２ａを中心として旋回可能な状態で搭載されており、当該昇降旋回台４２は走行台１２の側部に取り付けた旋回機構１７の旋回用モーター１７ａによって旋回する。昇降旋回台４２には昇降機構１６の昇降用モーター１６ａが搭載されており、この昇降用モーター１６ａの上側には、当該昇降用モーター１６ａによって昇降する架台４３が配置されており、この架台４３に基板載置台１５が前後方向にスライド可能な状態で搭載されている。架台４３にはスライド機構１８が搭載されており、スライド機構１８は、スライド用モーター１８ａ、当該モーターの回転を基板載置台１５の前後方向のスライド運動に変換するボールねじ・ボールナットなどの直動機構１８ｂを備えている。スライド機構１８によって、基板載置台１５は、待機位置からストロークＬ１だけ前方にスライドした前進位置までの間をスライド可能である。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように、架台４３における基板載置台１５の後側の部位には、昇降用モーター２６ａを備えた昇降・スライド式基板支持機構１９のアーム昇降機構２６が搭載されており、アーム昇降機構２６を介して基板支持アーム２４を備えた基板支持部材２５が架台４３に対して昇降可能である。すなわち、架台４３に搭載されている基板載置台１５に対して昇降可能である。
【００４１】
図６（ｃ）、（ｅ）に示すように、昇降・スライド式基板支持機構１９およびスライド式基板クランプ機構２０のスライド機構３３が架台４３に搭載されている。スライド機構３３は、基板クランパー３１の側に取り付けられているモーター３３ａと、この出力軸に取り付けたピニオン３３ｂと、架台４３において基板載置台１５の前後方向に直線状に延びるラック３３ｃとを備えている。ピニオン３３ｂがラック３３ｃにかみ合っており、モーター３３ａが回転すると、基板支持アームの側が基板載置台１５の前後方向にスライドする。図６（ｂ）に示すように、スライド機構３３によって、基板クランパー３１はクランパー後退位置からストロークＬ２まで前方にスライドしたクランパー前進位置までの間をスライド可能であり、基板支持アーム２４もアーム後退位置からストロークＬ２だけ前方にスライドしたアーム前進位置までの間をスライド可能である。
【００４２】
ここで、本例では、スライド機構３３は、接断機構３３ｄを介して、基板支持アーム２４を備えた基板支持部材２５の側に対する連結が切断可能能となっている。接断機構３３ｄを介してスライド機構３３が基板支持部材２５の側に連結されている状態では、スライド機構３３によって基板支持部材２５がアーム後退位置からアーム前進位置までの間を基板クランパー３１と共にスライドする。この場合には、スライド機構３３は、クランパースライド機構およびアームスライド機構として機能する。接断機構３３ｄによって、スライド機構３３と基板支持部材２５の間が切り離されている場合には、スライド機構３３によって基板クランパー３１のみがクランパー後退位置からクランパー前進位置までの間をスライドする。この場合は、スライド機構３３はクランパースライド機構としてのみ機能する。
【００４３】
なお、図６（ｄ）に示すように、基板支持アーム２４がアーム後退位置にある状態においては、左右一対の保持用シリンダ２４ａによって、基板支持アーム２４がアーム後退位置に位置決め可能となっている。
【００４４】
（ガラス基板の取り出し、移送、収納動作）
次に、図７に示すフローチャートおよび図８〜図１２に示す説明図を参照して、基板クランパー３１を用いて、基板カセット５からガラス基板７を取り出して基板受け渡し部６の基板受け渡し面６ａに収納する基板搬送動作を説明する。
【００４５】
まず、基板搬送装置２を水平走行レール１０に沿ってスライドさせて基板カセット５に対峙する位置まで移動させる。また、旋回機構１７によって基板載置台１５の前端が基板カセット５の側を向く状態を形成し、昇降機構１６によって基板載置台１５を取り出し対象のガラス基板７が収納されている基板収納棚の高さ位置に移動する（この代わりに、基板カセット５の側を昇降させるようにしてもよい）。このようにして、基板載置台１５が基板カセット５に位置決めされる（図７のステップＳＴ１：位置決め動作、図８）。
【００４６】
次に、基板載置台１５をスライド機構１８によって待機位置から図９（ａ）に示す前進位置までスライドさせると共に、基板クランパー３１をクランパー後退位置から図９（ａ）に示すクランパー前進位置までスライドさせる。この結果、基板クランパー３１のクランプ爪３１ａ、３１ｂの間にガラス基板７の縁端部が差し込まれた状態となる。この状態が形成された後に、基板クランパー３１によってガラス基板７の縁端部をクランプする（図７のステップＳＴ２：基板クランプ動作）。この後は、基板クランパー３１をクランパー後退位置に戻す動作を開始すると共に、基板載置台１５の各エアー吹き出し口２１ｃからエアーの吹き出しを開始する（図７のステップＳＴ３：基板抜き取り動作）。
【００４７】
基板クランパー３１によるガラス基板７の保持高さは、基板載置台１５の基板載置面２１ｂよりも僅かに上である。したがって、ガラス基板７は基板載置台１５の基板載置面２１ｂの上方にエアーによって僅かに浮き上がった状態で、基板クランパー３１によって基板載置台１５の側に引き出され、図９（ｂ）に示すように、当該基板載置台１５の真上に移動する（図７のステップＳＴ４）。ここで、左右のガイドローラー２３によってガラス基板７の幅方向の位置決めが自動的に行われる。すなわち、幅方向に開いている左右のガイドローラー２３を相互に接近する方向に移動させて、ガラス基板７の前後の位置において左右両側から当該ガラス基板７をクランプして幅方向の位置決めを行う。ガラス基板７の前後方向の位置決めは基板クランパー３１によって行われる。基板クランパー３１の後退動作と同時に、スライド機構１８によって基板載置台１５を前進位置から待機位置に後退させる。
【００４８】
次に、図１０に示すように、溝２７内のアーム降下位置に待機している基板支持アーム２４をアーム上昇位置まで持ち上げる。この結果、エアー浮上状態のガラス基板７が基板支持アーム２４によって支持された状態が形成される。それと同時に、基板クランパー３１によるクランプを解除する（図７のステップＳＴ５：基板支持動作）。このようにして、基板カセット５からのガラス基板７の引き抜き動作が終了し、引き抜かれたガラス基板７が基板搬送装置２によって支持された状態が形成される。この後にエアーの吹き出しを止める。
【００４９】
この後は、図１１に示すように、水平走行レール１０に沿って、基板搬送装置２を基板引き渡し先の基板受け渡し部６に対峙する位置まで移動させる。この走行時に、旋回機構１７によって基板載置台１５を１８０度旋回させ、その前端が基板受け渡し部６の側に面するようにする（図７のステップＳＴ６：基板移送動作）。
【００５０】
次に、基板支持アーム２４に乗っているガラス基板７を基板受け渡し部６における引き渡し先の基板受け渡し面６ａに引き渡す基板引き渡し動作が行われる。この場合においても、まず、昇降機構１６によって基板載置台１５を昇降させて、基板支持アーム２４によって支持されているガラス基板７を、引き渡し先の基板受け渡し面６ａに位置決めする（図７のステップＳＴ７：位置決め動作）。
【００５１】
この後は、スライド機構３３を、接断機構３３ｄによって、基板支持アーム２４の側に連結した状態にし、この状態でスライド機構３３を駆動する。すなわち、スライド機構３３をクランパースライド機構およびアームスライド機構として機能させる。これにより、基板支持アーム２４をアーム後退位置からアーム前進位置にスライドさせることができる。この結果、ガラス基板７を載せた状態の基板支持アーム２４をアーム後退位置からアーム前進位置までスライドして、基板載置台１５の前方にガラス基板７を送り出すことができ、この状態で、基板載置台１５を降下させることにより、基板支持アーム２４上のガラス基板７を基板受け渡し先の基板受け渡し面６ａに引き渡すことができる。（図７のステップＳＴ８：基板送り出し、図１２）。
【００５２】
基板受け渡し面６ａにガラス基板７を引き渡した後は、基板支持アーム２４を引き戻し、スライド機構１８により基板載置台１５を待機位置まで引き戻す（図７のステップＳＴ９：戻し動作）。これによりガラス基板の引き渡し動作が終了する。
【００５３】
なお、ガラス基板７を、基板搬送装置２から基板カセット３〜５の基板収納棚に収納する動作は、基板クランパー３１を用いて行うことができる。
【００５４】
（基板カセットの構成例）
なお、基板カセット６をワイヤカセットとすることが望ましい。ワイヤカセットは、多数本のワイヤ（線材）を同一水平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列され、ワイヤには、当該ワイヤの軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、軸受は、ワイヤに同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、軸受の外輪によって基板収納棚における基板載置面が規定されている。この構成のワイヤカセットを用いれば、ガラス基板を高密度に収納することができ、ガラス基板の出し入れも、ガラス基板等に殆ど負荷が作用することなく円滑に行うことができる。
【００５５】
（基板搬送装置の別の例）
図１３は基板搬送装置の別の例を示す概略斜視図であり、図１４はその駆動機構を示す説明図である。これらの図に示す基板搬送装置１００は、実施の形態１に係る基板搬送装置２に、第２昇降・スライド式基板支持機構が追加された構成となっており、同時に２枚のガラス基板を移送可能な二段式の基板搬送装置である。以下の説明においては、基板搬送装置２の各部に対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
【００５６】
二段式の基板搬送装置１００は、直線状に延びる一対の水平走行レール１０を備えたベース１１と、この水平走行レール１０に沿って走行する走行台１２と、この走行台１２に搭載されている基板搬送機構部１３Ａと、制御盤（図示せず）とを備えている。基板搬送機構部１３Ａは矩形形状をした水平な基板載置台１５を有しており、この基板載置台１５と走行台１２の間には、基板載置台１５を昇降させる昇降機構１６と、基板載置台１５をその中心を通る垂直軸線回りに旋回させる旋回機構１７と、基板載置台１５をその前後方向に水平にスライドさせるスライド機構１８が組み込まれている。基板載置台１５には、昇降・スライド式基板支持機構１９とスライド式基板クランプ機構２０が搭載されている。これに加えて、基板載置台１５には、第２昇降・スライド式基板支持機構１１９が搭載されている。
【００５７】
第２昇降・スライド式基板支持機構１１９は、昇降・スライド式基板支持機構１９と同様に構成されており、基板載置台１５の溝１２７内に位置する第２アーム降下位置から基板載置面２１ｂよりも上の高さ位置に上昇した第２アーム上昇位置までの間を昇降する複数本の水平な第２基板支持アーム１２４を備えている。また、スライド機構３３と同様な構成のアームスライド機構１３３を備えている。
【００５８】
ここで、第２基板支持アーム１２４は基板支持アーム２４の上方に位置している。また、基板載置台１５には、エアー吹き出しユニットとして丈の高いエアー吹き出しユニット２１Ａが配列されており、これらの間に深い溝１２７（アーム配置溝）が形成されており、上側の第２基板支持アーム１２４および下側の基板支持アーム２４の双方を溝１２７内の待機位置に待機させることが可能となっている。
【００５９】
基板載置台１５には、その四隅に支柱１０１が取り付けられており、これらの４本の支柱１０１の先端には水平枠体１０２が取り付けられている。この水平枠体１０２に取り付けた昇降用モーター１０３によって第２基板支持アーム１２４が昇降可能に吊り下げられている。また、第２基板支持アーム１２４は、水平枠体１０２から吊り下げられている水平なガイド枠１０４にスライド可能な状態で取り付けられており、ガイド枠１０４は基板載置台１５と同一方向に延びている。アームスライド機構１３３は、第２基板支持アーム１２４の側に搭載されているモーター１３３ａと、この出力軸に取り付けたピニオン１３３ｂと、基板載置台１５の前後方向に水平に延びる状態にガイド枠１０４に取り付けたラック１３３ｃとを備えている。
【００６０】
この構成の基板搬送装置１００では、下側の基板支持アーム２４と上側の第２基板支持アーム１２４のそれぞれがガラス基板７を支持することができる。よって、２組の基板支持アーム２４、１２４と基板クランパー３１の駆動制御を適切に行うことにより、効率良くガラス基板７の引き抜き、移送および引き渡し動作を行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 基板搬送システム
２ 基板搬送装置
３、４、５ 基板カセット
６ 基板受け渡し部
６ａ 基板受け渡し面
７ ガラス基板
７ａ 縁端
１０ 走行レール
１１ ベース
１２ 走行台
１３、１３Ａ 基板搬送機構部
１４ 制御盤
１５ 基板載置台
１５ａ 表面
１６ 昇降機構
１６ａ 昇降用モーター
１７ 旋回機構
１７ａ 旋回用モーター
１８ スライド機構
１８ａ スライド用モーター
１８ｂ 直動機構
Ｌ１ ストローク
１９ 昇降・スライド式基板支持機構
２０ スライド式基板クランプ機構
２１、２１Ａ エアー吹き出しユニット
２１ａ ケース
２１ｂ 側面（基板載置面）
２１ｃ エアー吹き出し口
２３ ガイドローラー対
２４ 基板支持アーム
２４ａ 保持用シリンダ
２５ 基板支持部材
２６ アーム昇降機構
２６ａ 昇降用モーター
２７ 溝（アーム配置溝）
３１、３１（１）、３１（２） 基板クランパー
３１ａ、３１ｂ クランプ爪
３２ 支持部材
３３ スライド機構（アームスライド機構、クランパースライド機構）
３３ａ モーター
３３ｂ ピニオン
３３ｃ ラック
３３ｄ 接断機構
Ｌ２ ストローク
３４ 基板センサー
４１ 走行用モーター
４２ 昇降旋回台
４２ａ 垂直中心軸線
４３ 架台
１００ 基板搬送装置
１０１ 支柱
１０２ 水平枠体
１０３ 昇降用モーター
１０４ ガイド枠
１１９ 第２昇降・スライド式基板支持機構
１２４ 第２基板支持アーム
１２７ 溝
１３３ アームスライド機構
１３３ａ モーター
１３３ｂ ピニオン
１３３ｃ ラック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセットと、基板コンベヤ、基板処理装置などの基板受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う基板搬送装置および基板搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、ＬＣＤなどの基板製造工程においては、基板カセットと呼ばれる基板収納容器に収納されている基板を取り出して次段の処理工程に移送する移送作業、処理を終えた基板を基板収納容器に収納する収納作業などを行うために、基板搬送機構が用いられている。特許文献１（特開平０９−９４７８７号公報）には、基板カセットから取り出したガラス基板を次段の処理装置に搬入するためのロボットが開示されている。このロボットは、基板カセットの基板収納棚の間に吸着パット付きのハンドを挿入してガラス基板を吸着保持して取り出すように構成されている。
【０００３】
また、基板カセット間、あるいは、基板カセットと次段の処理装置の間が離れている場合には、基板カセットから取り出した基板をコンベアによって搬送するようにしている。コンベアとしては、特許文献２（特開２０１０−２２２１０３号公報）、特許文献３（特開２０１０−１２３９７０号公報）に記載されているようなエアー浮上型のものを用いることが、基板への異物付着の回避、基板損傷の回避、基板搬送速度の高速化等の点から望ましい。
【０００４】
一方、ガラス基板などの基板を収納するための基板カセットとしては、特許文献４（特許第３４５３６７７号公報）に開示されているように、多段に形成された基板収納棚が、同一平面上において一定の間隔で平行に架け渡したワイヤによって規定された構成のものが知られている。この構成の基板カセットは一般にワイヤカセットと呼ばれており、一定厚さの棚板を用いて多段の基板収納棚を構成する場合に比べて、小さな寸法で、より多くの棚を形成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−９４７８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２２１０３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２３９７０号公報
【特許文献４】特許第３４５３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、基板搬送効率の向上、基板搬送システムのコスト低減化の観点からは、狭い設置スペースにおいてより多数枚の基板の収納および搬送処理を行い得るようにすることが望ましい。このためには、基板カセットとしてワイヤカセットを使用して、多数枚の基板を上下に高密度に収納することが望ましい。この場合、ワイヤカセットに収納されている基板間の隙間は狭いので、特許文献１に記載されているような吸着式のロボットハンドを基板間の隙間に差し込むことができないので、基板を吸着して基板収納棚から引き出すことができない。したがって、基板搬送機構によって基板の縁端をクランプして基板収納棚から基板を引き出して、特許文献２に記載されているようなエアー浮上式のコンベヤに移し、コンベヤの他方の端に配置した別の基板搬送機構によってコンベアから基板を受け取って次段のワイヤカセット、処理装置などに収納する必要がある。
【０００７】
しかしながら、このような搬送システムは、２台の基板搬送機構と、これらの間に配置した中間コンベアとが必要であり、設置スペースを多く必要とし、基板の移送に時間を要し、搬送効率を高めることが困難であり、設備コストの低減化も困難である。
【０００８】
本発明の課題は、基板カセットとの間での基板の受け渡し、および、基板処理装置などの基板受け渡し部との間での基板の受け渡しの双方を、効率良く行うことができる廉価でコンパクトな構成の基板搬送装置および基板搬送システムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の基板搬送装置は、
基板載置台と、
前記基板載置台を、待機位置からその前方の前進位置までの間で、水平にスライドさせるスライド機構と、
前記基板載置台に搭載されている昇降・スライド式基板支持機構と、
前記基板載置台に搭載されているスライド式基板クランプ機構と、
前記の各部の駆動を制御する駆動制御部とを有し、
前記基板載置台は、
水平な基板載置面と、前記基板載置面において、その前端から後端まで直線状に延びている所定幅および深さの複数条のアーム配置溝とを備え、
前記昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な基板支持アームを備え、当該基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置するアーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇したアーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置するアーム後退位置から前方のアーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記スライド式基板クランプ機構は、先端に上下に開閉するクランプ爪を具備した基板クランパーを備え、当該基板クランパーは、前記基板載置面の上方において、その後端の後方側のクランプ後退位置からその前端よりも前方のクランプ前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であることを特徴としている。
【００１０】
本発明の基板搬送装置では、駆動制御部の制御の下に、基板載置台を基板カセットの基板収納棚の隣接位置までスライドさせ、この状態で基板クランパーによって基板の縁端をクランプして基板を基板収納棚から水平に引く抜くことができ、基板収納棚から引き抜かれる基板を基板載置面に引き込むことができる。また、基板載置面上に引き込まれた基板は、基板載置面に形成したアーム配置溝内に待機している基板支持アームを持ち上げることにより、当該基板支持アームに載せることができる。
【００１１】
この後は、基板支持アームによって支持されている基板を、そのまま、移送先の基板受け渡し部に引き渡すことができる。また、基板処理装置あるいは基板製造装置などにおいて処理の終わった基板を、基板支持アームに受け取り、基板カセットの側に移送することができる。なお、基板支持アームによって基板を引き渡すことができない基板受け渡し部に対しては、基板カセットに対する場合と同様に、基板載置面に載置されている基板を基板クランパーによってクランプして、基板受け渡し部に引き渡すことができる。
【００１２】
このように、本発明の基板搬送装置は、基板クランパーおよび基板支持アームを備えているので、相手側の基板受け渡し部の基板受け渡し形態の如何に拘わらず、基板の引き抜き、収納動作共に、基板を収納先に移動させる移送動作を行うことができる。よって、従来の基板搬送機構、コンベヤ等から構成される基板搬送システムを用いる場合に比べて、設置スペースを多く必要としない廉価でコンパクトな基板搬送システムを構築することができる。
【００１３】
ここで、基板クランパーを用いて大型の基板の受け渡しを行う場合には、基板を確実に支持することができるように、前記基板載置面に形成された複数のエアー吹き出し口を配置し、前記エアー吹き出し口から吹き出されるエアーによって基板を前記基板載置面から浮上させた状態で、基板の抜き取り、差し込み動作を行うようにすればよい。エアー浮上機構を採用する代わりに、基板載置面にローラー、コロなどの転動体を配列し、これらの上に載せた状態で基板の抜き取り、差し込み動作を行うようにしてもよい。
【００１４】
このように、本発明では、基板の縁端をクランプしてエアー浮上状態、あるいは転動体によって支持した状態で、基板の引き抜き、差し込み動作を行うようにしているので、基板カセットに収納されている基板の間に、アームあるいはハンドなどを挿入して基板を支持あるいは吸着保持して、基板の引き抜きあるいは差し込み動作を行う必要が無い。よって、ワイヤカセットのように狭い間隔で高密度に基板が収納されている場合においても、任意の位置にある基板の引き抜き、差し込み動作を行うことができる。また、エアー浮上状態、あるいは基板裏面を転動体で支持した状態で基板を移動させているので、基板の引き抜き、差し込み動作における基板の損傷、基板表面への異物付着を回避できる。
【００１５】
また、基板載置面上に引き出された基板は、基板載置面に形成したアーム配置溝内に待機している基板支持アームを持ち上げて当該基板支持アームに載せ、この状態で、基板載置台を基板収納先に向けて移動させることができる。基板がエアー浮上状態のまま、あるいは転動体に載ったまま基板載置台の旋回移動等を行うと、基板の振動、位置ずれなどが発生しやすい。基板載置台の移動時（昇降、旋回、スライド時）に、基板を基板支持アームに載せておくと、基板の振動、位置ずれが発生することがなく、高速で基板載置台を移動させることができる。
【００１６】
次に、基板載置台の向き、および高さを任意に設定することができるように、本発明の基板搬送装置は、前記基板載置台を昇降させる昇降機構と、前記基板載置台を垂直軸線回りに旋回させる旋回機構とを有していることが望ましい。
【００１７】
ここで、基板クランパーを用いて、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセット、あるいは、基板コンベア、基板処理装置などの基板受け渡し部から基板を取り出す動作は、例えば、次のように行うことができる。
【００１８】
まず、前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を、基板カセットにおける取り出し対象の基板に位置決めする位置決め動作を行う。次に、前記スライド機構により前記基板載置台を前方に送り出すと共に、前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板の縁部をクランプさせる基板クランプ動作を行う。次に、基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻して基板載置面上にエアー浮上状態で前記基板を位置決めし、前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻す基板抜き取り動作を行う。そして、前記基板支持アームを前記アーム上昇位置に持ち上げて、当該基板支持アームにエアー浮上状態の前記基板を載せた後にエアーの吹き出しを止めて前記基板のクランプを解除する基板支持動作を行う。
【００１９】
また、基板支持アームに載っている基板を、基板クランパーを用いて、前記基板カセットの基板収納棚あるいは基板受け渡し部の基板受け渡し面に引き渡す動作は次のように行うことができる。
【００２０】
まず、前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を移動させることにより、前記基板支持アームによって支持されている前記基板を前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し面に位置決めする位置決め動作を行う。次に、前記エアー吹き出し口からエアーの吹き出しを開始し、前記ガラス基板を前記基板クランパーによってクランプした後に、前記基板支持アームを前記アーム降下位置に降下させて、前記基板を前記基板載置面の上にエアー浮上状態に保持する基板保持動作を行う。次に、前記スライド機構により前記基板載置台を前進位置に送り出した後に前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板を前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し面に送り出し、前記基板のクランプを解除する基板差し込み動作を行う。しかる後に、前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻すと共に前記基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻す戻し動作を行う。
【００２１】
次に、前記スライド式基板クランプ機構が、当該基板クランパーのスライド方向に直交する方向に所定の間隔で配置されている複数個の基板クランパーを備えている場合には、各基板クランパーには、前記クランプ爪の間に差し込まれる前記基板の縁端の位置を検出するセンサーが搭載されていることが望ましい。センサー出力に基づき、各基板クランパーによって正確に基板がクランプされたか否かを知ることができるので、クランプ不良などによって基板の引き出し、差し込み動作が正確に行われなくなるという弊害を防止できる。
【００２２】
また、前記基板クランパーによって前記基板載置面の真上に引き込まれた前記基板における引き込み方向とは直交する幅方向の位置決めを行うために、前記基板載置面の幅方向の両端部に配置された少なくとも１組の位置決め用ガイドローラーを備え、これらの位置決め用ガイドローラーを前記幅方向に開閉可能にしておき、基板を両側から位置決め用ガイドローターによってクランプすればよい。
【００２３】
次に、２枚の基板の引き抜き、移送、差し込み動作を同時的に行うために、本発明の基板搬送装置は、上記構成に加えて、
前記基板載置台に搭載されている第２昇降・スライド式基板支持機構を有し、
前記第２昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な第２基板支持アームを備え、当該第２基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置する第２アーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇した第２アーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記第２アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置する第２アーム後退位置から前方の第２アーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記第２基板支持アームは前記基板支持アームの上方に位置していることを特徴としている。
【００２４】
次に、離れた場所の間で基板の移送を行うために、本発明の基板搬送装置は、上記構成に加えて、
水平走行レールに沿って走行する走行台を有し、
前記走行台に、前記昇降機構、前記スライド機構、前記旋回機構、前記基板載置台、前記昇降式基板支持機構および前記スライド式基板クランプ機構を備えた基板搬送機構部が搭載されていることを特徴としている。
【００２５】
一方、本発明の基板搬送システムは、
上記構成の基板搬送装置と、
前記水平走行レールの一方の側に配置された基板カセットと、
前記水平走行レールの他方の側に配置された基板受け渡し部とを有し、
前記基板搬送装置は、前記基板カセットの各基板収納棚から基板を取り出す基板取り出し動作、各基板収納棚に基板を収納する基板収納動作、前記基板カセットおよび前記基板受け渡し部の一方から他方に基板を移送する移送動作、前記基板受け渡し部に基板を引き渡す基板引き渡し動作、前記基板受け渡し部から基板を受け取る基板受け取り動作を行うことが可能であり、
前記基板カセットはワイヤカセットであり、
当該ワイヤカセットは、多数本の線材を同一水平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列され、前記線材には、当該線材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、前記軸受は、前記線材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、前記軸受の前記外輪によって前記基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明の基板搬送システムを用いれば、狭い設置スペースで、多数枚の基板の移送動作を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した基板搬送システムを示す説明図である。
【図２】図１の基板搬送装置を示す説明図である。
【図３】図２の基板搬送装置の基板載置台の部分を示す説明図である。
【図４】図３の基板載置台に搭載されているスライド式基板クランプ機構の基板クランパーを示す説明図、基板クランパーのクランプ解除状態を示す説明図、および、基板クランパーのクランプ状態を示す説明図である。
【図５】基板クランパーに搭載されている基板センサーの機能を説明する説明図である。
【図６】図２の基板搬送装置の駆動機構部を示すための平面図、側面図、正面図、昇降式基板支持機構の昇降機構を示す説明図、および、スライド式基板クランプ機構のスライド機構を示す説明図である。
【図７】図１の基板搬送システムの基板搬送動作を示す概略フローチャートである。
【図８】基板取り出し位置に位置決めされた基板搬送装置を示す説明図である。
【図９】基板のクランプおよび引き出し動作を示す説明図である。
【図１０】基板支持アームを持ち上げて当該基板支持アームに基板を載せた状態を示す説明図である。
【図１１】基板搬送装置を収納先の基板受け渡し部に位置決めした状態を示す説明図である。
【図１２】基板支持アームを用いて、基板を引き渡し先の基板受け渡し部に引き渡した状態を示す説明図である。
【図１３】２枚の基板を保持可能な基板搬送装置の例を示す説明図である。
【図１４】図１３の基板搬送装置の駆動機構部を示すための平面図、側面図、正面図、上下の昇降式基板支持機構を示す説明図、および、第２昇降・スライド式基板支持機構のアームスライド機構を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、図面を参照して本発明を適用した基板搬送装置および基板搬送システムの実施の形態を説明する。
【００２９】
（全体構成）
図１に示すように、本実施の形態に係る基板搬送システム１は、基板搬送装置２と、この基板搬送装置２の一方の側に配置されている複数台、例えば３台の基板カセット３、４、５と、基板搬送装置２の他方の側に配置されている基板受け渡し部６とを備えている。基板カセット３、４、５は上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えている。基板搬送装置２は、基板カセット３〜５と、基板受け渡し部６との間で、矩形輪郭の一定厚さの基板、例えばガラス基板７の受け渡しを行う。基板受け渡し部６は、例えば、ガラス基板７の表面に所定の処理を施すための処理工程との間でガラス基板７の受け渡しを行うための部位であり、一定間隔で水平に架け渡したワイヤによって基板受け渡し面６ａが規定されており、各ワイヤには一定間隔でローラーが取り付けられている。基板受け渡し部６は基板コンベアにおける基板受け渡し部などであってもよい。
【００３０】
（基板搬送装置）
図１、図２に示すように、基板搬送装置２は、例えば直線状に延びる一対の水平走行レール１０を備えたベース１１と、この水平走行レール１０に沿って走行する走行台１２と、この走行台１２に搭載されている基板搬送機構部１３と、制御盤１４とを備えている。基板搬送機構部１３は矩形形状をした水平な基板載置台１５を有しており、この基板載置台１５と走行台１２の間には、基板載置台１５を昇降させる昇降機構１６と、基板載置台１５をその中心を通る垂直軸線回りに旋回させる旋回機構１７と、基板載置台１５をその前後方向に水平にスライドさせるスライド機構１８が組み込まれている。基板載置台１５には、昇降・スライド式基板支持機構１９とスライド式基板クランプ機構２０が搭載されている。
【００３１】
図３に示すように、基板載置台１５は略矩形輪郭の水平な表面１５ａを備えており、この表面１５ａには、基板載置台１５の前後方向に多数個のエアー吹き出しユニット２１が配列されている。各エアー吹き出しユニット２１は同一形状であり、細長い直方体形状のケース２１ａと、このケース２１ａにおける上向きの水平な一つの側面２１ｂに一定間隔で形成した複数個のエアー吹き出し口２１ｃとを備えている。これらのエアー吹き出しユニット２１は、基板載置台１５の前後方向に直線状に３個配列された構成のユニット列が、基板載置台１５の幅方向に一定の間隔で複数形成されている（なお、図３においては中間部分を省略して示してある。）。
【００３２】
各エアー吹き出しユニット２１の上向きの側面２１ｂによって、水平な基板載置面が規定されている。したがって、以下の説明では、基板載置面を「基板載置面２１ｂ」として説明するものとする。各エアー吹き出し口２１ｃからエアーを吹き出すことにより、図に示すように、基板載置面２１ｂから浮き上がった状態でガラス基板７を水平に保持することができる。なお、ガラス基板７をエアー浮上させる機構の代わりに、基板載置台１５の表面１５ａに、その幅方向に水平に延びる中心軸線回りに回転自在な状態で多数個のローラー、コロなどの転動体を配列し、これらによって基板載置面を規定することも可能である。
【００３３】
基板載置台１５における前端部の両側、および後端部の両側には、それぞれ基板位置決め用のガイドローラー対２３が取り付けられている。後述のように、これら４組のガイドローラー対２３は基板載置台１５の幅方向に移動可能である。基板載置面２１ｂに対して前方からガラス基板７を水平に差し込む際には、幅方向の外方に離れた位置に保持されている。ガラス基板７が差し込まれると相互に接近する方向に移動して、ガラス基板７を両側からクランプして、基板載置面２１ｂ上においてガラス基板７の幅方向の位置決めを行う。
【００３４】
次に、昇降・スライド式基板支持機構１９は、基板載置台１５の前後方向に一定間隔で水平に延びている複数本の基板支持アーム２４を備えた基板支持部材２５と、この基板支持部材２５を昇降させるアーム昇降機構２６（図６参照）と、基板支持部材をスライドさせるスライド機構３３（図６参照）とを備えている。
【００３５】
基板支持アーム２４は、前後方向に配列したエアー吹き出しユニット２１の列の間に形成されている基板載置台１５の前後方向に延びる溝２７（アーム配置溝）内に位置している。アーム昇降機構２６によって、各基板支持アーム２４は、図３に示す溝２７内に位置するアーム降下位置から、基板載置面２１ｂよりも上の高さ位置に上昇したアーム上昇位置（図１０参照）までの間を昇降可能である。また、スライド機構３３によって、各基板支持アーム２４は、アーム上昇位置の高さにある状態において、基板支持アーム２４の先端が基板載置面２１ｂの前端に位置するアーム後退位置から前方のアーム前進位置までの間を、溝２７（アーム配置溝）に平行な水平方向にスライド可能である。
【００３６】
スライド式基板クランプ機構２０は、基板載置面２１ｂの上方に配置された複数個、例えば、３個の基板クランパー３１と、これらの基板クランパー３１を支持している支持部材３２と、支持部材３２を基板載置台１５の前後方向に水平にスライドさせるスライド機構３３（図６参照）とを備えている。スライド機構３３によって、各基板クランパー３１は、基板載置面２１ｂの上方において、その後端の後方側に位置する図示のクランパー後退位置からその前端よりも前方のクランパー前進位置（図９（ａ）参照）までの間をスライド可能である。
【００３７】
図４に示すように、各基板クランパー３１は、上下に開閉する一対のクランプ爪３１ａ、３１ｂを備えており、前方から、これらのクランプ爪３１ａ、３１ｂの間にガラス基板７の縁端部を受け入れてクランプするものである。本例では、上側のクランプ爪３１ａの側面に基板センサー３４が取り付けられている。基板センサー３４によってクランプ爪３１ａ、３１ｂの間に差し込まれたガラス基板７の縁端７ａが検出される。この基板センサー３４の検出信号に基づき、基板クランパー３１によって確実にガラス基板７の縁端部をクランプすることができる。
【００３８】
図５に示すように、一方の基板クランパー３１（１）ではガラス基板７の縁端７ａが検出され、他方の基板クランパー３１（２）ではガラス基板７の縁端７ａが検出されていない場合には、ガラス基板７が基板載置台前後方向に対して斜めにずれていると判断できる。この場合には、基板クランパー３１を個別に前後に移動させることにより、ガラス基板７を確実にクランプして、ガラス基板７の前後方向に対するずれを解消できる。
【００３９】
（基板搬送装置の各駆動機構の構成）
ここで、図６を参照して、走行台１２および基板搬送機構部１３の内部に組み込まれている各駆動機構の構成例を説明する。まず、走行台１２の裏面には走行用モーター４１が取り付けられており、当該走行用モーター４１を駆動することにより、走行台１２は水平走行レール１０に沿って走行する。走行台１２には、昇降旋回台４２がその垂直中心軸線４２ａを中心として旋回可能な状態で搭載されており、当該昇降旋回台４２は走行台１２の側部に取り付けた旋回機構１７の旋回用モーター１７ａによって旋回する。昇降旋回台４２には昇降機構１６の昇降用モーター１６ａが搭載されており、この昇降用モーター１６ａの上側には、当該昇降用モーター１６ａによって昇降する架台４３が配置されており、この架台４３に基板載置台１５が前後方向にスライド可能な状態で搭載されている。架台４３にはスライド機構１８が搭載されており、スライド機構１８は、スライド用モーター１８ａ、当該モーターの回転を基板載置台１５の前後方向のスライド運動に変換するボールねじ・ボールナットなどの直動機構１８ｂを備えている。スライド機構１８によって、基板載置台１５は、待機位置からストロークＬ１だけ前方にスライドした前進位置までの間をスライド可能である。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように、架台４３における基板載置台１５の後側の部位には、昇降用モーター２６ａを備えた昇降・スライド式基板支持機構１９のアーム昇降機構２６が搭載されており、アーム昇降機構２６を介して基板支持アーム２４を備えた基板支持部材２５が架台４３に対して昇降可能である。すなわち、架台４３に搭載されている基板載置台１５に対して昇降可能である。
【００４１】
図６（ｃ）、（ｅ）に示すように、昇降・スライド式基板支持機構１９およびスライド式基板クランプ機構２０のスライド機構３３が架台４３に搭載されている。スライド機構３３は、基板クランパー３１の側に取り付けられているモーター３３ａと、この出力軸に取り付けたピニオン３３ｂと、架台４３において基板載置台１５の前後方向に直線状に延びるラック３３ｃとを備えている。ピニオン３３ｂがラック３３ｃにかみ合っており、モーター３３ａが回転すると、基板支持アームの側が基板載置台１５の前後方向にスライドする。図６（ｂ）に示すように、スライド機構３３によって、基板クランパー３１はクランパー後退位置からストロークＬ２まで前方にスライドしたクランパー前進位置までの間をスライド可能であり、基板支持アーム２４もアーム後退位置からストロークＬ２だけ前方にスライドしたアーム前進位置までの間をスライド可能である。
【００４２】
ここで、本例では、スライド機構３３は、接断機構３３ｄを介して、基板支持アーム２４を備えた基板支持部材２５の側に対する連結が切断可能能となっている。接断機構３３ｄを介してスライド機構３３が基板支持部材２５の側に連結されている状態では、スライド機構３３によって基板支持部材２５がアーム後退位置からアーム前進位置までの間を基板クランパー３１と共にスライドする。この場合には、スライド機構３３は、クランパースライド機構およびアームスライド機構として機能する。接断機構３３ｄによって、スライド機構３３と基板支持部材２５の間が切り離されている場合には、スライド機構３３によって基板クランパー３１のみがクランパー後退位置からクランパー前進位置までの間をスライドする。この場合は、スライド機構３３はクランパースライド機構としてのみ機能する。
【００４３】
なお、図６（ｄ）に示すように、基板支持アーム２４がアーム後退位置にある状態においては、左右一対の保持用シリンダ２４ａによって、基板支持アーム２４がアーム後退位置に位置決め可能となっている。
【００４４】
（ガラス基板の取り出し、移送、収納動作）
次に、図７に示すフローチャートおよび図８〜図１２に示す説明図を参照して、基板クランパー３１を用いて、基板カセット５からガラス基板７を取り出して基板受け渡し部６の基板受け渡し面６ａに収納する基板搬送動作を説明する。
【００４５】
まず、基板搬送装置２を水平走行レール１０に沿ってスライドさせて基板カセット５に対峙する位置まで移動させる。また、旋回機構１７によって基板載置台１５の前端が基板カセット５の側を向く状態を形成し、昇降機構１６によって基板載置台１５を取り出し対象のガラス基板７が収納されている基板収納棚の高さ位置に移動する（この代わりに、基板カセット５の側を昇降させるようにしてもよい）。このようにして、基板載置台１５が基板カセット５に位置決めされる（図７のステップＳＴ１：位置決め動作、図８）。
【００４６】
次に、基板載置台１５をスライド機構１８によって待機位置から図９（ａ）に示す前進位置までスライドさせると共に、基板クランパー３１をクランパー後退位置から図９（ａ）に示すクランパー前進位置までスライドさせる。この結果、基板クランパー３１のクランプ爪３１ａ、３１ｂの間にガラス基板７の縁端部が差し込まれた状態となる。この状態が形成された後に、基板クランパー３１によってガラス基板７の縁端部をクランプする（図７のステップＳＴ２：基板クランプ動作）。この後は、基板クランパー３１をクランパー後退位置に戻す動作を開始すると共に、基板載置台１５の各エアー吹き出し口２１ｃからエアーの吹き出しを開始する（図７のステップＳＴ３：基板抜き取り動作）。
【００４７】
基板クランパー３１によるガラス基板７の保持高さは、基板載置台１５の基板載置面２１ｂよりも僅かに上である。したがって、ガラス基板７は基板載置台１５の基板載置面２１ｂの上方にエアーによって僅かに浮き上がった状態で、基板クランパー３１によって基板載置台１５の側に引き出され、図９（ｂ）に示すように、当該基板載置台１５の真上に移動する（図７のステップＳＴ４）。ここで、左右のガイドローラー２３によってガラス基板７の幅方向の位置決めが自動的に行われる。すなわち、幅方向に開いている左右のガイドローラー２３を相互に接近する方向に移動させて、ガラス基板７の前後の位置において左右両側から当該ガラス基板７をクランプして幅方向の位置決めを行う。ガラス基板７の前後方向の位置決めは基板クランパー３１によって行われる。基板クランパー３１の後退動作と同時に、スライド機構１８によって基板載置台１５を前進位置から待機位置に後退させる。
【００４８】
次に、図１０に示すように、溝２７内のアーム降下位置に待機している基板支持アーム２４をアーム上昇位置まで持ち上げる。この結果、エアー浮上状態のガラス基板７が基板支持アーム２４によって支持された状態が形成される。それと同時に、基板クランパー３１によるクランプを解除する（図７のステップＳＴ５：基板支持動作）。このようにして、基板カセット５からのガラス基板７の引き抜き動作が終了し、引き抜かれたガラス基板７が基板搬送装置２によって支持された状態が形成される。この後にエアーの吹き出しを止める。
【００４９】
この後は、図１１に示すように、水平走行レール１０に沿って、基板搬送装置２を基板引き渡し先の基板受け渡し部６に対峙する位置まで移動させる。この走行時に、旋回機構１７によって基板載置台１５を１８０度旋回させ、その前端が基板受け渡し部６の側に面するようにする（図７のステップＳＴ６：基板移送動作）。
【００５０】
次に、基板支持アーム２４に乗っているガラス基板７を基板受け渡し部６における引き渡し先の基板受け渡し面６ａに引き渡す基板引き渡し動作が行われる。この場合においても、まず、昇降機構１６によって基板載置台１５を昇降させて、基板支持アーム２４によって支持されているガラス基板７を、引き渡し先の基板受け渡し面６ａに位置決めする（図７のステップＳＴ７：位置決め動作）。
【００５１】
この後は、スライド機構３３を、接断機構３３ｄによって、基板支持アーム２４の側に連結した状態にし、この状態でスライド機構３３を駆動する。すなわち、スライド機構３３をクランパースライド機構およびアームスライド機構として機能させる。これにより、基板支持アーム２４をアーム後退位置からアーム前進位置にスライドさせることができる。この結果、ガラス基板７を載せた状態の基板支持アーム２４をアーム後退位置からアーム前進位置までスライドして、基板載置台１５の前方にガラス基板７を送り出すことができ、この状態で、基板載置台１５を降下させることにより、基板支持アーム２４上のガラス基板７を基板受け渡し先の基板受け渡し面６ａに引き渡すことができる。（図７のステップＳＴ８：基板送り出し、図１２）。
【００５２】
基板受け渡し面６ａにガラス基板７を引き渡した後は、基板支持アーム２４を引き戻し、スライド機構１８により基板載置台１５を待機位置まで引き戻す（図７のステップＳＴ９：戻し動作）。これによりガラス基板の引き渡し動作が終了する。
【００５３】
なお、ガラス基板７を、基板搬送装置２から基板カセット３〜５の基板収納棚に収納する動作は、基板クランパー３１を用いて行うことができる。
【００５４】
（基板カセットの構成例）
なお、基板カセット６をワイヤカセットとすることが望ましい。ワイヤカセットは、多数本のワイヤ（線材）を同一水平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列され、ワイヤには、当該ワイヤの軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、軸受は、ワイヤに同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、軸受の外輪によって基板収納棚における基板載置面が規定されている。この構成のワイヤカセットを用いれば、ガラス基板を高密度に収納することができ、ガラス基板の出し入れも、ガラス基板等に殆ど負荷が作用することなく円滑に行うことができる。
【００５５】
（基板搬送装置の別の例）
図１３は基板搬送装置の別の例を示す概略斜視図であり、図１４はその駆動機構を示す説明図である。これらの図に示す基板搬送装置１００は、実施の形態１に係る基板搬送装置２に、第２昇降・スライド式基板支持機構が追加された構成となっており、同時に２枚のガラス基板を移送可能な二段式の基板搬送装置である。以下の説明においては、基板搬送装置２の各部に対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
【００５６】
二段式の基板搬送装置１００は、直線状に延びる一対の水平走行レール１０を備えたベース１１と、この水平走行レール１０に沿って走行する走行台１２と、この走行台１２に搭載されている基板搬送機構部１３Ａと、制御盤（図示せず）とを備えている。基板搬送機構部１３Ａは矩形形状をした水平な基板載置台１５を有しており、この基板載置台１５と走行台１２の間には、基板載置台１５を昇降させる昇降機構１６と、基板載置台１５をその中心を通る垂直軸線回りに旋回させる旋回機構１７と、基板載置台１５をその前後方向に水平にスライドさせるスライド機構１８が組み込まれている。基板載置台１５には、昇降・スライド式基板支持機構１９とスライド式基板クランプ機構２０が搭載されている。これに加えて、基板載置台１５には、第２昇降・スライド式基板支持機構１１９が搭載されている。
【００５７】
第２昇降・スライド式基板支持機構１１９は、昇降・スライド式基板支持機構１９と同様に構成されており、基板載置台１５の溝１２７内に位置する第２アーム降下位置から基板載置面２１ｂよりも上の高さ位置に上昇した第２アーム上昇位置までの間を昇降する複数本の水平な第２基板支持アーム１２４を備えている。また、スライド機構３３と同様な構成のアームスライド機構１３３を備えている。
【００５８】
ここで、第２基板支持アーム１２４は基板支持アーム２４の上方に位置している。また、基板載置台１５には、エアー吹き出しユニットとして丈の高いエアー吹き出しユニット２１Ａが配列されており、これらの間に深い溝１２７（アーム配置溝）が形成されており、上側の第２基板支持アーム１２４および下側の基板支持アーム２４の双方を溝１２７内の待機位置に待機させることが可能となっている。
【００５９】
基板載置台１５には、その四隅に支柱１０１が取り付けられており、これらの４本の支柱１０１の先端には水平枠体１０２が取り付けられている。この水平枠体１０２に取り付けた昇降用モーター１０３によって第２基板支持アーム１２４が昇降可能に吊り下げられている。また、第２基板支持アーム１２４は、水平枠体１０２から吊り下げられている水平なガイド枠１０４にスライド可能な状態で取り付けられており、ガイド枠１０４は基板載置台１５と同一方向に延びている。アームスライド機構１３３は、第２基板支持アーム１２４の側に搭載されているモーター１３３ａと、この出力軸に取り付けたピニオン１３３ｂと、基板載置台１５の前後方向に水平に延びる状態にガイド枠１０４に取り付けたラック１３３ｃとを備えている。
【００６０】
この構成の基板搬送装置１００では、下側の基板支持アーム２４と上側の第２基板支持アーム１２４のそれぞれがガラス基板７を支持することができる。よって、２組の基板支持アーム２４、１２４と基板クランパー３１の駆動制御を適切に行うことにより、効率良くガラス基板７の引き抜き、移送および引き渡し動作を行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 基板搬送システム
２ 基板搬送装置
３、４、５ 基板カセット
６ 基板受け渡し部
６ａ 基板受け渡し面
７ ガラス基板
７ａ 縁端
１０ 走行レール
１１ ベース
１２ 走行台
１３、１３Ａ 基板搬送機構部
１４ 制御盤
１５ 基板載置台
１５ａ 表面
１６ 昇降機構
１６ａ 昇降用モーター
１７ 旋回機構
１７ａ 旋回用モーター
１８ スライド機構
１８ａ スライド用モーター
１８ｂ 直動機構
Ｌ１ ストローク
１９ 昇降・スライド式基板支持機構
２０ スライド式基板クランプ機構
２１、２１Ａ エアー吹き出しユニット
２１ａ ケース
２１ｂ 側面（基板載置面）
２１ｃ エアー吹き出し口
２３ ガイドローラー対
２４ 基板支持アーム
２４ａ 保持用シリンダ
２５ 基板支持部材
２６ アーム昇降機構
２６ａ 昇降用モーター
２７ 溝（アーム配置溝）
３１、３１（１）、３１（２） 基板クランパー
３１ａ、３１ｂ クランプ爪
３２ 支持部材
３３ スライド機構（アームスライド機構、クランパースライド機構）
３３ａ モーター
３３ｂ ピニオン
３３ｃ ラック
３３ｄ 接断機構
Ｌ２ ストローク
３４ 基板センサー
４１ 走行用モーター
４２ 昇降旋回台
４２ａ 垂直中心軸線
４３ 架台
１００ 基板搬送装置
１０１ 支柱
１０２ 水平枠体
１０３ 昇降用モーター
１０４ ガイド枠
１１９ 第２昇降・スライド式基板支持機構
１２４ 第２基板支持アーム
１２７ 溝
１３３ アームスライド機構
１３３ａ モーター
１３３ｂ ピニオン
１３３ｃ ラック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板載置台と、
前記基板載置台を、待機位置からその前方の前進位置までの間で、水平にスライドさせるスライド機構と、
前記基板載置台に搭載されている昇降・スライド式基板支持機構と、
前記基板載置台に搭載されているスライド式基板クランプ機構と、
前記の各部の駆動を制御する駆動制御部とを有し、
前記基板載置台は、
水平な基板載置面と、
前記基板載置面において、その前端から後端まで直線状に延びている所定幅および深さの複数条のアーム配置溝とを備え、
前記昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な基板支持アームを備え、当該基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置するアーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇したアーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置するアーム後退位置から前方のアーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記スライド式基板クランプ機構は、先端に上下に開閉するクランプ爪を具備した基板クランパーを備え、当該基板クランパーは、前記基板載置面の上方において、その後端の後方側のクランプ後退位置からその前端よりも前方のクランプ前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記基板載置台は、前記基板載置面に形成された複数のエアー吹き出し口を備え、
前記エアー吹き出し口から吹き出されるエアーによって基板を前記基板載置面から浮上させることが可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記基板載置台を昇降させる昇降機構と、
前記基板載置台を垂直軸線回りに旋回させる旋回機構とを有していることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記スライド式基板クランプ機構は、前記基板クランパーとして、当該基板クランパーのスライド方向に直交する方向に所定の間隔で配置されている複数個の基板クランパーを備えており、
各基板クランパーには、前記クランプ爪の間に差し込まれる前記基板の縁端の位置を検出するセンサーが搭載されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記基板クランパーによって前記基板載置面の真上に引き込まれた前記基板における引き込み方向とは直交する幅方向の位置決めを行うために、前記基板載置面の幅方向の両端部に配置された少なくとも１組の位置決め用ガイドローラーを備えており、
これらの位置決め用ガイドローラーは前記幅方向に開閉可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記基板載置台に搭載されている第２昇降・スライド式基板支持機構を有し、
前記第２昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な第２基板支持アームを備え、当該第２基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置する第２アーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇した第２アーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記第２アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置する第２アーム後退位置から前方の第２アーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記第２基板支持アームは前記基板支持アームの上方に位置していることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
水平走行レールに沿って走行する走行台を有し、
前記走行台に、前記昇降機構、前記スライド機構、前記旋回機構、前記基板載置台、前記昇降式基板支持機構および前記スライド式基板クランプ機構を備えた基板搬送機構部が搭載されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項８】
請求項７に記載の基板搬送装置と、
前記水平走行レールの一方の側に配置された基板カセットと、
前記水平走行レールの他方の側に配置された基板受け渡し部とを有し、
前記基板搬送装置は、前記基板カセットの各基板収納棚から基板を取り出す基板取り出し動作、各基板収納棚に基板を収納する基板収納動作、前記基板カセットおよび前記基板受け渡し部の一方から他方に基板を移送する移送動作、前記基板受け渡し部に基板を引き渡す基板引き渡し動作、前記基板受け渡し部から基板を受け取る基板受け取り動作を行うことが可能であり、
前記基板カセットはワイヤカセットであり、
当該ワイヤカセットは、多数本の線材を同一水平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列され、前記線材には、当該線材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、前記軸受は、前記線材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、前記軸受の前記外輪によって前記基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴とする基板搬送システム。
【請求項９】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載の基板搬送装置を用いて、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセットの前記基板収納棚または基板受け渡し部の基板受け渡し面から基板を取り出す基板の取り出し方法であって、
前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を、基板カセットにおける取り出し対象の基板に位置決めする位置決め動作と、
前記スライド機構により前記基板載置台を前方に送り出すと共に、前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板の縁部をクランプさせる基板クランプ動作と、
基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻して基板載置面上にエアー浮上状態で前記基板を位置決めし、前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻す基板抜き取り動作と、
前記基板支持アームを前記アーム上昇位置に持ち上げると同時に、前記基板のクランプを解除しエアーの吹き出しを止める基板支持動作とを含むことを特徴とする基板搬送装置の基板取り出し方法。
【請求項１０】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載の基板搬送装置を用いて、前記基板支持アームに引き渡された前記基板を、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセットの前記基板収納棚または基板受け渡し部の基板受け渡し面に引き渡す基板の引き渡し方法であって、
前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を移動させることにより、前記基板支持アームによって支持されている前記基板を前記基板カセットの前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し部の前記基板受け渡し面に位置決めする位置決め動作と、
前記エアー吹き出し口からエアーの吹き出しを開始し、前記基板支持アームを前記アーム降下位置に降下させると同時に前記ガラス基板を前記基板クランパーによってクランプし、前記基板を前記基板載置面の上にエアー浮上状態に保持する基板保持動作と、
前記スライド機構により前記基板載置台を前進位置に送り出した後に前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板を前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し面に送り出し、前記基板のクランプを解除する基板差し込み動作と、
前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻すと共に前記基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻す戻し動作とを含むことを特徴とする基板搬送装置の基板引き渡し方法。
【請求項１】
基板載置台と、
前記基板載置台を、待機位置からその前方の前進位置までの間で、水平にスライドさせるスライド機構と、
前記基板載置台に搭載されている昇降・スライド式基板支持機構と、
前記基板載置台に搭載されているスライド式基板クランプ機構と、
前記の各部の駆動を制御する駆動制御部とを有し、
前記基板載置台は、
水平な基板載置面と、
前記基板載置面において、その前端から後端まで直線状に延びている所定幅および深さの複数条のアーム配置溝とを備え、
前記昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な基板支持アームを備え、当該基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置するアーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇したアーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置するアーム後退位置から前方のアーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記スライド式基板クランプ機構は、先端に上下に開閉するクランプ爪を具備した基板クランパーを備え、当該基板クランパーは、前記基板載置面の上方において、その後端の後方側のクランプ後退位置からその前端よりも前方のクランプ前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記基板載置台は、前記基板載置面に形成された複数のエアー吹き出し口を備え、
前記エアー吹き出し口から吹き出されるエアーによって基板を前記基板載置面から浮上させることが可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記基板載置台を昇降させる昇降機構と、
前記基板載置台を垂直軸線回りに旋回させる旋回機構とを有していることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記スライド式基板クランプ機構は、前記基板クランパーとして、当該基板クランパーのスライド方向に直交する方向に所定の間隔で配置されている複数個の基板クランパーを備えており、
各基板クランパーには、前記クランプ爪の間に差し込まれる前記基板の縁端の位置を検出するセンサーが搭載されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記基板クランパーによって前記基板載置面の真上に引き込まれた前記基板における引き込み方向とは直交する幅方向の位置決めを行うために、前記基板載置面の幅方向の両端部に配置された少なくとも１組の位置決め用ガイドローラーを備えており、
これらの位置決め用ガイドローラーは前記幅方向に開閉可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記基板載置台に搭載されている第２昇降・スライド式基板支持機構を有し、
前記第２昇降・スライド式基板支持機構は複数本の水平な第２基板支持アームを備え、当該第２基板支持アームは、前記アーム配置溝内に位置する第２アーム降下位置から前記基板載置面よりも上の高さ位置に上昇した第２アーム上昇位置までの間を昇降可能であると共に、前記第２アーム上昇位置の高さにある状態において、前記基板支持アームの先端が前記基板載置面の前端に位置する第２アーム後退位置から前方の第２アーム前進位置までの間を、前記アーム配置溝に平行な水平方向にスライド可能であり、
前記第２基板支持アームは前記基板支持アームの上方に位置していることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
水平走行レールに沿って走行する走行台を有し、
前記走行台に、前記昇降機構、前記スライド機構、前記旋回機構、前記基板載置台、前記昇降式基板支持機構および前記スライド式基板クランプ機構を備えた基板搬送機構部が搭載されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項８】
請求項７に記載の基板搬送装置と、
前記水平走行レールの一方の側に配置された基板カセットと、
前記水平走行レールの他方の側に配置された基板受け渡し部とを有し、
前記基板搬送装置は、前記基板カセットの各基板収納棚から基板を取り出す基板取り出し動作、各基板収納棚に基板を収納する基板収納動作、前記基板カセットおよび前記基板受け渡し部の一方から他方に基板を移送する移送動作、前記基板受け渡し部に基板を引き渡す基板引き渡し動作、前記基板受け渡し部から基板を受け取る基板受け取り動作を行うことが可能であり、
前記基板カセットはワイヤカセットであり、
当該ワイヤカセットは、多数本の線材を同一水平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列され、前記線材には、当該線材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、前記軸受は、前記線材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、前記軸受の前記外輪によって前記基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴とする基板搬送システム。
【請求項９】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載の基板搬送装置を用いて、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセットの前記基板収納棚または基板受け渡し部の基板受け渡し面から基板を取り出す基板の取り出し方法であって、
前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を、基板カセットにおける取り出し対象の基板に位置決めする位置決め動作と、
前記スライド機構により前記基板載置台を前方に送り出すと共に、前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板の縁部をクランプさせる基板クランプ動作と、
基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻して基板載置面上にエアー浮上状態で前記基板を位置決めし、前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻す基板抜き取り動作と、
前記基板支持アームを前記アーム上昇位置に持ち上げると同時に、前記基板のクランプを解除しエアーの吹き出しを止める基板支持動作とを含むことを特徴とする基板搬送装置の基板取り出し方法。
【請求項１０】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載の基板搬送装置を用いて、前記基板支持アームに引き渡された前記基板を、上下方向に多段に形成された基板収納棚を備えた基板カセットの前記基板収納棚または基板受け渡し部の基板受け渡し面に引き渡す基板の引き渡し方法であって、
前記昇降機構および前記旋回機構により、前記基板載置台を移動させることにより、前記基板支持アームによって支持されている前記基板を前記基板カセットの前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し部の前記基板受け渡し面に位置決めする位置決め動作と、
前記エアー吹き出し口からエアーの吹き出しを開始し、前記基板支持アームを前記アーム降下位置に降下させると同時に前記ガラス基板を前記基板クランパーによってクランプし、前記基板を前記基板載置面の上にエアー浮上状態に保持する基板保持動作と、
前記スライド機構により前記基板載置台を前進位置に送り出した後に前記基板クランパーを前記クランパー前進位置に送り出して前記基板を前記基板収納棚あるいは前記基板受け渡し面に送り出し、前記基板のクランプを解除する基板差し込み動作と、
前記スライド機構により前記基板載置台を前記待機位置に戻すと共に前記基板クランパーを前記クランパー後退位置に戻す戻し動作とを含むことを特徴とする基板搬送装置の基板引き渡し方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−８４８２５（Ｐ２０１２−８４８２５Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７７４６４（Ｐ２０１０−２７７４６４）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（５１０２３１６４０）株式会社Ｓｉｔｉ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（５１０２３１６４０）株式会社Ｓｉｔｉ (3)
【Ｆターム（参考）】
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