基板移載ロボット
【課題】基板の位置決めの際に、基板に生じる傷を軽減できる基板移載ロボットを提供すること。
【解決手段】基板が載置されるハンドユニットと、前記ハンドユニット上に載置された前記基板の位置決めを行なう位置決め手段と、を備えた基板移載ロボットにおいて、前記ハンドユニットが、ハンド本体部と、前記ハンド本体部から上方へ突出し、前記基板が載置される複数の載置部材と、を備え、各々の前記載置部材は、その上端において回転自在に支持されて自由回転する回転体を有することを特徴とする。
【解決手段】基板が載置されるハンドユニットと、前記ハンドユニット上に載置された前記基板の位置決めを行なう位置決め手段と、を備えた基板移載ロボットにおいて、前記ハンドユニットが、ハンド本体部と、前記ハンド本体部から上方へ突出し、前記基板が載置される複数の載置部材と、を備え、各々の前記載置部材は、その上端において回転自在に支持されて自由回転する回転体を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の基板を移載する基板移載ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型ディスプレイの製造において使用される薄板状のガラス基板に代表される基板は一般に基板収納カセットに複数枚収納される。そして、その処理時には一枚ずつ基板収納カセットから取り出されて基板処理装置へ搬送され、処理後には基板処理装置から基板収納カセットへ搬入される。この種の設備の場合、基板収納カセットや基板処理装置へガラス基板を搬入出するために基板移載ロボットが用いられる。
【０００３】
この種の基板移載ロボットとしては、例えば、特許文献１にはロボットハンド上でガラス基板を浮遊させ、ガラス基板の位置決めをロボットハンド上で行うものが開示されている。また、特許文献２や３には、ロボットハンド上でガラス基板を支持するにあたり、ロボットハンド上に設けたピンや樹脂製の突起上にガラス基板を載置するものが開示されている。また、特許文献４にはガラス基板の位置決めをロボットハンド上で行い、また、ロボットハンドに駆動ローラを設け、駆動ローラの回転によりガラス基板の受け渡しを行なうものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５３５３６号公報
【特許文献２】特開平７−１０３１４号公報
【特許文献３】特開２０００−６０７３号公報
【特許文献４】特開２００５−３１７８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や４に記載の基板移載ロボットのように、ロボットハンド上でガラス基板の位置決めを行なうことは、ガラス基板を位置決めされた状態で搬送できる点で有益である。しかし、ガラス基板の位置決めの際、ロボットハンド上をガラス基板が摺動してガラス基板に傷がつく畏れがある。特許文献１の基板移載ロボットではロボットハンド上でガラス基板を浮遊させてその位置決めを行なうため、ガラス基板に傷がつくことが防止される。しかし、大型のガラス基板の場合、ガラス基板に撓みが生じるため、ガラス基板を均一に浮遊させることは困難である。また、ガラス基板に傷がつくことを防止するため、特許文献２や３に記載のように、ピンや突起によりガラス基板を点支持とすることはロボットハンドとガラス基板との接触面積を低減する点で効果的である。しかし、このような構成であっても、ガラス基板の位置決めの際にガラス基板に傷がつく場合があり、特に、大型のガラス基板の場合には、位置決め時のガラス基板の変位量も大きくなることからガラス基板に傷がつき易い。特許文献４に記載のものでは、駆動ローラはガラス基板の受け渡しのために機能するものであって、ガラス基板の位置決めの際に駆動ローラとガラス基板との摩擦を低減させるものではない。このため、ガラス基板の位置決めの際、駆動ローラとガラス基板との間に摩擦が生じてガラス基板に傷がつく場合がある。
【０００６】
そこで、本発明では、基板の位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減できる基板移載ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板が載置されるハンドユニットと、前記ハンドユニット上に載置された前記基板の位置決めを行なう位置決め手段と、を備えた基板移載ロボットにおいて、前記ハンドユニットが、ハンド本体部と、前記ハンド本体部から上方へ突出し、前記基板が載置される複数の載置部材と、を備え、各々の前記載置部材は、その上端において回転自在に支持されて自由回転する回転体を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、前記載置部材の上端に回転自在に支持されて自由回転する前記回転体を有することにより、位置決めの際に前記基板の移動に従動して前記回転体が回転するため、前記基板と前記載置部材との間の摩擦が低減する。従って、基板の位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減することができる。
【０００９】
本発明においては、前記回転体は、前記位置決め手段による前記基板の位置決め方向に自由回転する構成を採用することができる。この構成によれば、前記位置決め手段による位置決め動作により前記位置決め方向に移動する前記基板と前記載置部材との間の摩擦を低減できる。
【００１０】
本発明においては、前記回転体が球体であってもよい。この構成によれば、前記回転体が任意の方向に回転可能であることから、前記基板の位置決めの際、前記基板の移動方向に関わらず前記基板と前記載置部材との間の摩擦を低減できる。
【００１１】
また、本発明においては、前記回転体は、前記基板の位置決め方向と直交する回転軸回りに回転する構成としてもよい。この構成によれば、前記基板がその位置決め方向に移動する際、前記基板と前記載置部材との間の摩擦を低減することができる。この場合、前記回転体としてローラを採用できる。ローラは比較的安価なので、コストの低減を図れる。また、この場合、前記ローラは、その回転軸方向の中央部において相対的に大径であり、その回転軸方向の両端部において相対的に小径である構成を採用できる。この構成によれば、前記ローラと前記基板との接触面積を小さくして、更に摩擦を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上述べた通り、本発明によれば、基板の位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減できる基板移載ロボットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る基板移載ロボット１００を用いた基板処理システムの概略図である。この基板処理システムにおいて、基板移載ロボット１００は基板収納装置２００に収納された基板Ｗを基板処理装置３００へ搬送し、また、基板処理装置３００で処理された基板Ｗを基板収納装置２００へ搬送する。基板Ｗは例えばガラス基板であるが、他の種類の基板にも本発明の基板移載ロボットは適用可能である。
【００１４】
基板移載ロボット１００は、走行ユニット１と、昇降ユニット１０と、旋回ユニット２０と、移載ユニット３０と、を備える。走行ユニット１は、基板処理システムが配設された床上に敷設され、Ｙ方向に延びるレールＲに沿って基板移載ロボット１００をＹ方向に往復移動させるユニットである。昇降ユニット１０
は走行ユニット１上に設けられ、旋回ユニット２０及び移載ユニット３０をＺ方向に昇降するユニットであり、例えば、エアシリンダ等から構成される。
【００１５】
旋回ユニット２０は移載ユニット３０をＸ−Ｙ平面で回転させるユニットであり、例えば、モータと減速機構等から構成される。移載ユニット３０は、旋回ユニット２０に支持されたベースユニット４０と、ベースユニット４０上を移動するスライドユニット５０と、スライドユニット５０上を移動するハンドユニット６０と、を備える。
【００１６】
ベースユニット４０は、そのＹ方向の両側部に位置決めユニット４１を備える。各々の位置決めユニット４１はハンドユニット６０上に載置された基板ＷのＹ方向の互いに対向する端縁にそれぞれ当接する当接部材４１ａと、当接部材４１ａをＹ方向に往復移動させるプッシャ４１ｂと、を備える。プッシャ４１ｂは例えばエアシリンダである。位置決めユニット４１は当接部材４１ａをハンドユニット６０上に載置された基板Ｗの端縁に当接することで、ハンドユニット６０上で基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。
【００１７】
スライドユニット５０は、そのＸ方向の一端部に一対の位置決めユニット５１を備える。位置決めユニット５１は位置決めブロック５２とによりハンドユニット６０上に載置された基板ＷのＸ方向の位置決めを行なう。詳細は後述する。
【００１８】
ハンドユニット６０は、基板Ｗが載置される複数のハンド本体部６１と、ハンド本体部６１を片持ち支持する支持部６２と、を備える。ハンドユニット６０はスライドユニット５０に対してＹ方向に往復移動可能となっている。また、スライドユニット５０はベースユニット４０に対してＹ方向に移動可能となっている。これらの往復移動に関わる構成を図２を参照して説明する。図２は図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【００１９】
支持部６２の下面には、スライドユニット５０の上面に設けられ、Ｙ方向に延びるスリット５０ａを通過してスライドユニット５０内に延びる一対の支持部材６２ａが固定されている。一対の支持部材６２ａには、それぞれ、スライドユニット５０内部においてスライド部材６２ｂが固定されている。スライドユニット５０の内部の側面にはＹ方向に延びるレール部材５０ｂが固定されており、スライド部材６２ｂはレール部材５０ｂを摺動可能になっている。
【００２０】
一対の支持部材６２ａの一方には、モータ５３により回転駆動される、Ｙ方向に延びたボールネジ５４に螺合するボールナット６２ｃが固定されている。モータ５３の回転駆動により、ハンドユニット６０はレール５０ｂに案内されてスライドユニット５０に対してＹ方向に往復移動する。
【００２１】
スライドユニット５０の下面には、ベースユニット４０の上面に設けられ、Ｙ方向に延びるスリット４０ａを通過してベースユニット４０内に延びる一対の支持部材５０ｃが固定されている。一対の支持部材５０ｃには、それぞれ、ベースユニット４０内部においてスライド部材５０ｄが固定されている。ベースユニット４０の内部の側面にはＹ方向に延びるレール部材４０ｂが固定されており、スライド部材５０ｄはレール部材４０ｂを摺動可能になっている。
【００２２】
一対の支持部材５０ｃの一方には、モータ４３により回転駆動される、Ｙ方向に延びたボールネジ４４に螺合するボールナット５０ｅが固定されている。モータ４３の回転駆動により、スライドユニット５０はレール４０ｂに案内されてベースユニット４０に対してＹ方向に往復移動する。
【００２３】
なお、本実施形態ではこのようにハンドユニット６０をスライドさせて移動させる形式の基板移載ロボット１００を例示するが、本発明は多関節形式の基板移載ロボットにも適用可能である。
【００２４】
次に、ハンドユニット６０の構成について説明する。図３（ａ）はハンドユニット６０の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面図、図４は図３（ｂ）の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。
【００２５】
ハンド本体部６１は、上板６１ａ、下板６１ｂ、一対の側板６１ｃ及び端板６１ｄから中空の棒状に構成されており、ハンドユニット６０の移動方向と平行な方向に延びている。ハンド本体部６１の内部には複数の載置部材６３と複数の吸着パッド７０とが配設されている。
【００２６】
図４に示すように載置部材６３は、その上端において支持部６３ｂにより回転自在に支持されて自由回転する回転体である球体６３ａを備える。球体６３ａの一部は、上板６１ａに形成された開口を通ってハンド本体部６１の上面から上方へ突出している。支持部６３ｂは球殻状をなし、その内部に複数の小球６３ｂ’が封入されたボールベアリング状の支持構造をなしている。複数の小球６２ｂ’は球体６３ａの下半分を囲包するよう設けられており、球体６３ａは支持部６３ｂに支持されて任意の方向に回転可能に構成されている。
【００２７】
載置部材６３はその下部がハンド本体部６１の下板６１ｂに螺着されてハンド本体部６１に固定され、また、その下部には配管７１の通過空間６３ｄが形成されている。
【００２８】
吸着パッド７０は、その上面に開口部７０ａを有して中空状に形成され、また、その上面が上板６１ａに形成された開口からハンド本体部６１の上面に露出して設けられている。吸着パッド７０はゴム等の可撓性を有する材料から構成されており、吸着パッド７０にはハンド本体部６１の内部に設けられた配管７１に接続されている。配管７１はコンプレッサ等の不図示のエア吸引装置に接続されており、エア吸引装置の作動により吸着パッド７０は開口部７０ａから外気を吸引する。これにより吸着パッド７０はハンド本体部６１上に載置された基板Ｗをハンド本体部６１に吸着する吸着手段として機能する。
【００２９】
図３（ａ）に示すようにハンドユニット６０はＹ方向の同一直線状に位置する一対のセンサ６４ａ、６４ｂを備える。本実施形態の場合、各センサ６４はハンド本体部６１の側面に取り付けられている。一対のセンサ６４はハンド本体部６１上に載置される基板Ｗを検出するセンサであり、例えば、光センサである。
【００３０】
次に、係る構成からなる基板移載ロボット１００による基板Ｗの移載動作について説明する。図５（ａ）乃至（ｅ）、図６（ａ）及び（ｂ）及び図７（ａ）乃至（ｄ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。同図は基板収納装置２００から基板Ｗを取り出す場合の動作を例示している。基板移載ロボット１００は不図示の制御装置に制御されて以下の動作を実行する。
【００３１】
まず、走行ユニット１の作動により基板移載ロボット１００は基板収納装置２００の正面に移動する。続いて昇降ユニット１０の作動により移載ユニット３０を昇降し、取り出す基板Ｗとハンドユニット６０とのＺ方向の位置を合わせる。次に、図５（ａ）に示すようにスライドユニット５０を＋Ｘ方向に前進させる。更に、図５（ｂ）に示すようにハンドユニット６０を一定速度で＋Ｘ方向に前進させ、取り出す基板Ｗの下にハンド本体部６１が位置するようにする。
【００３２】
ここで、基板Ｗは基板収納装置２００内において必ずしも一定方向を向いているとは限らず、斜めを向いて収納されている場合がある。基板Ｗが斜めを向いて収納されている場合、そのまま基板Ｗを取り出すと基板Ｗと基板収納装置２００のフレームとが接触する場合がある。
【００３３】
そこで、ハンド本体部６１の長手方向、つまりハンドユニット６０及びスライドユニット５０の移動方向を基板Ｗの向きに合わせる制御を行なう。この制御動作を図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は斜めを向いて収納された基板Ｗの下にハンド本体部６１が前進している途中の図である。
【００３４】
基板Ｗが斜めを向いている場合、一対のセンサ６４ａ、６４ｂにより基板Ｗの端縁が検出されるタイミングに差が生じる。図６（ａ）の場合、センサ６４ａには基板Ｗが検出されているが、センサ６４ｂでは未だ基板Ｗが検出されていない。
【００３５】
図６（ａ）の状態から双方のセンサ６４ａ、６４ｂが基板Ｗが検出されるまでハンドユニット６０を＋Ｘ方向に一定速度で前進させると共に、センサ６４ａ及び６４ｂの一方により基板Ｗの端縁が検出されてから他方により基板Ｗの端縁が検出されるまでの時間差を計測する。続いて、計測した時間差に基づき、ハンド本体部６１の長手方向と基板Ｗの向きとの角度θを演算する。
【００３６】
角度θは、ハンドユニット６０の移動速度をＶ、センサ６４ａ、６４ｂの間の距離をＬ、センサ６４ａ、６４ｂが基板Ｗの端縁を検出した時間差をＴとすると、
ｔａｎθ＝Ｖ・Ｔ／Ｌ
の式から演算できる。
【００３７】
そして、演算した角度θ分だけ旋回ユニット２０により移載ユニット３０を旋回させ、基板Ｗとハンド本体部６１との向きの位置合わせを行なう。
【００３８】
このような動作により、ハンド本体部６１の長手方向を基板Ｗの向きに合わせることができる。図６（ｂ）はこの制御動作後の基板Ｗとハンドユニット６０との位置関係を示す図である。
【００３９】
次に、図５（ｃ）に示すように昇降ユニット２０の作動により移載ユニット３０を僅かに上昇させ、ハンド本体部６１上に基板Ｗを載置する。基板Ｗは載置部材６３の球体６３ａ上で点支持されることになる。更に、吸着パッド７０からエアを吸引し、ハンド本体部６１で基板Ｗを保持する。
【００４０】
次に、図５（ｄ）及び（ｅ）に示すようにハンドユニット６０を−Ｘ方向に後退させ、また、スライドユニット５０を−Ｘ方向に後退させる。これにより、基板収納装置２００からの基板Ｗの取り出しが終了する。なお、図６（ｂ）を参照して説明したように移載ユニット３０を旋回していた場合は、基板Ｗの取り出し後、移載ユニット３０の向きを元の向きに戻す。
【００４１】
次に、ハンドユニット６０上で取り出した基板Ｗの位置決めを行なう。図７（ａ）に示すように基板収納装置２００から基板Ｗを取り出した状態では基板ＷはＸ、Ｙ方向に規定位置からずれてハンドユニット６０上に載置されている場合がある。そこで、まず、吸着パッド７０によるエアの吸引を解除して基板Ｗの保持を一旦解除し、図７（ｂ）に示すように位置決めユニット４１を作動させて基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。
【００４２】
続いて、位置決めユニット５１を作動して基板ＷのＸ方向の位置決めを行なう。位置決めユニット５１は、スライドユニット５０内に配設された伸縮アクチュエータ５１ａと、伸縮アクチュエータ５１ａのロッドに支持されたロータリアクチュエータ５１ｂと、ロータリアクチュエータ５１ｂにより回動される当接部材５１ｃと、から構成されている。
【００４３】
伸縮アクチュエータ５１ａとロータリアクチュエータ５１ｂは例えば複合型のエアシリンダから構成される。当接部材５１ｃは通常時には図７（ｃ）において破線で示すようにスライドユニット５０から上下にはみ出さない位置にあり、位置決め時にはロータリアクチュエータ５１ｂの作動により、図７（ｃ）において実線で示すように９０度回動し、その一部がハンド本体部６１の上面から上方へ突出する。
【００４４】
しかして位置決めユニット５１は、まず、図７（ｂ）に示すように伸縮アクチュエータ５１ａが伸長する。次に、図７（ｃ）に示すようにロータリアクチュエータ５１ｂの作動により当接部材５１ｃが破線位置から実線位置へ回動する。続いて図７（ｄ）に示すように伸縮アクチュエータ５１ａが収縮する。これにより、当接部材５１ｃがハンド本体部６１上の基板Ｗの端縁に当接してこれを押圧し、基板Ｗを−Ｘ方向に移動させる。基板Ｗは位置決めブロック５２に当接する位置まで移動し、そのＸ方向の位置決めが完了する。
【００４５】
これらの位置決め動作の際、基板Ｗはハンド本体部６１に対して相対的に変位することになり、載置部材６３と基板Ｗとの間に摩擦が生じ易くなる。しかし、本実施形態では基板Ｗは回転自在な球体６３ａにより点支持されているので、基板Ｗの相対的な移動に従動して球体６３ａが回転し、基板Ｗと載置部材６３との間の摩擦が低減する。
【００４６】
従って、基板Ｗの位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減することができる。球体６３ａは位置決めユニット４１の位置決め方向（Ｙ方向）及び位置決めユニット５１の位置決め方向（Ｘ方向）を含む任意の方向に回転可能であり、基板Ｗの位置決めの際、基板Ｗの変位方向に関わらず基板Ｗと載置部材６３との間の摩擦を低減できる。
【００４７】
次に、吸着パッド７０によるエアの吸引を再開して、基板Ｗをハンド本体部６１に保持する。また、位置決めユニット４１及び５１による位置決め動作を解除する。吸着パッド７０により基板Ｗは位置決めされた状態で保持され、吸着パッド７０はハンドユニット６０上で位置決めされた基板Ｗを位置決めされた状態に保持する保持手段として機能する。続いて、走行ユニット１を作動して基板処理装置３００へ基板Ｗを搬送することになる。基板移載ロボット１００の移動中、基板Ｗは吸着パッド７０により保持されるので、基板Ｗの位置決め状態が損なわれることはない。
【００４８】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、載置部材６３をハンド本体部６１の内部に配設する構成としたが、外部に配設する構成とすることもできる。また、上記第１実施形態では載置部材６３の上端の回転体を球体６３ａとしたが、球体６３ａ以外の回転体も採用できる。
【００４９】
図８（ａ）は本発明の第２実施形態におけるハンドユニット１６０の平面図、図８（ｂ）はハンドユニット１６０の正面図である。同図において上記第１実施形態のハンドユニット６０と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
本実施形態においてはハンド本体部６１の上板６１ａ’には吸着パッド７０を露出させる開口のみが形成され、載置部材１６３はハンド本体部６１の側板６１ｃ’に取り付けられている。載置部材１６３はその上端において回転体であるローラ１６３ａが回転自在に支持されて、自由回転可能に構成されている。ローラ１６３ａの一部はハンド本体部６１の上面から上方へ突出している。図７は、載置部材１６３の斜視図である。
【００５１】
ローラ１６３ａは位置決めユニット４１による位置決め方向であるＹ方向と直交するＸ方向を回転軸として回転自在に支持されており、位置決めユニット４１の位置決め方向であるＹ方向に自由回転可能に構成されている。また、ローラ１６３ａはＸ方向の中央部において相対的に大径であって、その両端部に至る程小径になったテーパ形状をなしている。これにより基板Ｗとの接触面積を低減することができる。ローラ１６３ａはその周面が平滑な樹脂材料から構成されることが望ましい。
【００５２】
図８（ａ）及び（ｂ）に戻り、本実施形態では上記第１実施形態における位置決めブロック５２は設けられておらず、また、本実施形態のスライドユニット５０には上記第１実施形態における位置決めユニット５１は設けられていない。すなわち、本実施形態ではハンドユニット６０上での基板Ｗの位置決めは、位置決めユニット４１によるＹ方向の位置決めのみ行なう。
【００５３】
これらに代わってハンドユニット１６０にはセンサ６５が設けられている。センサ６５はセンサ６４と同様にハンド本体部６１上に載置される基板Ｗを検出する光センサ等のセンサであるが、センサ６４が基板Ｗが斜めを向いて収納されているか否かを検出するために用いられるのに対し、センサ６５はハンド本体部６１上における基板ＷのＸ方向の位置を検出するために用いられる。
【００５４】
次に係る構成からなるハンドユニット１６０を用いた基板移載ロボット１００による基板Ｗの移載動作について説明する。本実施形態における基板移載ロボット１００の移載動作は基本的に上記第１実施形態の基板移載ロボット１００の移載動作と同じであり、図５（ａ）乃至（ｅ）及び図６（ａ）及び（ｂ）に示した動作を行なう。
【００５５】
但し、基板収納装置２００へのハンドユニット１６０の前進動作をセンサ６５が基板Ｗの端縁を検出した時点で終了する点が異なる。図１０（ａ）及び（ｂ）はその説明図である。
【００５６】
図１０（ａ）はハンドユニット１６０が基板収納装置２００へ前進している途中の態様を示す図である。ハンドユニット１６０はセンサ６５により基板Ｗの端縁が検出されるまで前進し、端縁が検出されると図１０（ｂ）に示すように停止する。この動作により、ハンド本体部６１に対する基板Ｗの位置決めがなされたことになる。その後、上述した図５（ｂ）乃至（ｅ）に示す動作を行い、基板Ｗが基板収納装置２００から取り出されることになる。
【００５７】
次に、ハンドユニット１６０上で取り出した基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。図１１（ａ）及び（ｂ）はその動作説明図である。図１１（ａ）に示すように基板収納装置２００から基板Ｗを取り出した状態では基板ＷはＹ方向に規定位置からずれてハンドユニット１６０上に載置されている場合がある。そこで、まず、吸着パッド７０によるエアの吸引を解除して基板Ｗの保持を一旦解除し、図１１（ｂ）に示すように位置決めユニット４１を作動させて基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。
【００５８】
基板Ｗの位置決めを行なう際、ローラ１６３ａの回転方向（Ｙ方向）が位置決め方向（Ｙ方向）であることから、位置決め動作に伴う基板ＷのＹ方向の移動に従動してローラ１６３ａが回転する。従って、基板Ｗと載置部材１６３との間の摩擦を低減することができる。
【００５９】
基板ＷのＹ方向の位置決めが完了すると、吸着パッド７０によるエアの吸引を再開して、基板Ｗをハンド本体部６１に保持する。また、位置決めユニット４１による位置決め動作を解除する。吸着パッド７０により基板Ｗは位置決めされた状態で保持される。基板移載ロボット１００の移動中、基板Ｗは吸着パッド７０により保持されるので、基板Ｗの位置決め状態が損なわれることはない。
【００６０】
本実施形態では、基板Ｗがローラ１６３ａに載置される構成としたが、上記第１実施形態の球体６３ａを用いた構成に比べて、ローラ１６３ａを用いた構造は比較的安価なので、コストの低減を図れる。
【００６１】
更に、本実施形態では載置部材１６３をハンド本体部６１の外部に配設する構成としたので、組立性、メンテナンス性を向上できる。また、載置部材１６３を有していない、既存の基板移載ロボットに対しても、僅かな加工により載置部材１６３を後付けできるという利点もある。なお、上記第１実施形態の載置部材６３についてもハンド本体部６１の外部に配設する構成としてもよいことはいうまでもない。
【００６２】
上記第１及び第２実施形態においては、基板Ｗを保持するために吸着パッド７０を用いたが、例えば、基板Ｗを挟持するクランプ式の機構により基板Ｗを保持する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板移載ロボット１００を用いた基板処理システムの概略図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】（ａ）はハンドユニット６０の平面図、（ｂ）は図３（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図４】図３（ｂ）の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｅ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図８】（ａ）は本発明の第２実施形態におけるハンドユニット１６０の平面図、（ｂ）はハンドユニット１６０の正面図である。
【図９】載置部材１６３の斜視図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態の基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態の基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｗ 基板
４１、５１ 位置決めユニット
６０、１６０ ハンドユニット
６１ ハンド本体部
７０ 吸着パッド
６３、１６３ 載置部材
６３ａ 球体
１００ 基板移載ロボット
１６３ａ ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の基板を移載する基板移載ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型ディスプレイの製造において使用される薄板状のガラス基板に代表される基板は一般に基板収納カセットに複数枚収納される。そして、その処理時には一枚ずつ基板収納カセットから取り出されて基板処理装置へ搬送され、処理後には基板処理装置から基板収納カセットへ搬入される。この種の設備の場合、基板収納カセットや基板処理装置へガラス基板を搬入出するために基板移載ロボットが用いられる。
【０００３】
この種の基板移載ロボットとしては、例えば、特許文献１にはロボットハンド上でガラス基板を浮遊させ、ガラス基板の位置決めをロボットハンド上で行うものが開示されている。また、特許文献２や３には、ロボットハンド上でガラス基板を支持するにあたり、ロボットハンド上に設けたピンや樹脂製の突起上にガラス基板を載置するものが開示されている。また、特許文献４にはガラス基板の位置決めをロボットハンド上で行い、また、ロボットハンドに駆動ローラを設け、駆動ローラの回転によりガラス基板の受け渡しを行なうものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５３５３６号公報
【特許文献２】特開平７−１０３１４号公報
【特許文献３】特開２０００−６０７３号公報
【特許文献４】特開２００５−３１７８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や４に記載の基板移載ロボットのように、ロボットハンド上でガラス基板の位置決めを行なうことは、ガラス基板を位置決めされた状態で搬送できる点で有益である。しかし、ガラス基板の位置決めの際、ロボットハンド上をガラス基板が摺動してガラス基板に傷がつく畏れがある。特許文献１の基板移載ロボットではロボットハンド上でガラス基板を浮遊させてその位置決めを行なうため、ガラス基板に傷がつくことが防止される。しかし、大型のガラス基板の場合、ガラス基板に撓みが生じるため、ガラス基板を均一に浮遊させることは困難である。また、ガラス基板に傷がつくことを防止するため、特許文献２や３に記載のように、ピンや突起によりガラス基板を点支持とすることはロボットハンドとガラス基板との接触面積を低減する点で効果的である。しかし、このような構成であっても、ガラス基板の位置決めの際にガラス基板に傷がつく場合があり、特に、大型のガラス基板の場合には、位置決め時のガラス基板の変位量も大きくなることからガラス基板に傷がつき易い。特許文献４に記載のものでは、駆動ローラはガラス基板の受け渡しのために機能するものであって、ガラス基板の位置決めの際に駆動ローラとガラス基板との摩擦を低減させるものではない。このため、ガラス基板の位置決めの際、駆動ローラとガラス基板との間に摩擦が生じてガラス基板に傷がつく場合がある。
【０００６】
そこで、本発明では、基板の位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減できる基板移載ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板が載置されるハンドユニットと、前記ハンドユニット上に載置された前記基板の位置決めを行なう位置決め手段と、を備えた基板移載ロボットにおいて、前記ハンドユニットが、ハンド本体部と、前記ハンド本体部から上方へ突出し、前記基板が載置される複数の載置部材と、を備え、各々の前記載置部材は、その上端において回転自在に支持されて自由回転する回転体を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、前記載置部材の上端に回転自在に支持されて自由回転する前記回転体を有することにより、位置決めの際に前記基板の移動に従動して前記回転体が回転するため、前記基板と前記載置部材との間の摩擦が低減する。従って、基板の位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減することができる。
【０００９】
本発明においては、前記回転体は、前記位置決め手段による前記基板の位置決め方向に自由回転する構成を採用することができる。この構成によれば、前記位置決め手段による位置決め動作により前記位置決め方向に移動する前記基板と前記載置部材との間の摩擦を低減できる。
【００１０】
本発明においては、前記回転体が球体であってもよい。この構成によれば、前記回転体が任意の方向に回転可能であることから、前記基板の位置決めの際、前記基板の移動方向に関わらず前記基板と前記載置部材との間の摩擦を低減できる。
【００１１】
また、本発明においては、前記回転体は、前記基板の位置決め方向と直交する回転軸回りに回転する構成としてもよい。この構成によれば、前記基板がその位置決め方向に移動する際、前記基板と前記載置部材との間の摩擦を低減することができる。この場合、前記回転体としてローラを採用できる。ローラは比較的安価なので、コストの低減を図れる。また、この場合、前記ローラは、その回転軸方向の中央部において相対的に大径であり、その回転軸方向の両端部において相対的に小径である構成を採用できる。この構成によれば、前記ローラと前記基板との接触面積を小さくして、更に摩擦を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上述べた通り、本発明によれば、基板の位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減できる基板移載ロボットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る基板移載ロボット１００を用いた基板処理システムの概略図である。この基板処理システムにおいて、基板移載ロボット１００は基板収納装置２００に収納された基板Ｗを基板処理装置３００へ搬送し、また、基板処理装置３００で処理された基板Ｗを基板収納装置２００へ搬送する。基板Ｗは例えばガラス基板であるが、他の種類の基板にも本発明の基板移載ロボットは適用可能である。
【００１４】
基板移載ロボット１００は、走行ユニット１と、昇降ユニット１０と、旋回ユニット２０と、移載ユニット３０と、を備える。走行ユニット１は、基板処理システムが配設された床上に敷設され、Ｙ方向に延びるレールＲに沿って基板移載ロボット１００をＹ方向に往復移動させるユニットである。昇降ユニット１０
は走行ユニット１上に設けられ、旋回ユニット２０及び移載ユニット３０をＺ方向に昇降するユニットであり、例えば、エアシリンダ等から構成される。
【００１５】
旋回ユニット２０は移載ユニット３０をＸ−Ｙ平面で回転させるユニットであり、例えば、モータと減速機構等から構成される。移載ユニット３０は、旋回ユニット２０に支持されたベースユニット４０と、ベースユニット４０上を移動するスライドユニット５０と、スライドユニット５０上を移動するハンドユニット６０と、を備える。
【００１６】
ベースユニット４０は、そのＹ方向の両側部に位置決めユニット４１を備える。各々の位置決めユニット４１はハンドユニット６０上に載置された基板ＷのＹ方向の互いに対向する端縁にそれぞれ当接する当接部材４１ａと、当接部材４１ａをＹ方向に往復移動させるプッシャ４１ｂと、を備える。プッシャ４１ｂは例えばエアシリンダである。位置決めユニット４１は当接部材４１ａをハンドユニット６０上に載置された基板Ｗの端縁に当接することで、ハンドユニット６０上で基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。
【００１７】
スライドユニット５０は、そのＸ方向の一端部に一対の位置決めユニット５１を備える。位置決めユニット５１は位置決めブロック５２とによりハンドユニット６０上に載置された基板ＷのＸ方向の位置決めを行なう。詳細は後述する。
【００１８】
ハンドユニット６０は、基板Ｗが載置される複数のハンド本体部６１と、ハンド本体部６１を片持ち支持する支持部６２と、を備える。ハンドユニット６０はスライドユニット５０に対してＹ方向に往復移動可能となっている。また、スライドユニット５０はベースユニット４０に対してＹ方向に移動可能となっている。これらの往復移動に関わる構成を図２を参照して説明する。図２は図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【００１９】
支持部６２の下面には、スライドユニット５０の上面に設けられ、Ｙ方向に延びるスリット５０ａを通過してスライドユニット５０内に延びる一対の支持部材６２ａが固定されている。一対の支持部材６２ａには、それぞれ、スライドユニット５０内部においてスライド部材６２ｂが固定されている。スライドユニット５０の内部の側面にはＹ方向に延びるレール部材５０ｂが固定されており、スライド部材６２ｂはレール部材５０ｂを摺動可能になっている。
【００２０】
一対の支持部材６２ａの一方には、モータ５３により回転駆動される、Ｙ方向に延びたボールネジ５４に螺合するボールナット６２ｃが固定されている。モータ５３の回転駆動により、ハンドユニット６０はレール５０ｂに案内されてスライドユニット５０に対してＹ方向に往復移動する。
【００２１】
スライドユニット５０の下面には、ベースユニット４０の上面に設けられ、Ｙ方向に延びるスリット４０ａを通過してベースユニット４０内に延びる一対の支持部材５０ｃが固定されている。一対の支持部材５０ｃには、それぞれ、ベースユニット４０内部においてスライド部材５０ｄが固定されている。ベースユニット４０の内部の側面にはＹ方向に延びるレール部材４０ｂが固定されており、スライド部材５０ｄはレール部材４０ｂを摺動可能になっている。
【００２２】
一対の支持部材５０ｃの一方には、モータ４３により回転駆動される、Ｙ方向に延びたボールネジ４４に螺合するボールナット５０ｅが固定されている。モータ４３の回転駆動により、スライドユニット５０はレール４０ｂに案内されてベースユニット４０に対してＹ方向に往復移動する。
【００２３】
なお、本実施形態ではこのようにハンドユニット６０をスライドさせて移動させる形式の基板移載ロボット１００を例示するが、本発明は多関節形式の基板移載ロボットにも適用可能である。
【００２４】
次に、ハンドユニット６０の構成について説明する。図３（ａ）はハンドユニット６０の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面図、図４は図３（ｂ）の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。
【００２５】
ハンド本体部６１は、上板６１ａ、下板６１ｂ、一対の側板６１ｃ及び端板６１ｄから中空の棒状に構成されており、ハンドユニット６０の移動方向と平行な方向に延びている。ハンド本体部６１の内部には複数の載置部材６３と複数の吸着パッド７０とが配設されている。
【００２６】
図４に示すように載置部材６３は、その上端において支持部６３ｂにより回転自在に支持されて自由回転する回転体である球体６３ａを備える。球体６３ａの一部は、上板６１ａに形成された開口を通ってハンド本体部６１の上面から上方へ突出している。支持部６３ｂは球殻状をなし、その内部に複数の小球６３ｂ’が封入されたボールベアリング状の支持構造をなしている。複数の小球６２ｂ’は球体６３ａの下半分を囲包するよう設けられており、球体６３ａは支持部６３ｂに支持されて任意の方向に回転可能に構成されている。
【００２７】
載置部材６３はその下部がハンド本体部６１の下板６１ｂに螺着されてハンド本体部６１に固定され、また、その下部には配管７１の通過空間６３ｄが形成されている。
【００２８】
吸着パッド７０は、その上面に開口部７０ａを有して中空状に形成され、また、その上面が上板６１ａに形成された開口からハンド本体部６１の上面に露出して設けられている。吸着パッド７０はゴム等の可撓性を有する材料から構成されており、吸着パッド７０にはハンド本体部６１の内部に設けられた配管７１に接続されている。配管７１はコンプレッサ等の不図示のエア吸引装置に接続されており、エア吸引装置の作動により吸着パッド７０は開口部７０ａから外気を吸引する。これにより吸着パッド７０はハンド本体部６１上に載置された基板Ｗをハンド本体部６１に吸着する吸着手段として機能する。
【００２９】
図３（ａ）に示すようにハンドユニット６０はＹ方向の同一直線状に位置する一対のセンサ６４ａ、６４ｂを備える。本実施形態の場合、各センサ６４はハンド本体部６１の側面に取り付けられている。一対のセンサ６４はハンド本体部６１上に載置される基板Ｗを検出するセンサであり、例えば、光センサである。
【００３０】
次に、係る構成からなる基板移載ロボット１００による基板Ｗの移載動作について説明する。図５（ａ）乃至（ｅ）、図６（ａ）及び（ｂ）及び図７（ａ）乃至（ｄ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。同図は基板収納装置２００から基板Ｗを取り出す場合の動作を例示している。基板移載ロボット１００は不図示の制御装置に制御されて以下の動作を実行する。
【００３１】
まず、走行ユニット１の作動により基板移載ロボット１００は基板収納装置２００の正面に移動する。続いて昇降ユニット１０の作動により移載ユニット３０を昇降し、取り出す基板Ｗとハンドユニット６０とのＺ方向の位置を合わせる。次に、図５（ａ）に示すようにスライドユニット５０を＋Ｘ方向に前進させる。更に、図５（ｂ）に示すようにハンドユニット６０を一定速度で＋Ｘ方向に前進させ、取り出す基板Ｗの下にハンド本体部６１が位置するようにする。
【００３２】
ここで、基板Ｗは基板収納装置２００内において必ずしも一定方向を向いているとは限らず、斜めを向いて収納されている場合がある。基板Ｗが斜めを向いて収納されている場合、そのまま基板Ｗを取り出すと基板Ｗと基板収納装置２００のフレームとが接触する場合がある。
【００３３】
そこで、ハンド本体部６１の長手方向、つまりハンドユニット６０及びスライドユニット５０の移動方向を基板Ｗの向きに合わせる制御を行なう。この制御動作を図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は斜めを向いて収納された基板Ｗの下にハンド本体部６１が前進している途中の図である。
【００３４】
基板Ｗが斜めを向いている場合、一対のセンサ６４ａ、６４ｂにより基板Ｗの端縁が検出されるタイミングに差が生じる。図６（ａ）の場合、センサ６４ａには基板Ｗが検出されているが、センサ６４ｂでは未だ基板Ｗが検出されていない。
【００３５】
図６（ａ）の状態から双方のセンサ６４ａ、６４ｂが基板Ｗが検出されるまでハンドユニット６０を＋Ｘ方向に一定速度で前進させると共に、センサ６４ａ及び６４ｂの一方により基板Ｗの端縁が検出されてから他方により基板Ｗの端縁が検出されるまでの時間差を計測する。続いて、計測した時間差に基づき、ハンド本体部６１の長手方向と基板Ｗの向きとの角度θを演算する。
【００３６】
角度θは、ハンドユニット６０の移動速度をＶ、センサ６４ａ、６４ｂの間の距離をＬ、センサ６４ａ、６４ｂが基板Ｗの端縁を検出した時間差をＴとすると、
ｔａｎθ＝Ｖ・Ｔ／Ｌ
の式から演算できる。
【００３７】
そして、演算した角度θ分だけ旋回ユニット２０により移載ユニット３０を旋回させ、基板Ｗとハンド本体部６１との向きの位置合わせを行なう。
【００３８】
このような動作により、ハンド本体部６１の長手方向を基板Ｗの向きに合わせることができる。図６（ｂ）はこの制御動作後の基板Ｗとハンドユニット６０との位置関係を示す図である。
【００３９】
次に、図５（ｃ）に示すように昇降ユニット２０の作動により移載ユニット３０を僅かに上昇させ、ハンド本体部６１上に基板Ｗを載置する。基板Ｗは載置部材６３の球体６３ａ上で点支持されることになる。更に、吸着パッド７０からエアを吸引し、ハンド本体部６１で基板Ｗを保持する。
【００４０】
次に、図５（ｄ）及び（ｅ）に示すようにハンドユニット６０を−Ｘ方向に後退させ、また、スライドユニット５０を−Ｘ方向に後退させる。これにより、基板収納装置２００からの基板Ｗの取り出しが終了する。なお、図６（ｂ）を参照して説明したように移載ユニット３０を旋回していた場合は、基板Ｗの取り出し後、移載ユニット３０の向きを元の向きに戻す。
【００４１】
次に、ハンドユニット６０上で取り出した基板Ｗの位置決めを行なう。図７（ａ）に示すように基板収納装置２００から基板Ｗを取り出した状態では基板ＷはＸ、Ｙ方向に規定位置からずれてハンドユニット６０上に載置されている場合がある。そこで、まず、吸着パッド７０によるエアの吸引を解除して基板Ｗの保持を一旦解除し、図７（ｂ）に示すように位置決めユニット４１を作動させて基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。
【００４２】
続いて、位置決めユニット５１を作動して基板ＷのＸ方向の位置決めを行なう。位置決めユニット５１は、スライドユニット５０内に配設された伸縮アクチュエータ５１ａと、伸縮アクチュエータ５１ａのロッドに支持されたロータリアクチュエータ５１ｂと、ロータリアクチュエータ５１ｂにより回動される当接部材５１ｃと、から構成されている。
【００４３】
伸縮アクチュエータ５１ａとロータリアクチュエータ５１ｂは例えば複合型のエアシリンダから構成される。当接部材５１ｃは通常時には図７（ｃ）において破線で示すようにスライドユニット５０から上下にはみ出さない位置にあり、位置決め時にはロータリアクチュエータ５１ｂの作動により、図７（ｃ）において実線で示すように９０度回動し、その一部がハンド本体部６１の上面から上方へ突出する。
【００４４】
しかして位置決めユニット５１は、まず、図７（ｂ）に示すように伸縮アクチュエータ５１ａが伸長する。次に、図７（ｃ）に示すようにロータリアクチュエータ５１ｂの作動により当接部材５１ｃが破線位置から実線位置へ回動する。続いて図７（ｄ）に示すように伸縮アクチュエータ５１ａが収縮する。これにより、当接部材５１ｃがハンド本体部６１上の基板Ｗの端縁に当接してこれを押圧し、基板Ｗを−Ｘ方向に移動させる。基板Ｗは位置決めブロック５２に当接する位置まで移動し、そのＸ方向の位置決めが完了する。
【００４５】
これらの位置決め動作の際、基板Ｗはハンド本体部６１に対して相対的に変位することになり、載置部材６３と基板Ｗとの間に摩擦が生じ易くなる。しかし、本実施形態では基板Ｗは回転自在な球体６３ａにより点支持されているので、基板Ｗの相対的な移動に従動して球体６３ａが回転し、基板Ｗと載置部材６３との間の摩擦が低減する。
【００４６】
従って、基板Ｗの位置決めの際に、基板に傷が生じることを低減することができる。球体６３ａは位置決めユニット４１の位置決め方向（Ｙ方向）及び位置決めユニット５１の位置決め方向（Ｘ方向）を含む任意の方向に回転可能であり、基板Ｗの位置決めの際、基板Ｗの変位方向に関わらず基板Ｗと載置部材６３との間の摩擦を低減できる。
【００４７】
次に、吸着パッド７０によるエアの吸引を再開して、基板Ｗをハンド本体部６１に保持する。また、位置決めユニット４１及び５１による位置決め動作を解除する。吸着パッド７０により基板Ｗは位置決めされた状態で保持され、吸着パッド７０はハンドユニット６０上で位置決めされた基板Ｗを位置決めされた状態に保持する保持手段として機能する。続いて、走行ユニット１を作動して基板処理装置３００へ基板Ｗを搬送することになる。基板移載ロボット１００の移動中、基板Ｗは吸着パッド７０により保持されるので、基板Ｗの位置決め状態が損なわれることはない。
【００４８】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、載置部材６３をハンド本体部６１の内部に配設する構成としたが、外部に配設する構成とすることもできる。また、上記第１実施形態では載置部材６３の上端の回転体を球体６３ａとしたが、球体６３ａ以外の回転体も採用できる。
【００４９】
図８（ａ）は本発明の第２実施形態におけるハンドユニット１６０の平面図、図８（ｂ）はハンドユニット１６０の正面図である。同図において上記第１実施形態のハンドユニット６０と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
本実施形態においてはハンド本体部６１の上板６１ａ’には吸着パッド７０を露出させる開口のみが形成され、載置部材１６３はハンド本体部６１の側板６１ｃ’に取り付けられている。載置部材１６３はその上端において回転体であるローラ１６３ａが回転自在に支持されて、自由回転可能に構成されている。ローラ１６３ａの一部はハンド本体部６１の上面から上方へ突出している。図７は、載置部材１６３の斜視図である。
【００５１】
ローラ１６３ａは位置決めユニット４１による位置決め方向であるＹ方向と直交するＸ方向を回転軸として回転自在に支持されており、位置決めユニット４１の位置決め方向であるＹ方向に自由回転可能に構成されている。また、ローラ１６３ａはＸ方向の中央部において相対的に大径であって、その両端部に至る程小径になったテーパ形状をなしている。これにより基板Ｗとの接触面積を低減することができる。ローラ１６３ａはその周面が平滑な樹脂材料から構成されることが望ましい。
【００５２】
図８（ａ）及び（ｂ）に戻り、本実施形態では上記第１実施形態における位置決めブロック５２は設けられておらず、また、本実施形態のスライドユニット５０には上記第１実施形態における位置決めユニット５１は設けられていない。すなわち、本実施形態ではハンドユニット６０上での基板Ｗの位置決めは、位置決めユニット４１によるＹ方向の位置決めのみ行なう。
【００５３】
これらに代わってハンドユニット１６０にはセンサ６５が設けられている。センサ６５はセンサ６４と同様にハンド本体部６１上に載置される基板Ｗを検出する光センサ等のセンサであるが、センサ６４が基板Ｗが斜めを向いて収納されているか否かを検出するために用いられるのに対し、センサ６５はハンド本体部６１上における基板ＷのＸ方向の位置を検出するために用いられる。
【００５４】
次に係る構成からなるハンドユニット１６０を用いた基板移載ロボット１００による基板Ｗの移載動作について説明する。本実施形態における基板移載ロボット１００の移載動作は基本的に上記第１実施形態の基板移載ロボット１００の移載動作と同じであり、図５（ａ）乃至（ｅ）及び図６（ａ）及び（ｂ）に示した動作を行なう。
【００５５】
但し、基板収納装置２００へのハンドユニット１６０の前進動作をセンサ６５が基板Ｗの端縁を検出した時点で終了する点が異なる。図１０（ａ）及び（ｂ）はその説明図である。
【００５６】
図１０（ａ）はハンドユニット１６０が基板収納装置２００へ前進している途中の態様を示す図である。ハンドユニット１６０はセンサ６５により基板Ｗの端縁が検出されるまで前進し、端縁が検出されると図１０（ｂ）に示すように停止する。この動作により、ハンド本体部６１に対する基板Ｗの位置決めがなされたことになる。その後、上述した図５（ｂ）乃至（ｅ）に示す動作を行い、基板Ｗが基板収納装置２００から取り出されることになる。
【００５７】
次に、ハンドユニット１６０上で取り出した基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。図１１（ａ）及び（ｂ）はその動作説明図である。図１１（ａ）に示すように基板収納装置２００から基板Ｗを取り出した状態では基板ＷはＹ方向に規定位置からずれてハンドユニット１６０上に載置されている場合がある。そこで、まず、吸着パッド７０によるエアの吸引を解除して基板Ｗの保持を一旦解除し、図１１（ｂ）に示すように位置決めユニット４１を作動させて基板ＷのＹ方向の位置決めを行なう。
【００５８】
基板Ｗの位置決めを行なう際、ローラ１６３ａの回転方向（Ｙ方向）が位置決め方向（Ｙ方向）であることから、位置決め動作に伴う基板ＷのＹ方向の移動に従動してローラ１６３ａが回転する。従って、基板Ｗと載置部材１６３との間の摩擦を低減することができる。
【００５９】
基板ＷのＹ方向の位置決めが完了すると、吸着パッド７０によるエアの吸引を再開して、基板Ｗをハンド本体部６１に保持する。また、位置決めユニット４１による位置決め動作を解除する。吸着パッド７０により基板Ｗは位置決めされた状態で保持される。基板移載ロボット１００の移動中、基板Ｗは吸着パッド７０により保持されるので、基板Ｗの位置決め状態が損なわれることはない。
【００６０】
本実施形態では、基板Ｗがローラ１６３ａに載置される構成としたが、上記第１実施形態の球体６３ａを用いた構成に比べて、ローラ１６３ａを用いた構造は比較的安価なので、コストの低減を図れる。
【００６１】
更に、本実施形態では載置部材１６３をハンド本体部６１の外部に配設する構成としたので、組立性、メンテナンス性を向上できる。また、載置部材１６３を有していない、既存の基板移載ロボットに対しても、僅かな加工により載置部材１６３を後付けできるという利点もある。なお、上記第１実施形態の載置部材６３についてもハンド本体部６１の外部に配設する構成としてもよいことはいうまでもない。
【００６２】
上記第１及び第２実施形態においては、基板Ｗを保持するために吸着パッド７０を用いたが、例えば、基板Ｗを挟持するクランプ式の機構により基板Ｗを保持する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板移載ロボット１００を用いた基板処理システムの概略図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】（ａ）はハンドユニット６０の平面図、（ｂ）は図３（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図４】図３（ｂ）の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｅ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）は基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図８】（ａ）は本発明の第２実施形態におけるハンドユニット１６０の平面図、（ｂ）はハンドユニット１６０の正面図である。
【図９】載置部材１６３の斜視図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態の基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態の基板移載ロボット１００の動作説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｗ 基板
４１、５１ 位置決めユニット
６０、１６０ ハンドユニット
６１ ハンド本体部
７０ 吸着パッド
６３、１６３ 載置部材
６３ａ 球体
１００ 基板移載ロボット
１６３ａ ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置されるハンドユニットと、
前記ハンドユニット上に載置された前記基板の位置決めを行なう位置決め手段と、
を備えた基板移載ロボットにおいて、
前記ハンドユニットが、
ハンド本体部と、
前記ハンド本体部から上方へ突出し、前記基板が載置される複数の載置部材と、
を備え、
各々の前記載置部材は、
その上端において回転自在に支持されて自由回転する回転体を有することを特徴とする基板移載ロボット。
【請求項２】
前記回転体は、前記位置決め手段による前記基板の位置決め方向に自由回転することを特徴とする請求項１に記載の基板移載ロボット。
【請求項３】
前記回転体が、球体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板移載ロボット。
【請求項４】
前記回転体は、前記位置決め手段による前記基板の位置決め方向と直交する回転軸回りに回転することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板移載ロボット。
【請求項５】
前記回転体が、ローラであることを特徴とする請求項４に記載の基板移載ロボット。
【請求項６】
前記ローラは、その回転軸方向の中央部において相対的に大径であり、その回転軸方向の両端部において相対的に小径であることを特徴とする請求項５に記載の基板移載ロボット。
【請求項１】
基板が載置されるハンドユニットと、
前記ハンドユニット上に載置された前記基板の位置決めを行なう位置決め手段と、
を備えた基板移載ロボットにおいて、
前記ハンドユニットが、
ハンド本体部と、
前記ハンド本体部から上方へ突出し、前記基板が載置される複数の載置部材と、
を備え、
各々の前記載置部材は、
その上端において回転自在に支持されて自由回転する回転体を有することを特徴とする基板移載ロボット。
【請求項２】
前記回転体は、前記位置決め手段による前記基板の位置決め方向に自由回転することを特徴とする請求項１に記載の基板移載ロボット。
【請求項３】
前記回転体が、球体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板移載ロボット。
【請求項４】
前記回転体は、前記位置決め手段による前記基板の位置決め方向と直交する回転軸回りに回転することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板移載ロボット。
【請求項５】
前記回転体が、ローラであることを特徴とする請求項４に記載の基板移載ロボット。
【請求項６】
前記ローラは、その回転軸方向の中央部において相対的に大径であり、その回転軸方向の両端部において相対的に小径であることを特徴とする請求項５に記載の基板移載ロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−５３６４３（Ｐ２００８−５３６４３Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３１０６１（Ｐ２００６−２３１０６１）
【出願日】平成１８年８月２８日（２００６．８．２８）
【出願人】（３９１０３２３５８）平田機工株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２８日（２００６．８．２８）
【出願人】（３９１０３２３５８）平田機工株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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