把持装置
【課題】フォトマスク基板等を把持爪内の一定の位置（例えば、先端側位置）で把持することが可能な把持装置を提供する。
【解決手段】上側把持爪134が下降して、移動プレート430が基板300に当接すると、移動プレート430が、中間スライダ420の底面に形成された斜面に沿って後方に移動を開始するとともに、中間スライダ420が、ベース部410の底面に形成された斜面に沿って前方に移動を開始する。そして、後面ガイド部材450が基板300の後面に当接するようになると、基板300及び移動プレート430は後方への移動を停止し、中間スライダ420及び後面ガイド部材450とともに、前方への移動を開始する。そして、基板300の前面が前面ガイド部材440に当接するようになると、基板300及び移動プレート430は、中間スライダ420及び後面ガイド部材450とともに、前方への移動を停止し、基板300が上側把持爪134の先端側で位置合わせされた状態で上側把持爪134によって把持される。
【解決手段】上側把持爪134が下降して、移動プレート430が基板300に当接すると、移動プレート430が、中間スライダ420の底面に形成された斜面に沿って後方に移動を開始するとともに、中間スライダ420が、ベース部410の底面に形成された斜面に沿って前方に移動を開始する。そして、後面ガイド部材450が基板300の後面に当接するようになると、基板300及び移動プレート430は後方への移動を停止し、中間スライダ420及び後面ガイド部材450とともに、前方への移動を開始する。そして、基板300の前面が前面ガイド部材440に当接するようになると、基板300及び移動プレート430は、中間スライダ420及び後面ガイド部材450とともに、前方への移動を停止し、基板300が上側把持爪134の先端側で位置合わせされた状態で上側把持爪134によって把持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク基板等の板状体を把持する把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やＬＳＩ等の製造に使用されるフォトマスクは、複数の工程を経て製作されるが、各工程毎に、各種処理装置が利用されている。そのため、フォトマスクの製作過程においては、フォトマスクを構成する基板を、工程順に、各工程を担当する各処理装置に順次搬送して行く必要がある。当該搬送には、例えば、台車が利用される。台車等によって各処理装置の近くまで運ばれた基板は、台車等から各処理装置へ移載されて、各処理装置で処理される。そして、各処理装置での処理が終了した基板は、再度、各処理装置から台車等へ移載されて、次の処理装置に運ばれる。このような台車等と各処理装置との間での基板の受け渡しは、従来は、人手で行われることが一般的であった。
【０００３】
一方、ＬＣＤの大型化に伴い、フォトマスクのサイズも大きくなってきており、現在、ＬＣＤの製造に使用されているフォトマスクには、１２２０ｍｍ×１４００ｍｍ（厚さ１３ｍｍ）という大型のものも存在する。その結果、フォトマスクを構成する基板の重量も重たくなってきており、人手で扱うのが困難になってきている。また、処理装置によっては、基板の受け渡しに正確な位置合わせを必要とするものもあり、このような処理装置に対する基板の受け渡しは更に困難なものとなる。
【０００４】
なお、特開２００３−１００８４６号公報には、フォトマスクの製造ラインにおいて、搬送台車と処理装置との間でフォトマスク基板の受け渡しを行う基板受渡機構が開示されている。
【０００５】
また、特開２０００−３１２５０号公報には、３次元的に移動可能なアーム本体と、基板を垂直な姿勢に保持すべくアーム本体の一方側の表面上に適当な間隔で立設された複数の把持部材とを備えたアームユニットが開示されている。当該アームユニットにおいては、各把持部材の先端には、基板の周辺部に嵌合可能な切欠を備えるツメ部が形成されており、これらのツメ部が基板の周辺部に嵌合することにより、基板が周囲から把持されて垂直な姿勢に保持される。
【０００６】
しかしながら、仮に、前記アームユニットを利用して基板の移載を行うことを考えた場合、各ツメ部が備える切欠のサイズ（基板の厚み方向の長さ）は、基板の厚みのばらつきや、基板と切欠との位置合わせの容易さを考慮して、移載対象となる基板の厚み（の最大値）よりやや大きめに形成されることになる。そのため、例えば、複数の基板を一枚ずつ前記アームユニットで移載する場合、各ツメ部において基板が把持される切欠内位置に、ばらつきが生じ得ることになる。各ツメ部の切欠内における基板の把持位置がばらつくと、それに応じて、把持された基板の向きにばらつきが生じることになる。基板の受け渡し先となる処理装置によっては、基板が高い精度で一定の向きを向いている（例えば、処理装置に対して正対している）ことを要求するものもあり、基板の向きにばらつきが生じると、このような処理装置に対する基板の受け渡しが困難になる。特に、基板のサイズが大きくなると、各ツメ部での把持位置の微妙な違いが、基板の左右両端位置の大きなずれ等につながってしまう。
【特許文献１】特開２００３−１００８４６号公報
【特許文献２】特開２０００−３１２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、フォトマスク基板等の板状体を、把持爪内の一定の位置（例えば、先端側位置）で把持することが可能な把持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る把持装置は、板状体（例えば、フォトマスク等の基板）の端部に当接する把持爪を備え、前記把持爪は、ベース部と、前記ベース部に対して前後動可能な中間スライダ部と、前記中間スライダ部に対して前後動可能な移動プレート部と、前記ベース部に設けられ、前記板状体の一方の面に当接して、前記板状体の動きを規制する固定ガイド部と、前記中間スライダ部に設けられ、前記板状体の他方の面に当接して、前記板状体を前記固定ガイド部のある方向へ押す移動ガイド部とを備え、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、前記移動ガイド部が、前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接するまで、前記板状体の他方の面を押すことを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記ベース部の前記中間スライダ部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有しているようにしてもよい。
【００１０】
また、以上の場合において、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するようにしてもよい。この場合、前記中間スライダ部の前記移動プレート部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有しているようにしてもよい。
【００１１】
また、以上の場合において、前記板状体の端面が前記移動プレートに当接すると、前記移動プレート部が、前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するとともに、前記中間スライダ部が、前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、前記板状体の他方の面が前記移動ガイド部に当接すると、前記移動プレート部は、前記移動ガイド部のある方向への移動を停止し、前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接すると、前記中間スライダ部は、前記固定ガイド部のある方向への移動を停止するようにしてもよい。また、前記把持爪は、前記ベース部に対する前記中間スライダ部の動きを案内する第一直動案内手段と、前記中間スライダ部に対する前記移動プレート部の動きを案内する第二直動案内手段とを更に備えるようにしてもよい。前記第一直動案内手段及び第二直動案内手段はそれぞれ、例えば、リニアガイドによって構成される。
【００１２】
また、前記把持装置は、前記把持爪を複数備えるようにしてもよい。この場合、複数の前記把持爪は、例えば、前記板状体の上端部に当接する上側把持爪と、前記板状体の下端部に当接する下側把持爪とによって構成される。更に、前記上側把持爪及び前記下側把持爪は、それぞれ、上下動可能であるようにしてもよい。そして、前記上側把持爪は、前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、前記移動プレート部を、前記移動ガイド部のある方向に付勢する第二付勢手段とを更に備えるようにしてもよい。また、前記下側把持爪は、前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、前記移動プレート部を、前記移動ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第二付勢手段とを更に備えるようにしてもよい。前記第一付勢手段及び第二付勢手段はそれぞれ、例えば、コイルばねによって構成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フォトマスク基板等の板状体を、把持爪内の一定の位置で把持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、基板の移載を行う基板移載装置に本発明を適用した場合について説明する。
【００１５】
図１〜図３は、本発明による基板移載装置（把持装置）の外観を示す図である。図１は正面側斜め上から見た斜視図を示し、図２は背面側斜め上から見た斜視図を示し、図３は背面図を示す。本基板移載装置は、フォトマスク等の矩形平板状基板を立てた状態で上下方向に把持（挟持）して移載を行うものであって、オペレータが行う基板移載作業を補助するものである。例えば、オペレータは、本基板移載装置を利用して、台車と処理装置との間で基板の移載を行う。
【００１６】
図１〜図３に示すように、本発明による基板移載装置１００は、胴体部１１０と、アーム部１２０と、把持部１３０とを備える。
【００１７】
胴体部１１０は、胴体ベース部１１１と回転胴部１１２とから構成される。胴体ベース部１１１は、基板移載装置１００が設置される床などに固定されるものであり、その中央部に、垂直方向に伸びるシャフト（不図示）が固定されている。回転胴部１１２は、胴体ベース部１１１に固定されたシャフトを中心に回転可能なものであり、四角柱状の形状を有する。回転胴部１１２の筐体内には、基板移載装置１００の動作を制御する制御部等が収められている。また、回転胴部１１２の一側面には、水平方向に伸びるアーム部１２０の基端部が上下動（昇降）可能なように取り付けられている。
【００１８】
アーム部１２０は、円筒状の形状を有する第一アーム１２１及び第二アーム１２２から構成される。第一アーム１２１の後端は、回転胴部１１２の側面に上下動可能なように取り付けられる。第一アーム１２１の先端と、第二アーム１２２の後端とは、第二アーム１２２が第一アーム１２１に対して（垂直な軸を中心に）水平方向に回転可能なように連結される。第二アーム１２２の先端には、把持部１３０が、水平方向に回転可能なように取り付けられる。なお、第一アーム１２１（アーム部１２０）の上下動は、例えば、回転胴部１１２の筐体内に収められたリニアガイド、ボールネジ、モータ等を利用して実現される。
【００１９】
把持部１３０は、移載対象となる基板を垂直に立てた状態（後述するチルト動作時は、やや前傾した状態）で把持するものであって、チルトベース部１３１と、チルト部１３２とを備える。チルトベース部１３１とチルト部１３２とは、チルト部１３２がチルトベース部１３１に対して（水平な軸を中心に）垂直方向に回転可能なように、下端部で連結されている。チルト部１３２がチルトベース部１３１に対して垂直方向に回転することで、チルト部１３２が前傾することになる。なお、チルト部１３２のチルト動作（前傾動及び前傾状態から元の垂直状態に復帰する動き）は、例えば、把持部１３０の筐体内に収められたボールネジ、モータ等を利用して実現される。
【００２０】
このようなチルト動作を行うチルト部１３２は、基板を把持するための爪を複数（本実施形態では３つ）備えている。より具体的には、垂直に立てた状態の基板の下端部（底面）を支持する一つの下側把持爪１３３と、垂直に立てた状態の基板の上端部（上面）を押さえる２つの上側把持爪１３４とを備える。下側把持爪１３３は、チルト部１３２の前面下部に上下動可能に取り付けられており、２つの上側把持爪１３４は、チルト部１３２の前面上部に上下動可能に取り付けられた上側把持部材１３５の両端部に取り付けられている。上側把持部材１３５は、水平方向に長い矩形状の平板部材であり、様々なサイズの基板に対応できるように、下側把持爪１３３に比べて、長い距離上下動することができる。基板移載装置１００においては、下側把持爪１３３を上昇させ、上側把持部材１３５（すなわち、上側把持爪１３４）を下降させることで、基板の把持（クランプ）を行い、上側把持部材１３５（すなわち、上側把持爪１３４）を上昇させ、下側把持爪１３３を下降させることで基板の解放（アンクランプ）を行う。下側把持爪１３３及び上側把持部材１３５の上下動は、例えば、把持部１３０の筐体内に収められたリニアガイド、ボールネジ、モータ等を利用して実現される。各把持爪１３３，１３４には、基板を各把持爪１３３，１３４内の一定の位置（本実施形態では、先端側位置）で把持することを可能にする機構（以下、基板位置合わせ機構という）が設けられている。当該基板位置合わせ機構の詳細については後述する。
【００２１】
一方、チルトベース部１３１には、図３に示すように、表示装置及び入力装置として、タッチパネル付き液晶ディスプレイ１４１が取り付けられている。タッチパネル付き液晶ディスプレイ１４１は、基板移載装置１００の操作に必要な各種メニューや装置の状態を表示すると共に、オペレータの指示を入力するためのものである。更に、チルトベース部１３１には、表示装置として、モニタ１４２が取り付けられている。モニタ１４２は、下側及び上側把持爪１３３，１３４のクランプ・アンクランプ状態を確認するために各把持爪付近に設けられたＣＣＤカメラ（不図示）の映像を表示するためのものである。
【００２２】
また、チルトベース部１３１の両側面には、外側に伸びるハンドル１４３が取り付けられている。オペレータは、当該ハンドル１４３を持って、把持部１３０を必要な場所に移動させることで、基板の移載を行う。ハンドル１４３には、基板移載装置１００を操作するためのスイッチ１４４が複数個設けられている。例えば、チルト動作、クランプ・アンクランプ動作、アーム上下動を指示するためのスイッチが設けられている。
【００２３】
次に、以上のような構成を有する基板移載装置１００の動作について説明する。
【００２４】
図４は、基板移載装置１００の使用方法を説明するための図である。ここでは、同図に示す基板載置台２０１から基板載置台２０２へ基板３００を移載する場合を例にして説明する。なお、基板載置台２０１，２０２は共に、斜めに立てかけるようにして基板を載置するタイプの載置台である。また、各基板載置台２０１，２０２の前には、基板の受け渡しを行う際の把持部１３０の位置決めを容易にするための器具として、キャッチャー２１１，２１２が設けられている。キャッチャー２１１，２１２は、同図（ｂ）に示すように、把持部１３０の下端部（チルトベース部１３１とチルト部１３２との連結部周辺）を収容する収容部２１３と、当該収容部２１３の動きを直線方向に制限するリニアガイド２１４とから構成され、各基板載置台２０１，２０２の前に配置される設置台（不図示）の上に載せられて、収容部２１３が各基板載置台２０１，２０２に対して垂直な方向に前後動できるように設置される。
【００２５】
まず、同図（ａ）に示すように基板載置台２０１に載置されている基板３００を把持するため、オペレータは、把持部１３０のハンドル１４３を持って、把持部１３０を基板載置台２０１に概ね正対する位置まで移動させる。この際、オペレータのハンドル操作に応じて、把持部１３０の第二アーム１２２に対する回転、第二アーム１２２の第一アーム１２１に対する回転（屈伸）並びに第一アーム１２１及び回転胴部１１２の回転（旋回）が適宜行われる。そして、把持部１３０の下端部がキャッチャー２１１の収容部２１３の上方に位置するところまで把持部１３０を移動させると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、アーム部１２０を下降させ、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１１の収容部２１３に収容させる。把持部１３０の下端部がキャッチャー２１１の収容部２１３に収容されると、把持部１３０は、基板載置台２０１に対して左右方向の位置合わせされた状態になる。把持部１３０の下端部の収容が完了すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、チルト部１３２を所定角度前傾させる。オペレータによってチルト動作が指示されると、チルト部１３２は、チルト部１３２の前面が基板３００と平行になるよう、所定角度前傾する。
【００２６】
チルト部１３２が前傾して、チルト部１３２の前面と基板３００が平行になると、次に、オペレータは、ハンドル１４３を前に押して、同図（ａ）に示すように、把持部１３０を基板３００の直前の位置（基板把持位置）まで前進させる。このとき、把持部１３０は、下端部がキャッチャー２１１の収容部２１３に収容された状態で収容部２１３と共に水平直線移動するので、基板載置台２０１に対して正対した状態（左右方向の位置合わせがされた状態）で移動させることができる。なお、このとき、上下の把持爪１３３，１３４は、解放状態、すなわち、下側把持爪１３３は下降し、上側把持爪１３４（上側把持部材１３５）は上昇した状態にある。把持部１３０が基板把持位置に達すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、基板３００のクランプを行う。オペレータによってクランプ動作が指示されると、まず、下側把持爪１３３が上昇して、下側把持爪１３３が基板３００の底面に当接し、続いて、上側把持部材１３５が下降して、上側把持爪１３４が基板３００の上面に当接する。下側把持爪１３３及び上側把持爪１３４は、基板３００にかかる力（クランプ力）が予め決められた値以上になると、上昇及び下降を停止する。クランプ力の制御は、例えば、モータのトルク制御によって行われ、基板３００を把持している間は、常に一定の力が基板３００に加わるように制御される。このようにして下側把持爪１３３と上側把持爪１３４とによる基板３００の把持（挟持）が完了すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、前傾していたチルト部１３２を、垂直な状態に復帰させる。続いて、オペレータは、基板３００が基板載置台２０１から充分離れるよう、ハンドル１４３を引っ張って、把持部１３０を後退させる。把持部１３０の後退が完了すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、アーム部１２０を上昇させ、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１１の収容部２１３から外す。
【００２７】
その後、オペレータは、把持部１３０で把持した基板３００を基板載置台２０２に載置するため、ハンドル１４３を操作して、把持部１３０をアーム部１２０及び胴体部１１０（回転胴部１１２）と共に、例えば、時計回りに回転させながら、把持部１３０を基板載置台２０２に概ね正対する位置まで移動させる。そして、把持部１３０の下端部がキャッチャー２１２の収容部２１３の上方に位置するところまで把持部１３０を移動させると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、アーム部１２０を下降させ、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１２の収容部２１３に収容させる。把持部１３０の下端部の収容が完了すると、オペレータは、ハンドル１４３を前に押して、把持部１３０を基板載置台２０２の直前の位置（基板載置位置）まで前進させる。基板載置位置に達すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、同図（ｂ）に示すように、チルト部１３２を所定角度前傾させる。その結果、基板３００は、把持部１３０に把持された状態のまま、基板載置台２０２に斜めに立てかけられて載置されることになる。次に、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、基板３００のアンクランプを行う。オペレータによってアンクランプ動作が指示されると、まず、上側把持部材１３５が上昇して、上側把持爪１３４が基板３００の上面から離れ、続いて、下側把持爪１３３が下降して、下側把持爪１３３が基板３００の底面から離れる。このようにして基板３００の解放が完了すると、オペレータは、把持部１３０が基板載置台２０２に載置された基板３００から充分離れるよう、ハンドル１４３を引っ張って、把持部１３０を後退させる。その後、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、前傾しているチルト部１３２を垂直な状態に復帰させ、更に、アーム部１２０を上昇させて、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１２の収容部２１３から外す。
【００２８】
以上のようにして、基板載置台２０１から基板載置台２０２へ基板３００の移載が行われる。オペレータは、基板移載装置１００を利用することで、基板の移載を容易に行うことができる。なお、ここでは、チルト部１３２を前傾させた状態で基板３００の受け渡しを行っているが、移載元又は移載先が垂直な状態で基板の受け渡しを行う装置等の場合は、チルト動作は不要となる。
【００２９】
次に、各把持爪１３３，１３４に設けられた基板位置合わせ機構について説明する。基板位置あわせ機構とは、把持対象となる基板を各把持爪で把持する際に、各把持爪の予め決められた一定の位置（本実施形態では、各把持爪の先端側位置）で基板が把持されるように各把持爪において基板を移動させる機構である。各把持爪に基板位置合わせ機構を設けることにより、把持動作開始時に基板が各把持爪に最初に当接した位置にかかわらず、各把持爪において基板を先端側に移動させ、把持動作が完了した時点では、基板が必ず各把持爪において先端側位置で把持されているようにすることが可能となる。
【００３０】
なお、基板位置合わせ機構は、各把持爪１３３，１３４にそれぞれ設けられるが、２つの上側把持爪１３４にそれぞれ設けられる基板位置合わせ機構の構造は同一であり、下側把持爪１３３に設けられる基板位置合わせ機構も上側把持爪１３４のものとほぼ同様の構造を有するので、以下では、主に、一方の上側把持爪１３４に設けられた基板位置合わせ機構について説明する。
【００３１】
図５〜図１０は、上側把持爪１３４に設けられた基板位置合わせ機構を説明するための図である。図５は、上側把持爪１３４の周辺部分の平面図を示し、図６は、上側把持爪１３４の周辺部分の側面図を示し、図７は、上側把持爪１３４の周辺部分の底面図を示す。また、図８〜図１０は、上側把持爪１３４の断面図を示し、図８は、図５のＡ−Ａ拡大断面図であり、図９は、図５のＢ−Ｂ拡大断面図であり、図１０は、図５のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【００３２】
図５及び図６に示すように、上側把持爪１３４は、取付部材４０１，４０２によって、上側把持部材１３５の端部に取り付けられている。また、図８〜図１０に示すように、上側把持爪１３４は、ベース部４１０と、中間スライダ４２０と、移動プレート４３０と、前面ガイド部材４４０と、後面ガイド部材４５０と、第一直動案内部材４６０と、第二直動案内部材４７０とを備える。
【００３３】
ベース部４１０は、上側把持爪１３４のベースとなる部材である。中間スライダ４２０は、ベース部４１０と移動プレート４３０との間に配置されて、ベース部４１０の底面に沿って前後動する部材である。移動プレート４３０は、中間スライダ４２０の下方に配置されて、中間スライダ４２０の底面に沿って前後動する部材である。第一直動案内部材４６０は、ベース部４１０と中間スライダ４２０との間に配置されて、ベース部４１０に対する中間スライダ４２０の動きを直線運動に制限する部材である。第二直動案内部材４７０は、中間スライダ４２０と移動プレート４３０との間に配置されて、中間スライダ４２０に対する移動プレート４３０の動きを直線運動に制限する部材である。図１０に示すように、本実施形態においては、第一直動案内部材４６０及び第二直動案内部材４７０は、それぞれ、（同図の左右方向に）間隔をあけて配置された２つのリニアガイドによって構成されている。
【００３４】
ベース部４１０は、その基端部が取付部材４０１に固定される。また、ベース部４１０には、第一直動案内部材４６０を介して、中間スライダ４２０が前後動可能に取り付けられている。すなわち、ベース部４１０の底面（図８において下向きの面）に、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのレール４６１が固定され、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのスライダ（スライドユニット）４６２が、中間スライダ４２０の上面（図８において上向きの面）に固定されている。なお、後述するように、ベース部４１０の底面は、ベース部４１０の上面（水平面）に対して所定角度（例えば、１°）傾斜しており、中間スライダ４２０は、当該傾斜面に沿って前後動することになる。
【００３５】
更に、中間スライダ４２０には、第二直動案内部材４７０を介して、移動プレート４３０が前後動可能に取り付けられている。すなわち、中間スライダ４２０の底面（図９において下向きの面）に、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのレール４７１が固定され、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのスライダ４７２が、移動プレート４３０の上面（図９において上向きの面）に固定されている。なお、後述するように、中間スライダ４２０の底面も、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた状態で、ベース部４１０の上面（水平面）に対して所定角度（例えば、ベース部４１０の底面とは逆向きに１°）傾斜するように形成されており、移動プレート４３０は、当該傾斜面に沿って前後動することとなる。
【００３６】
また、ベース部４１０の先端側には、前面ガイド部材４４０が固定され、中間スライダ４２０の後端側には、後面ガイド部材４５０が固定されている。前面ガイド部材４４０は、基板位置合わせの基準となる部材であり、基板の前面と当接して、基板の前方向の動きを規制するもの（固定ガイド）である。一方、後面ガイド部材４５０は、基板の後面に当接して基板を前方（前面ガイド部材４４０がある方向）に押し、基板を前方に移動させる部材（移動ガイド）である。前面ガイド部材４４０と後面ガイド部材４５０との間隔は、把持動作開始前の初期状態では、把持対象となる基板の厚み（の最大値）よりやや広くなるようになっており、把持動作時には、両者の間に、把持対象となる基板が嵌り込むことになる。
【００３７】
また、図９及び図１０に示すように、上側把持爪１３４は、第一付勢部材４８０と、第二付勢部材４９０とを備えている。図１０に示すように、本実施形態においては、第一付勢部材４８０及び第二付勢部材４９０はそれぞれ、（同図の左右方向に）間隔をあけて配置された２本の引っ張りコイルバネによって構成されている。
【００３８】
第一付勢部材４８０は、ベース部４１０と中間スライダ４２０との間に配置されて、ベース部４１０に対して、中間スライダ４２０を後方（前面ガイド部材４４０から遠ざかる方向）に付勢するものである。第一付勢部材４８０を構成する引っ張りコイルバネは、一方のフックが、ベース部４１０の底面に立設された円柱状部材４１１（の側面に形成された溝）に引っかけられ、他方のフックが、中間スライダ４２０の上面に立設された円柱状部材４２１（の側面に形成された溝）に引っかけられることによって、ベース部４１０と中間スライダ４２０に取り付けられている。そして、外力が加わっていない状態では、中間スライダ４２０は、第一付勢部材４８０によって後方に引っ張られて、中間スライダ４２０の後端部側面が、ベース部４１０の内側側面と当接した状態（図８に示した状態）で静止する。すなわち、外力が加わっていない状態では、前面ガイド部材４４０と後面ガイド部材４５０との間隔は、最も開いた状態に維持されることになる。
【００３９】
一方、第二付勢部材４９０は、中間スライダ４２０と移動プレート４３０との間に配置されて、ベース部４１０に対して、移動プレート４３０を後方（後面ガイド部材４５０がある方向）に付勢するものである。第二付勢部材４９０を構成する引っ張りコイルバネは、一方のフックが、ベース部４１０の底面に立設された円柱状部材４１１（の側面に形成された溝）に引っかけられ、他方のフックが、移動プレート４３０の上面に立設された円柱状部材４３１（の側面に形成された溝）に引っかけられることによって、ベース部４１０と移動プレート４３０に取り付けられている。上側把持爪１３４の一部として組み付けられた際、中間スライダ４２０の底面は、前方に向かって下向きに傾くことになるので、外力が加わっていない状態（基板が当接してない状態）でも、移動プレート４３０は、重力によって（中間スライダ４２０の底面に沿って）前方に付勢されることになる。しかしながら、移動プレート４３０は、第二付勢部材４９０によって（中間スライダ４２０の底面に沿って）後方にも付勢されるので、重力による前方向の力と、第二付勢部材４９０による後方向の力とが釣り合う位置において、移動プレート４３０は静止することになる。その結果、移動プレート４３０は、基板３００と当接する部分が、前面ガイド部材４４０と後面ガイド部材４５０との間から見えるような位置で静止することになる。
【００４０】
また、図９に示すように、上側把持爪１３４は、基板３００の有無を検知するための検知部材４０３及び光センサ４０４を備える。検知部材４０３は、回転軸４０５を中心に回転可能な部材であって、上側把持爪１３４が基板３００を把持する際に、基板３００の端面に当接する突出部４０６を備える。上側把持爪１３４が基板３００を把持する際に、上側把持爪１３４が下降して、検知部材４０３の突出部４０６が基板３００の上端面に当接すると、検知部材４０３は、回転軸４０５を中心に反時計回りに回転し始める。検知部材４０３が一定角度以上回転すると、検知部材４０３の一部が、光センサ４０４の物体検知用の光を遮ることとなり、直接的には検知部材４０３の存在が検知され、その結果、間接的に基板３００の存在が検知される。なお、基板３００を解放する際に、上側把持爪１３４が上昇して、基板３００が検知部材４０３の突出部４０６から離れ始めると、回転軸４０５に設けられたねじりコイルバネによって、検知部材４０３が基板把持時とは逆方向に回転をし始め、基板３００が検知部材４０３の突出部４０６に当接しなくなると、図８及び図９に示すように、突出部４０６が移動プレート４３０の底面よりも下方に突出した状態（初期状態）で静止する。当該初期状態では、光センサ４０４の物体検知用の光は、検知部材４０３によって遮られないので、直接的には検知部材４０３の不存在が検知され、その結果、間接的に基板が無いことが検知される。
【００４１】
次に、基板位置合わせ機構を構成する各構成要素の詳細について説明する。なお、以下の説明においても、これまでの説明と同様に、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた状態を基準に、各構成要素の上面及び底面を決めている。
【００４２】
図１１は、ベース部４１０の構造を示す図である。同図（ａ）は、ベース部４１０の底面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００４３】
同図に示すように、ベース部４１０は、概ね直方体状の外形を有し、その底面に開口が形成されて、その内部に、第一直動案内部材４６０、中間スライダ４２０、第二直動案内部材４７０、移動プレート４３０等を収容する空間４１２が形成されている。
【００４４】
ベース部４１０の長手方向の一方の端部には、ベース部４１０を取付部材４０１に固定するための２つの孔４１３が形成されている。また、ベース部４１０の長手方向の他方の端部中央には、前面ガイド部材４４０を固定するための孔４１４が形成されている。また、一方の端部に形成された２つの孔４１３の間には、当該２つの孔４１３が形成された側の端から、他方の端部に形成された孔４１４の近くまで直線状に伸びる切れ込み４１５が形成されている。当該切れ込み４１５は、前述した検知部材４０３を配置するために設けられている。そして、ベース部４１０の上壁４１６の内側面（ベース部４１０の底面）には、当該切れ込み４１５の両側及び先端を囲うように、突出部４１７が形成されており、当該突出部４１７によって、上壁４１６の内側面は、２つの領域に分離されている。
【００４５】
同図（ｂ）に示すように、ベース部４１０の上壁４１６の厚みは、前方（孔４１４のある側）に向けて一定の割合で薄くなるように形成されている。すなわち、上壁４１６の内側面は、上壁４１６の外側面に対して、一定の角度（例えば、１°）で傾斜するように形成されている。その結果、ベース部４１０が上側把持爪１３４の一部として組み付けられた状態（図８の状態）では、ベース部４１０の上壁内側面は、前方に向けて一定の角度で上昇するように傾斜することになる。
【００４６】
また、ベース部４１０の上壁４１６には、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのレール４６１を固定するための４つの孔４１８と、第一付勢部材４８０を構成する引っ張りコイルバネのフックを引っかける円柱部材４１１を挿入して固定するための孔４１９とが、突出部４１７の両側にそれぞれ形成されている。
【００４７】
図１２は、前面ガイド部材４４０の構造を示す図である。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は正面図であり、同図（ｃ）は側面図である。
【００４８】
同図に示すように、前面ガイド部材４４０は、ガイド本体４４１と、取付部４４２とを備える。
【００４９】
ガイド本体４４１は、基板の前面と当接して基板の前方向の動きを規制する部分である。すなわち、基板の位置合わせの基準となるものであり、基板がガイド本体４４１に当接して前方向の動きを停止することによって、基板の位置合わせがされることになる。同図に示すように、ガイド本体４４１は、概ね細長い直方体状の外形を有し、基板と対向する面は、基板と接触する部分を最小限にするため、基板の前面（垂直面）に対して、所定の角度（例えば、２°）をなすよう形成されており、更に、当該基板と対向する面には、前進した移動プレート４３０の先端との干渉を避けるため、切り欠き４４３が形成されている。
【００５０】
取付部４４２は、前面ガイド部材４４０をベース部４１０に固定するための直方体状の部分であって、ガイド本体４４１の長手方向中央に、当該長手方向とは垂直な方向に伸びるように設けられている。取付部４４２の上面（ベース部４１０と接する面）には、前面ガイド部材４４０をベース部４１０に固定するための穴４４４が形成されている。
【００５１】
図１３は、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０の構造を示す図である。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は正面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、同図（ｄ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００５２】
同図に示すように、中間スライダ４２０は、２つのスライド部４２２と、当該２つのスライド部４２２を連結する連結部４２３とを備える。スライド部４２２はそれぞれ、細長い平板状の形状を有しており、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのスライダ４６２を上面に固定するための２つの孔４２４と、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのレール４７１を底面に固定するための３つの孔４２５と、第一付勢部材４８０を構成する引っ張りコイルバネのフックを引っかける円柱部材４２１を挿入して固定するための孔４２６が形成されている。また、スライド部４２２の後端外側のかど（同図（ａ）の左下隅及び右下隅）は、ベース部４１０の底面に立設された円柱状部材４１１との干渉を避けるような形状に切り欠いてある。
【００５３】
同図（ｃ）に示すように、各スライド部４２２は、前方（同図（ｃ）の上方向）に向かって一定の割合で厚みが厚くなるように形成されており、各スライド部４２２の上面を、ベース部４１０の上壁内側面と平行に配置すると、各スライド部４２２の底面が、ベース部４１０の上壁内側面とは逆の向きに一定角度（例えば、１°）傾斜するようになる。すなわち、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた際、各スライド部４２２の底面は、ベース部４１０の上面（水平面）に対して、前方に向けて一定の角度で下降するように傾斜することになる。
【００５４】
また、連結部４２３は、２つのスライド部４２２を、その一方の端部において連結する部分であって、同図（ｂ）に示すように、正面視においてコの字状の形状を有する。また、連結部４２３には、後面ガイド部材４５０を固定するための孔４２７が２つ形成されている。
【００５５】
一方、同図に示すように、後面ガイド部材４５０は、概ね直方体状の形状を有しており、基板の後面と対向する面４５１は、基板と接触する部分を最小限にするため、基板の後面（垂直面）に対して、所定の角度（例えば、２°）をなすよう形成されている。また、後面ガイド部材４５０には、後面ガイド部材４５０を連結部４２３の底面（スライド部４２２とは反対側の面）に固定するための孔４５２が２つ形成されている。
【００５６】
図１４は、移動プレート４３０の構造を示す図である。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００５７】
同図に示すように、移動プレート４３０は、本体部４３２と、本体部４３２の一辺の両側に設けられた２つの脚部４３３とを備える。
【００５８】
本体部４３２は、基板の端面と当接する部分であり、概ね矩形平板状の外形を有し、先端側の端部中央には、前面ガイド部材４４０の取付部４４２との干渉を避けるため、矩形状の切り欠き４３４が形成されている。また、本体部４３２の左右両辺付近には、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのスライダ４７２を固定するための孔４３５が２つずつ形成されている。
【００５９】
また、脚部４３３は、それぞれ、矩形平板状の形状を有し、中間スライダ４２０の連結部４２３との干渉を避けるように、本体部４３２の後端の左右両側に設けられている。また、脚部４３３の本体部４３２よりの部分には、第二付勢部材４９０を構成する引っ張りコイルバネのフックを引っかける円柱部材４３１を挿入して固定するための孔４３６が形成されている。
【００６０】
同図（ｂ）に示すように、移動プレート４３０は、前方（同図の上方向）に向かって一定の割合で厚みが薄くなるように形成されており、底面に対して上面が一定の角度（例えば、１°）で傾斜している。すなわち、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた際、移動プレート４３０の底面（図８において下向きの面）が、ベース部４１０の上面（水平面）と平行になるように形成されている。
【００６１】
次に、以上のような構造を有する基板位置合わせ機構の動作について説明する。
【００６２】
図１５は、基板位置合わせ機構の動作を説明するための図である。同図（ａ）は、位置合わせされる前の状態を示し、同図（ｂ）は、位置合わせ終了後の状態を示している。
【００６３】
まず、把持動作開始に伴い、上側把持爪１３４が下降して、同図（ａ）に示すように、移動プレート４３０の端面が基板３００に当接すると、移動プレート４３０及び（第二直動案内部材４７０を介して）中間スライダ４２０に上向きの力が作用する。その結果、移動プレート４３０が、中間スライダ４２０の底面に形成された斜面に沿って後方（後面ガイド部材４５０がある方向）に移動を開始するとともに、中間スライダ４２０が、ベース部４１０の底面に形成された斜面に沿って前方（前面ガイド部材４４０がある方向）に移動を開始する。なお、移動プレート４３０の後方への移動に伴い、当該移動プレート４３０に当接する基板３００も、摩擦によって移動プレート４３０と共に後方に移動する。
【００６４】
このようにして、上側把持爪１３４の下降に伴って、移動プレート４３０及び基板３００の（中間スライダ４２０に対する）後方への移動及び中間スライダ４２０の前方への移動が行われると、やがて、中間スライダ４２０に固定された後面ガイド部材４５０が、基板３００の後面に当接するようになる。
【００６５】
後面ガイド部材４５０が基板３００の後面に当接するようになると、基板３００が、後面ガイド部材４５０によって前方へ押されるようになるので、基板３００及び移動プレート４３０は後方への移動を停止して、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０とともに、前方への移動を開始することになる。
【００６６】
このようにして、基板３００が前方への移動を開始すると、やがて、同図（ｂ）に示すように、基板３００の前面が前面ガイド部材４４０に当接するようなる。基板３００の前面が前面ガイド部材４４０に当接すると、基板３００及び移動プレート４３０は、前方への移動を停止し、それに伴い、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０も前方への移動を停止する。すなわち、基板３００は、上側把持爪１３４の先端側に位置合わせされた状態で移動を停止し、当該位置において、上側把持爪１３４によって把持される（押さえつけられる）ことになる。
【００６７】
なお、把持している基板３００を解放するため、上側把持爪１３４が上昇して、移動プレート４３０が基板３００に当接しなくなると、上向きの力が作用しなくなるので、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０は、第一付勢部材４８０によって後方に引っ張られて、後方への移動を開始し、中間スライダ４２０の後端部側面が、ベース部４１０の内側側面と当接した状態（図８に示した状態）で静止する。また、移動プレート４３０は、重力による前方向の力と、第二付勢部材４９０による後方向の力とが釣り合う位置において、静止する。
【００６８】
上側把持爪１３４の基板位置合わせ機構では、以上のような動作を行うことによって、把持動作開始時に、基板３００が移動プレート４３０のどの位置に当接したかにかかわらず、把持動作完了時点では、基板３００の前面が前面ガイド部材４４０と当接した状態、すなわち、先端側に位置合わせされた状態で把持されることになる。
【００６９】
なお、前述したように、下側把持爪１３３にも、上側把持爪１３４と同様の基板位置合わせ機構が設けられており、下側把持爪１３３の基板位置合わせ機構も、上側把持爪１３４の基板位置合わせ機構と同様に動作するが、下側把持爪１３３では、把持爪の向きが逆（図１５等の上下を逆にした状態）になることに伴い、中間スライダ４２０の移動プレート４３０と対向する面の傾斜が逆向き（後方に向かって下降するよう）になるので、下側把持爪１３３では、移動プレート４３０を適当な位置に静止させるため、第二付勢部材４９０は、移動プレート４３０を後方ではなく前方（後面ガイド部材４５０から遠ざかる方向）に付勢することが必要になる。そのため、下側把持爪１３３では、第二付勢部材４９０は、例えば、引っ張りコイルばねではなく、圧縮コイルばねによって構成される。この場合、移動プレート４３０は、重力による後方向の力と、第二付勢部材４９０による前方向の力とが釣り合う位置において静止することになる。また、本実施形態では、下側把持爪１３３の（左右方向の）幅を、上側把持爪１３４の２倍となるようにしているので（図１参照）、下側把持爪１３３を構成するベース部４１０、中間スライダ４２０、移動プレート４３０等の幅は、上側把持爪１３４を構成するベース部４１０、中間スライダ４２０、移動プレート４３０等の幅の２倍となり、それにともにない、下側把持爪１３３では、各直動案内部材４６０，４７０は、例えば、上側把持爪１３４の２倍の数（すなわち、４つ）のリニアガイドで構成される。
【００７０】
基板移載装置１００の各把持爪は、以上のような構造を有しているので、把持動作開始時の基板の位置にかかわらず、把持動作完了時点では、各把持爪内の一定の位置（すなわち、先端側位置）で、基板が把持されていることとなる。その結果、把持された基板の向きにばらつきが生じなくなり、正確な位置合わせを要求する処理装置等に対する基板の受け渡しが容易に行えるようになる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態では、各把持爪の先端側位置で基板が把持されるようにしていたが、他の位置、例えば、把持爪の後端側の位置で基板が把持されるようにすることも考えられる。また、上述した実施形態では、基板の上端面及び下端面に当接する各把持爪に、本発明を適用した場合について説明したが、基板の両側端面に当接する各把持爪に本発明を適用することも考えられる。また、上述した実施形態では、基本的に、基板を立てた状態で把持する把持装置に本発明を適用した場合について説明したが、基板を（例えば、水平に）寝かせた状態で把持する把持装置に本発明を適用することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明による基板移載装置１００を正面側斜め上から見た斜視図である。
【図２】本発明による基板移載装置１００を背面側斜め上から見た斜視図である。
【図３】本発明による基板移載装置１００の背面図である。
【図４】基板移載装置１００の使用方法を説明するための図である。
【図５】上側把持爪１３４の周辺部分の平面図である。
【図６】上側把持爪１３４の周辺部分の側面図である。
【図７】上側把持爪１３４の周辺部分の底面図である。
【図８】図５のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図９】図５のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図１０】図５のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１１】ベース部４１０の構造を示す図である。
【図１２】前面ガイド部材４４０の構造を示す図である。
【図１３】中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０の構造を示す図である。
【図１４】移動プレート４３０の構造を示す図である。
【図１５】基板位置合わせ機構の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 基板移載装置
１１０ 胴体部
１１１ 胴体ベース部
１１２ 回転胴部
１２０ アーム部
１２１ 第一アーム
１２２ 第二アーム
１３０ 把持部
１３１ チルトベース部
１３２ チルト部
１３３ 下側把持爪
１３４ 上側把持爪
１３５ 上側把持部材
１４１ タッチパネル付き液晶ディスプレイ
１４２ モニタ
１４３ ハンドル
１４４ スイッチ
２０１，２０２ 基板載置台
２１１，２１２ キャッチャー
２１３ 収容部
２１４ リニアガイド
３００ 基板
４０１，４０２ 取付部材
４０３ 検知部材
４０４ 光センサ
４０５ 回転軸
４０６ 突出部
４１０ ベース部
４１１ 円柱状部材
４１２ 空間
４１３，４１４ 孔
４１５ 切れ込み
４１６ 上壁
４１７ 突出部
４１８，４１９ 孔
４２０ 中間スライダ
４２１ 円柱状部材
４２２ スライド部
４２３ 連結部
４２４〜４２７ 孔
４３０ 移動プレート
４３１ 円柱状部材
４３２ 本体部
４３３ 脚部
４３４ 切り欠き
４３５，４３６ 孔
４４０ 前面ガイド部材
４４１ ガイド本体
４４２ 取付部
４４３ 切り欠き
４４４ 穴
４５０ 後面ガイド部材
４５２ 孔
４６０ 第一直動案内部材
４６１ レール
４６２ スライダ
４７０ 第二直動案内部材
４７１ レール
４７２ スライダ
４８０ 第一付勢部材
４９０ 第二付勢部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク基板等の板状体を把持する把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やＬＳＩ等の製造に使用されるフォトマスクは、複数の工程を経て製作されるが、各工程毎に、各種処理装置が利用されている。そのため、フォトマスクの製作過程においては、フォトマスクを構成する基板を、工程順に、各工程を担当する各処理装置に順次搬送して行く必要がある。当該搬送には、例えば、台車が利用される。台車等によって各処理装置の近くまで運ばれた基板は、台車等から各処理装置へ移載されて、各処理装置で処理される。そして、各処理装置での処理が終了した基板は、再度、各処理装置から台車等へ移載されて、次の処理装置に運ばれる。このような台車等と各処理装置との間での基板の受け渡しは、従来は、人手で行われることが一般的であった。
【０００３】
一方、ＬＣＤの大型化に伴い、フォトマスクのサイズも大きくなってきており、現在、ＬＣＤの製造に使用されているフォトマスクには、１２２０ｍｍ×１４００ｍｍ（厚さ１３ｍｍ）という大型のものも存在する。その結果、フォトマスクを構成する基板の重量も重たくなってきており、人手で扱うのが困難になってきている。また、処理装置によっては、基板の受け渡しに正確な位置合わせを必要とするものもあり、このような処理装置に対する基板の受け渡しは更に困難なものとなる。
【０００４】
なお、特開２００３−１００８４６号公報には、フォトマスクの製造ラインにおいて、搬送台車と処理装置との間でフォトマスク基板の受け渡しを行う基板受渡機構が開示されている。
【０００５】
また、特開２０００−３１２５０号公報には、３次元的に移動可能なアーム本体と、基板を垂直な姿勢に保持すべくアーム本体の一方側の表面上に適当な間隔で立設された複数の把持部材とを備えたアームユニットが開示されている。当該アームユニットにおいては、各把持部材の先端には、基板の周辺部に嵌合可能な切欠を備えるツメ部が形成されており、これらのツメ部が基板の周辺部に嵌合することにより、基板が周囲から把持されて垂直な姿勢に保持される。
【０００６】
しかしながら、仮に、前記アームユニットを利用して基板の移載を行うことを考えた場合、各ツメ部が備える切欠のサイズ（基板の厚み方向の長さ）は、基板の厚みのばらつきや、基板と切欠との位置合わせの容易さを考慮して、移載対象となる基板の厚み（の最大値）よりやや大きめに形成されることになる。そのため、例えば、複数の基板を一枚ずつ前記アームユニットで移載する場合、各ツメ部において基板が把持される切欠内位置に、ばらつきが生じ得ることになる。各ツメ部の切欠内における基板の把持位置がばらつくと、それに応じて、把持された基板の向きにばらつきが生じることになる。基板の受け渡し先となる処理装置によっては、基板が高い精度で一定の向きを向いている（例えば、処理装置に対して正対している）ことを要求するものもあり、基板の向きにばらつきが生じると、このような処理装置に対する基板の受け渡しが困難になる。特に、基板のサイズが大きくなると、各ツメ部での把持位置の微妙な違いが、基板の左右両端位置の大きなずれ等につながってしまう。
【特許文献１】特開２００３−１００８４６号公報
【特許文献２】特開２０００−３１２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、フォトマスク基板等の板状体を、把持爪内の一定の位置（例えば、先端側位置）で把持することが可能な把持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る把持装置は、板状体（例えば、フォトマスク等の基板）の端部に当接する把持爪を備え、前記把持爪は、ベース部と、前記ベース部に対して前後動可能な中間スライダ部と、前記中間スライダ部に対して前後動可能な移動プレート部と、前記ベース部に設けられ、前記板状体の一方の面に当接して、前記板状体の動きを規制する固定ガイド部と、前記中間スライダ部に設けられ、前記板状体の他方の面に当接して、前記板状体を前記固定ガイド部のある方向へ押す移動ガイド部とを備え、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、前記移動ガイド部が、前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接するまで、前記板状体の他方の面を押すことを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記ベース部の前記中間スライダ部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有しているようにしてもよい。
【００１０】
また、以上の場合において、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するようにしてもよい。この場合、前記中間スライダ部の前記移動プレート部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有しているようにしてもよい。
【００１１】
また、以上の場合において、前記板状体の端面が前記移動プレートに当接すると、前記移動プレート部が、前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するとともに、前記中間スライダ部が、前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、前記板状体の他方の面が前記移動ガイド部に当接すると、前記移動プレート部は、前記移動ガイド部のある方向への移動を停止し、前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接すると、前記中間スライダ部は、前記固定ガイド部のある方向への移動を停止するようにしてもよい。また、前記把持爪は、前記ベース部に対する前記中間スライダ部の動きを案内する第一直動案内手段と、前記中間スライダ部に対する前記移動プレート部の動きを案内する第二直動案内手段とを更に備えるようにしてもよい。前記第一直動案内手段及び第二直動案内手段はそれぞれ、例えば、リニアガイドによって構成される。
【００１２】
また、前記把持装置は、前記把持爪を複数備えるようにしてもよい。この場合、複数の前記把持爪は、例えば、前記板状体の上端部に当接する上側把持爪と、前記板状体の下端部に当接する下側把持爪とによって構成される。更に、前記上側把持爪及び前記下側把持爪は、それぞれ、上下動可能であるようにしてもよい。そして、前記上側把持爪は、前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、前記移動プレート部を、前記移動ガイド部のある方向に付勢する第二付勢手段とを更に備えるようにしてもよい。また、前記下側把持爪は、前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、前記移動プレート部を、前記移動ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第二付勢手段とを更に備えるようにしてもよい。前記第一付勢手段及び第二付勢手段はそれぞれ、例えば、コイルばねによって構成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フォトマスク基板等の板状体を、把持爪内の一定の位置で把持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、基板の移載を行う基板移載装置に本発明を適用した場合について説明する。
【００１５】
図１〜図３は、本発明による基板移載装置（把持装置）の外観を示す図である。図１は正面側斜め上から見た斜視図を示し、図２は背面側斜め上から見た斜視図を示し、図３は背面図を示す。本基板移載装置は、フォトマスク等の矩形平板状基板を立てた状態で上下方向に把持（挟持）して移載を行うものであって、オペレータが行う基板移載作業を補助するものである。例えば、オペレータは、本基板移載装置を利用して、台車と処理装置との間で基板の移載を行う。
【００１６】
図１〜図３に示すように、本発明による基板移載装置１００は、胴体部１１０と、アーム部１２０と、把持部１３０とを備える。
【００１７】
胴体部１１０は、胴体ベース部１１１と回転胴部１１２とから構成される。胴体ベース部１１１は、基板移載装置１００が設置される床などに固定されるものであり、その中央部に、垂直方向に伸びるシャフト（不図示）が固定されている。回転胴部１１２は、胴体ベース部１１１に固定されたシャフトを中心に回転可能なものであり、四角柱状の形状を有する。回転胴部１１２の筐体内には、基板移載装置１００の動作を制御する制御部等が収められている。また、回転胴部１１２の一側面には、水平方向に伸びるアーム部１２０の基端部が上下動（昇降）可能なように取り付けられている。
【００１８】
アーム部１２０は、円筒状の形状を有する第一アーム１２１及び第二アーム１２２から構成される。第一アーム１２１の後端は、回転胴部１１２の側面に上下動可能なように取り付けられる。第一アーム１２１の先端と、第二アーム１２２の後端とは、第二アーム１２２が第一アーム１２１に対して（垂直な軸を中心に）水平方向に回転可能なように連結される。第二アーム１２２の先端には、把持部１３０が、水平方向に回転可能なように取り付けられる。なお、第一アーム１２１（アーム部１２０）の上下動は、例えば、回転胴部１１２の筐体内に収められたリニアガイド、ボールネジ、モータ等を利用して実現される。
【００１９】
把持部１３０は、移載対象となる基板を垂直に立てた状態（後述するチルト動作時は、やや前傾した状態）で把持するものであって、チルトベース部１３１と、チルト部１３２とを備える。チルトベース部１３１とチルト部１３２とは、チルト部１３２がチルトベース部１３１に対して（水平な軸を中心に）垂直方向に回転可能なように、下端部で連結されている。チルト部１３２がチルトベース部１３１に対して垂直方向に回転することで、チルト部１３２が前傾することになる。なお、チルト部１３２のチルト動作（前傾動及び前傾状態から元の垂直状態に復帰する動き）は、例えば、把持部１３０の筐体内に収められたボールネジ、モータ等を利用して実現される。
【００２０】
このようなチルト動作を行うチルト部１３２は、基板を把持するための爪を複数（本実施形態では３つ）備えている。より具体的には、垂直に立てた状態の基板の下端部（底面）を支持する一つの下側把持爪１３３と、垂直に立てた状態の基板の上端部（上面）を押さえる２つの上側把持爪１３４とを備える。下側把持爪１３３は、チルト部１３２の前面下部に上下動可能に取り付けられており、２つの上側把持爪１３４は、チルト部１３２の前面上部に上下動可能に取り付けられた上側把持部材１３５の両端部に取り付けられている。上側把持部材１３５は、水平方向に長い矩形状の平板部材であり、様々なサイズの基板に対応できるように、下側把持爪１３３に比べて、長い距離上下動することができる。基板移載装置１００においては、下側把持爪１３３を上昇させ、上側把持部材１３５（すなわち、上側把持爪１３４）を下降させることで、基板の把持（クランプ）を行い、上側把持部材１３５（すなわち、上側把持爪１３４）を上昇させ、下側把持爪１３３を下降させることで基板の解放（アンクランプ）を行う。下側把持爪１３３及び上側把持部材１３５の上下動は、例えば、把持部１３０の筐体内に収められたリニアガイド、ボールネジ、モータ等を利用して実現される。各把持爪１３３，１３４には、基板を各把持爪１３３，１３４内の一定の位置（本実施形態では、先端側位置）で把持することを可能にする機構（以下、基板位置合わせ機構という）が設けられている。当該基板位置合わせ機構の詳細については後述する。
【００２１】
一方、チルトベース部１３１には、図３に示すように、表示装置及び入力装置として、タッチパネル付き液晶ディスプレイ１４１が取り付けられている。タッチパネル付き液晶ディスプレイ１４１は、基板移載装置１００の操作に必要な各種メニューや装置の状態を表示すると共に、オペレータの指示を入力するためのものである。更に、チルトベース部１３１には、表示装置として、モニタ１４２が取り付けられている。モニタ１４２は、下側及び上側把持爪１３３，１３４のクランプ・アンクランプ状態を確認するために各把持爪付近に設けられたＣＣＤカメラ（不図示）の映像を表示するためのものである。
【００２２】
また、チルトベース部１３１の両側面には、外側に伸びるハンドル１４３が取り付けられている。オペレータは、当該ハンドル１４３を持って、把持部１３０を必要な場所に移動させることで、基板の移載を行う。ハンドル１４３には、基板移載装置１００を操作するためのスイッチ１４４が複数個設けられている。例えば、チルト動作、クランプ・アンクランプ動作、アーム上下動を指示するためのスイッチが設けられている。
【００２３】
次に、以上のような構成を有する基板移載装置１００の動作について説明する。
【００２４】
図４は、基板移載装置１００の使用方法を説明するための図である。ここでは、同図に示す基板載置台２０１から基板載置台２０２へ基板３００を移載する場合を例にして説明する。なお、基板載置台２０１，２０２は共に、斜めに立てかけるようにして基板を載置するタイプの載置台である。また、各基板載置台２０１，２０２の前には、基板の受け渡しを行う際の把持部１３０の位置決めを容易にするための器具として、キャッチャー２１１，２１２が設けられている。キャッチャー２１１，２１２は、同図（ｂ）に示すように、把持部１３０の下端部（チルトベース部１３１とチルト部１３２との連結部周辺）を収容する収容部２１３と、当該収容部２１３の動きを直線方向に制限するリニアガイド２１４とから構成され、各基板載置台２０１，２０２の前に配置される設置台（不図示）の上に載せられて、収容部２１３が各基板載置台２０１，２０２に対して垂直な方向に前後動できるように設置される。
【００２５】
まず、同図（ａ）に示すように基板載置台２０１に載置されている基板３００を把持するため、オペレータは、把持部１３０のハンドル１４３を持って、把持部１３０を基板載置台２０１に概ね正対する位置まで移動させる。この際、オペレータのハンドル操作に応じて、把持部１３０の第二アーム１２２に対する回転、第二アーム１２２の第一アーム１２１に対する回転（屈伸）並びに第一アーム１２１及び回転胴部１１２の回転（旋回）が適宜行われる。そして、把持部１３０の下端部がキャッチャー２１１の収容部２１３の上方に位置するところまで把持部１３０を移動させると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、アーム部１２０を下降させ、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１１の収容部２１３に収容させる。把持部１３０の下端部がキャッチャー２１１の収容部２１３に収容されると、把持部１３０は、基板載置台２０１に対して左右方向の位置合わせされた状態になる。把持部１３０の下端部の収容が完了すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、チルト部１３２を所定角度前傾させる。オペレータによってチルト動作が指示されると、チルト部１３２は、チルト部１３２の前面が基板３００と平行になるよう、所定角度前傾する。
【００２６】
チルト部１３２が前傾して、チルト部１３２の前面と基板３００が平行になると、次に、オペレータは、ハンドル１４３を前に押して、同図（ａ）に示すように、把持部１３０を基板３００の直前の位置（基板把持位置）まで前進させる。このとき、把持部１３０は、下端部がキャッチャー２１１の収容部２１３に収容された状態で収容部２１３と共に水平直線移動するので、基板載置台２０１に対して正対した状態（左右方向の位置合わせがされた状態）で移動させることができる。なお、このとき、上下の把持爪１３３，１３４は、解放状態、すなわち、下側把持爪１３３は下降し、上側把持爪１３４（上側把持部材１３５）は上昇した状態にある。把持部１３０が基板把持位置に達すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、基板３００のクランプを行う。オペレータによってクランプ動作が指示されると、まず、下側把持爪１３３が上昇して、下側把持爪１３３が基板３００の底面に当接し、続いて、上側把持部材１３５が下降して、上側把持爪１３４が基板３００の上面に当接する。下側把持爪１３３及び上側把持爪１３４は、基板３００にかかる力（クランプ力）が予め決められた値以上になると、上昇及び下降を停止する。クランプ力の制御は、例えば、モータのトルク制御によって行われ、基板３００を把持している間は、常に一定の力が基板３００に加わるように制御される。このようにして下側把持爪１３３と上側把持爪１３４とによる基板３００の把持（挟持）が完了すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、前傾していたチルト部１３２を、垂直な状態に復帰させる。続いて、オペレータは、基板３００が基板載置台２０１から充分離れるよう、ハンドル１４３を引っ張って、把持部１３０を後退させる。把持部１３０の後退が完了すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、アーム部１２０を上昇させ、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１１の収容部２１３から外す。
【００２７】
その後、オペレータは、把持部１３０で把持した基板３００を基板載置台２０２に載置するため、ハンドル１４３を操作して、把持部１３０をアーム部１２０及び胴体部１１０（回転胴部１１２）と共に、例えば、時計回りに回転させながら、把持部１３０を基板載置台２０２に概ね正対する位置まで移動させる。そして、把持部１３０の下端部がキャッチャー２１２の収容部２１３の上方に位置するところまで把持部１３０を移動させると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、アーム部１２０を下降させ、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１２の収容部２１３に収容させる。把持部１３０の下端部の収容が完了すると、オペレータは、ハンドル１４３を前に押して、把持部１３０を基板載置台２０２の直前の位置（基板載置位置）まで前進させる。基板載置位置に達すると、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、同図（ｂ）に示すように、チルト部１３２を所定角度前傾させる。その結果、基板３００は、把持部１３０に把持された状態のまま、基板載置台２０２に斜めに立てかけられて載置されることになる。次に、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、基板３００のアンクランプを行う。オペレータによってアンクランプ動作が指示されると、まず、上側把持部材１３５が上昇して、上側把持爪１３４が基板３００の上面から離れ、続いて、下側把持爪１３３が下降して、下側把持爪１３３が基板３００の底面から離れる。このようにして基板３００の解放が完了すると、オペレータは、把持部１３０が基板載置台２０２に載置された基板３００から充分離れるよう、ハンドル１４３を引っ張って、把持部１３０を後退させる。その後、オペレータは、スイッチ１４４を操作して、前傾しているチルト部１３２を垂直な状態に復帰させ、更に、アーム部１２０を上昇させて、把持部１３０の下端部をキャッチャー２１２の収容部２１３から外す。
【００２８】
以上のようにして、基板載置台２０１から基板載置台２０２へ基板３００の移載が行われる。オペレータは、基板移載装置１００を利用することで、基板の移載を容易に行うことができる。なお、ここでは、チルト部１３２を前傾させた状態で基板３００の受け渡しを行っているが、移載元又は移載先が垂直な状態で基板の受け渡しを行う装置等の場合は、チルト動作は不要となる。
【００２９】
次に、各把持爪１３３，１３４に設けられた基板位置合わせ機構について説明する。基板位置あわせ機構とは、把持対象となる基板を各把持爪で把持する際に、各把持爪の予め決められた一定の位置（本実施形態では、各把持爪の先端側位置）で基板が把持されるように各把持爪において基板を移動させる機構である。各把持爪に基板位置合わせ機構を設けることにより、把持動作開始時に基板が各把持爪に最初に当接した位置にかかわらず、各把持爪において基板を先端側に移動させ、把持動作が完了した時点では、基板が必ず各把持爪において先端側位置で把持されているようにすることが可能となる。
【００３０】
なお、基板位置合わせ機構は、各把持爪１３３，１３４にそれぞれ設けられるが、２つの上側把持爪１３４にそれぞれ設けられる基板位置合わせ機構の構造は同一であり、下側把持爪１３３に設けられる基板位置合わせ機構も上側把持爪１３４のものとほぼ同様の構造を有するので、以下では、主に、一方の上側把持爪１３４に設けられた基板位置合わせ機構について説明する。
【００３１】
図５〜図１０は、上側把持爪１３４に設けられた基板位置合わせ機構を説明するための図である。図５は、上側把持爪１３４の周辺部分の平面図を示し、図６は、上側把持爪１３４の周辺部分の側面図を示し、図７は、上側把持爪１３４の周辺部分の底面図を示す。また、図８〜図１０は、上側把持爪１３４の断面図を示し、図８は、図５のＡ−Ａ拡大断面図であり、図９は、図５のＢ−Ｂ拡大断面図であり、図１０は、図５のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【００３２】
図５及び図６に示すように、上側把持爪１３４は、取付部材４０１，４０２によって、上側把持部材１３５の端部に取り付けられている。また、図８〜図１０に示すように、上側把持爪１３４は、ベース部４１０と、中間スライダ４２０と、移動プレート４３０と、前面ガイド部材４４０と、後面ガイド部材４５０と、第一直動案内部材４６０と、第二直動案内部材４７０とを備える。
【００３３】
ベース部４１０は、上側把持爪１３４のベースとなる部材である。中間スライダ４２０は、ベース部４１０と移動プレート４３０との間に配置されて、ベース部４１０の底面に沿って前後動する部材である。移動プレート４３０は、中間スライダ４２０の下方に配置されて、中間スライダ４２０の底面に沿って前後動する部材である。第一直動案内部材４６０は、ベース部４１０と中間スライダ４２０との間に配置されて、ベース部４１０に対する中間スライダ４２０の動きを直線運動に制限する部材である。第二直動案内部材４７０は、中間スライダ４２０と移動プレート４３０との間に配置されて、中間スライダ４２０に対する移動プレート４３０の動きを直線運動に制限する部材である。図１０に示すように、本実施形態においては、第一直動案内部材４６０及び第二直動案内部材４７０は、それぞれ、（同図の左右方向に）間隔をあけて配置された２つのリニアガイドによって構成されている。
【００３４】
ベース部４１０は、その基端部が取付部材４０１に固定される。また、ベース部４１０には、第一直動案内部材４６０を介して、中間スライダ４２０が前後動可能に取り付けられている。すなわち、ベース部４１０の底面（図８において下向きの面）に、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのレール４６１が固定され、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのスライダ（スライドユニット）４６２が、中間スライダ４２０の上面（図８において上向きの面）に固定されている。なお、後述するように、ベース部４１０の底面は、ベース部４１０の上面（水平面）に対して所定角度（例えば、１°）傾斜しており、中間スライダ４２０は、当該傾斜面に沿って前後動することになる。
【００３５】
更に、中間スライダ４２０には、第二直動案内部材４７０を介して、移動プレート４３０が前後動可能に取り付けられている。すなわち、中間スライダ４２０の底面（図９において下向きの面）に、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのレール４７１が固定され、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのスライダ４７２が、移動プレート４３０の上面（図９において上向きの面）に固定されている。なお、後述するように、中間スライダ４２０の底面も、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた状態で、ベース部４１０の上面（水平面）に対して所定角度（例えば、ベース部４１０の底面とは逆向きに１°）傾斜するように形成されており、移動プレート４３０は、当該傾斜面に沿って前後動することとなる。
【００３６】
また、ベース部４１０の先端側には、前面ガイド部材４４０が固定され、中間スライダ４２０の後端側には、後面ガイド部材４５０が固定されている。前面ガイド部材４４０は、基板位置合わせの基準となる部材であり、基板の前面と当接して、基板の前方向の動きを規制するもの（固定ガイド）である。一方、後面ガイド部材４５０は、基板の後面に当接して基板を前方（前面ガイド部材４４０がある方向）に押し、基板を前方に移動させる部材（移動ガイド）である。前面ガイド部材４４０と後面ガイド部材４５０との間隔は、把持動作開始前の初期状態では、把持対象となる基板の厚み（の最大値）よりやや広くなるようになっており、把持動作時には、両者の間に、把持対象となる基板が嵌り込むことになる。
【００３７】
また、図９及び図１０に示すように、上側把持爪１３４は、第一付勢部材４８０と、第二付勢部材４９０とを備えている。図１０に示すように、本実施形態においては、第一付勢部材４８０及び第二付勢部材４９０はそれぞれ、（同図の左右方向に）間隔をあけて配置された２本の引っ張りコイルバネによって構成されている。
【００３８】
第一付勢部材４８０は、ベース部４１０と中間スライダ４２０との間に配置されて、ベース部４１０に対して、中間スライダ４２０を後方（前面ガイド部材４４０から遠ざかる方向）に付勢するものである。第一付勢部材４８０を構成する引っ張りコイルバネは、一方のフックが、ベース部４１０の底面に立設された円柱状部材４１１（の側面に形成された溝）に引っかけられ、他方のフックが、中間スライダ４２０の上面に立設された円柱状部材４２１（の側面に形成された溝）に引っかけられることによって、ベース部４１０と中間スライダ４２０に取り付けられている。そして、外力が加わっていない状態では、中間スライダ４２０は、第一付勢部材４８０によって後方に引っ張られて、中間スライダ４２０の後端部側面が、ベース部４１０の内側側面と当接した状態（図８に示した状態）で静止する。すなわち、外力が加わっていない状態では、前面ガイド部材４４０と後面ガイド部材４５０との間隔は、最も開いた状態に維持されることになる。
【００３９】
一方、第二付勢部材４９０は、中間スライダ４２０と移動プレート４３０との間に配置されて、ベース部４１０に対して、移動プレート４３０を後方（後面ガイド部材４５０がある方向）に付勢するものである。第二付勢部材４９０を構成する引っ張りコイルバネは、一方のフックが、ベース部４１０の底面に立設された円柱状部材４１１（の側面に形成された溝）に引っかけられ、他方のフックが、移動プレート４３０の上面に立設された円柱状部材４３１（の側面に形成された溝）に引っかけられることによって、ベース部４１０と移動プレート４３０に取り付けられている。上側把持爪１３４の一部として組み付けられた際、中間スライダ４２０の底面は、前方に向かって下向きに傾くことになるので、外力が加わっていない状態（基板が当接してない状態）でも、移動プレート４３０は、重力によって（中間スライダ４２０の底面に沿って）前方に付勢されることになる。しかしながら、移動プレート４３０は、第二付勢部材４９０によって（中間スライダ４２０の底面に沿って）後方にも付勢されるので、重力による前方向の力と、第二付勢部材４９０による後方向の力とが釣り合う位置において、移動プレート４３０は静止することになる。その結果、移動プレート４３０は、基板３００と当接する部分が、前面ガイド部材４４０と後面ガイド部材４５０との間から見えるような位置で静止することになる。
【００４０】
また、図９に示すように、上側把持爪１３４は、基板３００の有無を検知するための検知部材４０３及び光センサ４０４を備える。検知部材４０３は、回転軸４０５を中心に回転可能な部材であって、上側把持爪１３４が基板３００を把持する際に、基板３００の端面に当接する突出部４０６を備える。上側把持爪１３４が基板３００を把持する際に、上側把持爪１３４が下降して、検知部材４０３の突出部４０６が基板３００の上端面に当接すると、検知部材４０３は、回転軸４０５を中心に反時計回りに回転し始める。検知部材４０３が一定角度以上回転すると、検知部材４０３の一部が、光センサ４０４の物体検知用の光を遮ることとなり、直接的には検知部材４０３の存在が検知され、その結果、間接的に基板３００の存在が検知される。なお、基板３００を解放する際に、上側把持爪１３４が上昇して、基板３００が検知部材４０３の突出部４０６から離れ始めると、回転軸４０５に設けられたねじりコイルバネによって、検知部材４０３が基板把持時とは逆方向に回転をし始め、基板３００が検知部材４０３の突出部４０６に当接しなくなると、図８及び図９に示すように、突出部４０６が移動プレート４３０の底面よりも下方に突出した状態（初期状態）で静止する。当該初期状態では、光センサ４０４の物体検知用の光は、検知部材４０３によって遮られないので、直接的には検知部材４０３の不存在が検知され、その結果、間接的に基板が無いことが検知される。
【００４１】
次に、基板位置合わせ機構を構成する各構成要素の詳細について説明する。なお、以下の説明においても、これまでの説明と同様に、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた状態を基準に、各構成要素の上面及び底面を決めている。
【００４２】
図１１は、ベース部４１０の構造を示す図である。同図（ａ）は、ベース部４１０の底面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００４３】
同図に示すように、ベース部４１０は、概ね直方体状の外形を有し、その底面に開口が形成されて、その内部に、第一直動案内部材４６０、中間スライダ４２０、第二直動案内部材４７０、移動プレート４３０等を収容する空間４１２が形成されている。
【００４４】
ベース部４１０の長手方向の一方の端部には、ベース部４１０を取付部材４０１に固定するための２つの孔４１３が形成されている。また、ベース部４１０の長手方向の他方の端部中央には、前面ガイド部材４４０を固定するための孔４１４が形成されている。また、一方の端部に形成された２つの孔４１３の間には、当該２つの孔４１３が形成された側の端から、他方の端部に形成された孔４１４の近くまで直線状に伸びる切れ込み４１５が形成されている。当該切れ込み４１５は、前述した検知部材４０３を配置するために設けられている。そして、ベース部４１０の上壁４１６の内側面（ベース部４１０の底面）には、当該切れ込み４１５の両側及び先端を囲うように、突出部４１７が形成されており、当該突出部４１７によって、上壁４１６の内側面は、２つの領域に分離されている。
【００４５】
同図（ｂ）に示すように、ベース部４１０の上壁４１６の厚みは、前方（孔４１４のある側）に向けて一定の割合で薄くなるように形成されている。すなわち、上壁４１６の内側面は、上壁４１６の外側面に対して、一定の角度（例えば、１°）で傾斜するように形成されている。その結果、ベース部４１０が上側把持爪１３４の一部として組み付けられた状態（図８の状態）では、ベース部４１０の上壁内側面は、前方に向けて一定の角度で上昇するように傾斜することになる。
【００４６】
また、ベース部４１０の上壁４１６には、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのレール４６１を固定するための４つの孔４１８と、第一付勢部材４８０を構成する引っ張りコイルバネのフックを引っかける円柱部材４１１を挿入して固定するための孔４１９とが、突出部４１７の両側にそれぞれ形成されている。
【００４７】
図１２は、前面ガイド部材４４０の構造を示す図である。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は正面図であり、同図（ｃ）は側面図である。
【００４８】
同図に示すように、前面ガイド部材４４０は、ガイド本体４４１と、取付部４４２とを備える。
【００４９】
ガイド本体４４１は、基板の前面と当接して基板の前方向の動きを規制する部分である。すなわち、基板の位置合わせの基準となるものであり、基板がガイド本体４４１に当接して前方向の動きを停止することによって、基板の位置合わせがされることになる。同図に示すように、ガイド本体４４１は、概ね細長い直方体状の外形を有し、基板と対向する面は、基板と接触する部分を最小限にするため、基板の前面（垂直面）に対して、所定の角度（例えば、２°）をなすよう形成されており、更に、当該基板と対向する面には、前進した移動プレート４３０の先端との干渉を避けるため、切り欠き４４３が形成されている。
【００５０】
取付部４４２は、前面ガイド部材４４０をベース部４１０に固定するための直方体状の部分であって、ガイド本体４４１の長手方向中央に、当該長手方向とは垂直な方向に伸びるように設けられている。取付部４４２の上面（ベース部４１０と接する面）には、前面ガイド部材４４０をベース部４１０に固定するための穴４４４が形成されている。
【００５１】
図１３は、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０の構造を示す図である。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は正面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、同図（ｄ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００５２】
同図に示すように、中間スライダ４２０は、２つのスライド部４２２と、当該２つのスライド部４２２を連結する連結部４２３とを備える。スライド部４２２はそれぞれ、細長い平板状の形状を有しており、第一直動案内部材４６０を構成するリニアガイドのスライダ４６２を上面に固定するための２つの孔４２４と、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのレール４７１を底面に固定するための３つの孔４２５と、第一付勢部材４８０を構成する引っ張りコイルバネのフックを引っかける円柱部材４２１を挿入して固定するための孔４２６が形成されている。また、スライド部４２２の後端外側のかど（同図（ａ）の左下隅及び右下隅）は、ベース部４１０の底面に立設された円柱状部材４１１との干渉を避けるような形状に切り欠いてある。
【００５３】
同図（ｃ）に示すように、各スライド部４２２は、前方（同図（ｃ）の上方向）に向かって一定の割合で厚みが厚くなるように形成されており、各スライド部４２２の上面を、ベース部４１０の上壁内側面と平行に配置すると、各スライド部４２２の底面が、ベース部４１０の上壁内側面とは逆の向きに一定角度（例えば、１°）傾斜するようになる。すなわち、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた際、各スライド部４２２の底面は、ベース部４１０の上面（水平面）に対して、前方に向けて一定の角度で下降するように傾斜することになる。
【００５４】
また、連結部４２３は、２つのスライド部４２２を、その一方の端部において連結する部分であって、同図（ｂ）に示すように、正面視においてコの字状の形状を有する。また、連結部４２３には、後面ガイド部材４５０を固定するための孔４２７が２つ形成されている。
【００５５】
一方、同図に示すように、後面ガイド部材４５０は、概ね直方体状の形状を有しており、基板の後面と対向する面４５１は、基板と接触する部分を最小限にするため、基板の後面（垂直面）に対して、所定の角度（例えば、２°）をなすよう形成されている。また、後面ガイド部材４５０には、後面ガイド部材４５０を連結部４２３の底面（スライド部４２２とは反対側の面）に固定するための孔４５２が２つ形成されている。
【００５６】
図１４は、移動プレート４３０の構造を示す図である。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００５７】
同図に示すように、移動プレート４３０は、本体部４３２と、本体部４３２の一辺の両側に設けられた２つの脚部４３３とを備える。
【００５８】
本体部４３２は、基板の端面と当接する部分であり、概ね矩形平板状の外形を有し、先端側の端部中央には、前面ガイド部材４４０の取付部４４２との干渉を避けるため、矩形状の切り欠き４３４が形成されている。また、本体部４３２の左右両辺付近には、第二直動案内部材４７０を構成するリニアガイドのスライダ４７２を固定するための孔４３５が２つずつ形成されている。
【００５９】
また、脚部４３３は、それぞれ、矩形平板状の形状を有し、中間スライダ４２０の連結部４２３との干渉を避けるように、本体部４３２の後端の左右両側に設けられている。また、脚部４３３の本体部４３２よりの部分には、第二付勢部材４９０を構成する引っ張りコイルバネのフックを引っかける円柱部材４３１を挿入して固定するための孔４３６が形成されている。
【００６０】
同図（ｂ）に示すように、移動プレート４３０は、前方（同図の上方向）に向かって一定の割合で厚みが薄くなるように形成されており、底面に対して上面が一定の角度（例えば、１°）で傾斜している。すなわち、上側把持爪１３４の一部として組み付けられた際、移動プレート４３０の底面（図８において下向きの面）が、ベース部４１０の上面（水平面）と平行になるように形成されている。
【００６１】
次に、以上のような構造を有する基板位置合わせ機構の動作について説明する。
【００６２】
図１５は、基板位置合わせ機構の動作を説明するための図である。同図（ａ）は、位置合わせされる前の状態を示し、同図（ｂ）は、位置合わせ終了後の状態を示している。
【００６３】
まず、把持動作開始に伴い、上側把持爪１３４が下降して、同図（ａ）に示すように、移動プレート４３０の端面が基板３００に当接すると、移動プレート４３０及び（第二直動案内部材４７０を介して）中間スライダ４２０に上向きの力が作用する。その結果、移動プレート４３０が、中間スライダ４２０の底面に形成された斜面に沿って後方（後面ガイド部材４５０がある方向）に移動を開始するとともに、中間スライダ４２０が、ベース部４１０の底面に形成された斜面に沿って前方（前面ガイド部材４４０がある方向）に移動を開始する。なお、移動プレート４３０の後方への移動に伴い、当該移動プレート４３０に当接する基板３００も、摩擦によって移動プレート４３０と共に後方に移動する。
【００６４】
このようにして、上側把持爪１３４の下降に伴って、移動プレート４３０及び基板３００の（中間スライダ４２０に対する）後方への移動及び中間スライダ４２０の前方への移動が行われると、やがて、中間スライダ４２０に固定された後面ガイド部材４５０が、基板３００の後面に当接するようになる。
【００６５】
後面ガイド部材４５０が基板３００の後面に当接するようになると、基板３００が、後面ガイド部材４５０によって前方へ押されるようになるので、基板３００及び移動プレート４３０は後方への移動を停止して、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０とともに、前方への移動を開始することになる。
【００６６】
このようにして、基板３００が前方への移動を開始すると、やがて、同図（ｂ）に示すように、基板３００の前面が前面ガイド部材４４０に当接するようなる。基板３００の前面が前面ガイド部材４４０に当接すると、基板３００及び移動プレート４３０は、前方への移動を停止し、それに伴い、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０も前方への移動を停止する。すなわち、基板３００は、上側把持爪１３４の先端側に位置合わせされた状態で移動を停止し、当該位置において、上側把持爪１３４によって把持される（押さえつけられる）ことになる。
【００６７】
なお、把持している基板３００を解放するため、上側把持爪１３４が上昇して、移動プレート４３０が基板３００に当接しなくなると、上向きの力が作用しなくなるので、中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０は、第一付勢部材４８０によって後方に引っ張られて、後方への移動を開始し、中間スライダ４２０の後端部側面が、ベース部４１０の内側側面と当接した状態（図８に示した状態）で静止する。また、移動プレート４３０は、重力による前方向の力と、第二付勢部材４９０による後方向の力とが釣り合う位置において、静止する。
【００６８】
上側把持爪１３４の基板位置合わせ機構では、以上のような動作を行うことによって、把持動作開始時に、基板３００が移動プレート４３０のどの位置に当接したかにかかわらず、把持動作完了時点では、基板３００の前面が前面ガイド部材４４０と当接した状態、すなわち、先端側に位置合わせされた状態で把持されることになる。
【００６９】
なお、前述したように、下側把持爪１３３にも、上側把持爪１３４と同様の基板位置合わせ機構が設けられており、下側把持爪１３３の基板位置合わせ機構も、上側把持爪１３４の基板位置合わせ機構と同様に動作するが、下側把持爪１３３では、把持爪の向きが逆（図１５等の上下を逆にした状態）になることに伴い、中間スライダ４２０の移動プレート４３０と対向する面の傾斜が逆向き（後方に向かって下降するよう）になるので、下側把持爪１３３では、移動プレート４３０を適当な位置に静止させるため、第二付勢部材４９０は、移動プレート４３０を後方ではなく前方（後面ガイド部材４５０から遠ざかる方向）に付勢することが必要になる。そのため、下側把持爪１３３では、第二付勢部材４９０は、例えば、引っ張りコイルばねではなく、圧縮コイルばねによって構成される。この場合、移動プレート４３０は、重力による後方向の力と、第二付勢部材４９０による前方向の力とが釣り合う位置において静止することになる。また、本実施形態では、下側把持爪１３３の（左右方向の）幅を、上側把持爪１３４の２倍となるようにしているので（図１参照）、下側把持爪１３３を構成するベース部４１０、中間スライダ４２０、移動プレート４３０等の幅は、上側把持爪１３４を構成するベース部４１０、中間スライダ４２０、移動プレート４３０等の幅の２倍となり、それにともにない、下側把持爪１３３では、各直動案内部材４６０，４７０は、例えば、上側把持爪１３４の２倍の数（すなわち、４つ）のリニアガイドで構成される。
【００７０】
基板移載装置１００の各把持爪は、以上のような構造を有しているので、把持動作開始時の基板の位置にかかわらず、把持動作完了時点では、各把持爪内の一定の位置（すなわち、先端側位置）で、基板が把持されていることとなる。その結果、把持された基板の向きにばらつきが生じなくなり、正確な位置合わせを要求する処理装置等に対する基板の受け渡しが容易に行えるようになる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態では、各把持爪の先端側位置で基板が把持されるようにしていたが、他の位置、例えば、把持爪の後端側の位置で基板が把持されるようにすることも考えられる。また、上述した実施形態では、基板の上端面及び下端面に当接する各把持爪に、本発明を適用した場合について説明したが、基板の両側端面に当接する各把持爪に本発明を適用することも考えられる。また、上述した実施形態では、基本的に、基板を立てた状態で把持する把持装置に本発明を適用した場合について説明したが、基板を（例えば、水平に）寝かせた状態で把持する把持装置に本発明を適用することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明による基板移載装置１００を正面側斜め上から見た斜視図である。
【図２】本発明による基板移載装置１００を背面側斜め上から見た斜視図である。
【図３】本発明による基板移載装置１００の背面図である。
【図４】基板移載装置１００の使用方法を説明するための図である。
【図５】上側把持爪１３４の周辺部分の平面図である。
【図６】上側把持爪１３４の周辺部分の側面図である。
【図７】上側把持爪１３４の周辺部分の底面図である。
【図８】図５のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図９】図５のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図１０】図５のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１１】ベース部４１０の構造を示す図である。
【図１２】前面ガイド部材４４０の構造を示す図である。
【図１３】中間スライダ４２０及び後面ガイド部材４５０の構造を示す図である。
【図１４】移動プレート４３０の構造を示す図である。
【図１５】基板位置合わせ機構の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 基板移載装置
１１０ 胴体部
１１１ 胴体ベース部
１１２ 回転胴部
１２０ アーム部
１２１ 第一アーム
１２２ 第二アーム
１３０ 把持部
１３１ チルトベース部
１３２ チルト部
１３３ 下側把持爪
１３４ 上側把持爪
１３５ 上側把持部材
１４１ タッチパネル付き液晶ディスプレイ
１４２ モニタ
１４３ ハンドル
１４４ スイッチ
２０１，２０２ 基板載置台
２１１，２１２ キャッチャー
２１３ 収容部
２１４ リニアガイド
３００ 基板
４０１，４０２ 取付部材
４０３ 検知部材
４０４ 光センサ
４０５ 回転軸
４０６ 突出部
４１０ ベース部
４１１ 円柱状部材
４１２ 空間
４１３，４１４ 孔
４１５ 切れ込み
４１６ 上壁
４１７ 突出部
４１８，４１９ 孔
４２０ 中間スライダ
４２１ 円柱状部材
４２２ スライド部
４２３ 連結部
４２４〜４２７ 孔
４３０ 移動プレート
４３１ 円柱状部材
４３２ 本体部
４３３ 脚部
４３４ 切り欠き
４３５，４３６ 孔
４４０ 前面ガイド部材
４４１ ガイド本体
４４２ 取付部
４４３ 切り欠き
４４４ 穴
４５０ 後面ガイド部材
４５２ 孔
４６０ 第一直動案内部材
４６１ レール
４６２ スライダ
４７０ 第二直動案内部材
４７１ レール
４７２ スライダ
４８０ 第一付勢部材
４９０ 第二付勢部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の端部に当接する把持爪を備え、
前記把持爪は、
ベース部と、
前記ベース部に対して前後動可能な中間スライダ部と、
前記中間スライダ部に対して前後動可能な移動プレート部と、
前記ベース部に設けられ、前記板状体の一方の面に当接して、前記板状体の動きを規制する固定ガイド部と、
前記中間スライダ部に設けられ、前記板状体の他方の面に当接して、前記板状体を前記固定ガイド部のある方向へ押す移動ガイド部と
を備え、
前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、前記移動ガイド部が、前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接するまで、前記板状体の他方の面を押す
ことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記ベース部の前記中間スライダ部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記中間スライダ部の前記移動プレート部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有している
ことを特徴とする請求項３に記載の把持装置。
【請求項５】
前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が、前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するとともに、前記中間スライダ部が、前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、
前記板状体の他方の面が前記移動ガイド部に当接すると、前記移動プレート部は、前記移動ガイド部のある方向への移動を停止し、
前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接すると、前記中間スライダ部は、前記固定ガイド部のある方向への移動を停止する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項６】
前記把持爪は、
前記ベース部に対する前記中間スライダ部の動きを案内する第一直動案内手段と、
前記中間スライダ部に対する前記移動プレート部の動きを案内する第二直動案内手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項７】
前記把持爪を複数備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項８】
複数の前記把持爪は、前記板状体の上端部に当接する上側把持爪と、前記板状体の下端部に当接する下側把持爪とによって構成される
ことを特徴とする請求項７に記載の把持装置。
【請求項９】
前記上側把持爪及び前記下側把持爪は、それぞれ、上下動可能である
ことを特徴とする請求項８に記載の把持装置。
【請求項１０】
前記上側把持爪は、
前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、
前記移動プレート部を、前記移動ガイド部のある方向に付勢する第二付勢手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載の把持装置。
【請求項１１】
前記下側把持爪は、
前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、
前記移動プレート部を、前記移動ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第二付勢手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載の把持装置。
【請求項１】
板状体の端部に当接する把持爪を備え、
前記把持爪は、
ベース部と、
前記ベース部に対して前後動可能な中間スライダ部と、
前記中間スライダ部に対して前後動可能な移動プレート部と、
前記ベース部に設けられ、前記板状体の一方の面に当接して、前記板状体の動きを規制する固定ガイド部と、
前記中間スライダ部に設けられ、前記板状体の他方の面に当接して、前記板状体を前記固定ガイド部のある方向へ押す移動ガイド部と
を備え、
前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、前記移動ガイド部が、前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接するまで、前記板状体の他方の面を押す
ことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記ベース部の前記中間スライダ部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記中間スライダ部が前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記中間スライダ部の前記移動プレート部と対向する面は、前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するような傾斜を有している
ことを特徴とする請求項３に記載の把持装置。
【請求項５】
前記板状体の端面が前記移動プレート部に当接すると、前記移動プレート部が、前記移動ガイド部のある方向へ移動を開始するとともに、前記中間スライダ部が、前記固定ガイド部のある方向へ移動を開始し、
前記板状体の他方の面が前記移動ガイド部に当接すると、前記移動プレート部は、前記移動ガイド部のある方向への移動を停止し、
前記板状体の一方の面が前記固定ガイド部に当接すると、前記中間スライダ部は、前記固定ガイド部のある方向への移動を停止する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項６】
前記把持爪は、
前記ベース部に対する前記中間スライダ部の動きを案内する第一直動案内手段と、
前記中間スライダ部に対する前記移動プレート部の動きを案内する第二直動案内手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項７】
前記把持爪を複数備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項８】
複数の前記把持爪は、前記板状体の上端部に当接する上側把持爪と、前記板状体の下端部に当接する下側把持爪とによって構成される
ことを特徴とする請求項７に記載の把持装置。
【請求項９】
前記上側把持爪及び前記下側把持爪は、それぞれ、上下動可能である
ことを特徴とする請求項８に記載の把持装置。
【請求項１０】
前記上側把持爪は、
前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、
前記移動プレート部を、前記移動ガイド部のある方向に付勢する第二付勢手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載の把持装置。
【請求項１１】
前記下側把持爪は、
前記中間スライダ部を、前記固定ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第一付勢手段と、
前記移動プレート部を、前記移動ガイド部から遠ざかる方向に付勢する第二付勢手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載の把持装置。
【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１５】
【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１５】
【公開番号】特開２００８−２７７３５４（Ｐ２００８−２７７３５４Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１６１６３（Ｐ２００７−１１６１６３）
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（３９８０３２２８９）株式会社テックスイージー (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（３９８０３２２８９）株式会社テックスイージー (20)
【Ｆターム（参考）】
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