JP2001274224A - 基板カセット装置 - Google Patents

基板カセット装置

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JP2001274224A JP2000086318A JP2000086318A JP2001274224A JP 2001274224 A JP2001274224 A JP 2001274224A JP 2000086318 A JP2000086318 A JP 2000086318A JP 2000086318 A JP2000086318 A JP 2000086318A JP 2001274224 A JP2001274224 A JP 2001274224A
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sensor holder
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Muneaki Shimada
宗明 島田
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 基板を搬送するロボット動作にロスタイムを
与えることなく、カセット内に収納した複数枚の基板の
有無検知ができるカセット装置を安価に提供することに
ある。 【解決手段】 複数枚の基板２を収納し、平行配置され
た２個のカセット１間のロボット６側と反対側位置にお
いて、複数段に対応する検出センサ７，８を有した検出
ユニットを駆動手段により移動させて、カセット１の１
コーナにおいてカセット内１の基板検出を行う構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ロボット等の搬
送装置によりカセットに収納されている複数の基板を搬
出入する際に、基板の有無を検出する検出装置を備えた
基板のカセット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体基板や液晶表示基板等（以
下基板と呼ぶ）の製造ラインにおいて基板の各種加工処
理を行なう場合、ロボット等の搬送装置は、カセットに
収納された複数の基板の中から１枚を取出して処理装置
に供給し、処理が完了すると基板を取出してカセット内
の空いた場所に収納するといった作業が行われる。これ
らカセットに収納された基板をロボットにより取出した
り収納する場合、カセットの全ての段に基板が収納され
ているとは限らないので、各段毎に基板の有無を確認す
る必要がある。
【０００３】このような従来装置として、図８、図９、
図１０に示すカセット装置があった。図において、１は
カセットで、１ａの天板、１ｂの支柱、１ｃの底板から
構成され、溶接やネジ等によりこれらは固定される。２
は基板で、支柱１ｂに形成された受け部分１ｄで支持さ
れる。３はカセット支持台で、カセット１を受けたりロ
ボットを配置するものである。４はカセット１を固定す
るための固定側ブロック、５はカセット１の位置を調整
し固定するための可動側ブロックで、カセット支持台３
上に設けられる。６はカセット１内の基板２を搬出入す
るロボット、１７は発光側センサ、１８は受光側セン
サ、１９は発光側および受光側検出センサ１７、１８を
取付けるためのセンサホルダである。発光側センサ１７
と受光側センサ１８は、レーザ光を利用したセンサが用
いられ、発光側と受光側とを一組としてセンサホルダ１
９に対向配置される。センサホルダ１９は、カセット１
内の各段に格納された基板２を検出するために、上下方
向に移動（図中Ｄで示す）可能な駆動装置（図示せず）
に取付けられる。
【０００４】このような従来のカセット装置において、
ロボット６によりカセット１内の各段に格納された基板
２を取出す動作につき説明する。まず、センサホルダ１
９をロボット６の非動作中に上下方向に一定速度で移動
させる。同時に、発光側検出センサ１７からのレーザ光
を受光側検出センサ１８で検出して、受光側検出センサ
１８がレーザ光を検出しないと、基板２がカセットに存
在するとして、ロボット６のコントローラ（図示せず）
側に知らせる。次にセンサホルダ１９がロボット６と干
渉しない位置まで退避すると、ロボット６による基板２
の取出し動作に移る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のカ
セット装置においては、基板２の幅方向に検出センサを
配置するために、検出センサ間の距離が長くなり拡散の
少ないレーザ光を利用した高価な検出センサを用いる必
要があった。また、検出センサ自体を上下方向に移動さ
せるために上下方向の駆動機構を必要としていた。さら
に全てのカセットに適用すると、各カセット毎に検出セ
ンサを設ける必要があるため、構成部品点数が増大し、
コストアップにつながるという問題点があった。
【０００６】また、カセット内の基板の有無を確実に検
出するため、検出センサを一定速度で移動させる必要が
あり、検出センサの駆動手段としてパルスモータやサー
ボモータ等を用いていた。従って制御の複雑化やコスト
アップ等の問題を招いていた。
【０００７】さらに、基板を検出する動作中にロボット
を動作させると、基板のセンサホルダとロボットとの干
渉、基板の誤検出等が発生するため、ロボットを動作さ
せることができない時間が発生する問題点があった。
【０００８】なお、ロボットのハンドにセンサホルダを
設け、基板のコーナ部分において有無を検出する従来装
置として、特開平１０−３０８４３６号公報に示すもの
がある。この装置によると、取出そうとする基板に対し
て毎回ロボットのハンドを移動させる位置決め動作と検
出動作を行わせる必要があり、タクトタイムを短縮でき
ないという問題点がある。また取出そうとした基板が無
かった場合、ロボットに無駄な検出動作を実行させるこ
とになり、また基板の有無によってプログラムを変更す
る条件分岐プログラムを作成しておく必要がある。この
ため、プログラムが複雑になり、ロボットによる長期連
続運転が困難になるという欠点がある。
【０００９】さらに、基板を収納した２つのカセットを
配置し、各基板を挟みこむように対向したセンサホルダ
を設け、センサホルダの水平方向の回動により基板の有
無を検出するものとして、特開平１０−１１６８７９号
公報に示すものがある。この装置によると、基板とセン
サホルダが平面方向から見て交叉するため、基板が傾い
ていたりすると、検出動作時にセンサホルダと基板が衝
突して検出センサや基板を破損したり、また、ロボット
のハンドによる取出しの際に、ハンドの上下動によりセ
ンサホルダと基板が接触して基板を傷付ける可能性があ
るので、水平方向から見て交叉しない位置にセンサホル
ダを退避させる必要があるという問題点があった。
【００１０】この発明は上記問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、複数個のカセット内
に収納させた基板の有無検出を、高価な検出センサを使
用する必要がなく、また検出センサの高精度位置決めを
行なう必要がないカセット装置を提供することにある。
さらに、基板の有無検出を、ロボットの基板搬送動作を
邪魔することなく、また検出センサあるいはセンサホル
ダと基板との接触により基板を傷付けることのない、か
つロボットの動作プログラムを簡単にするカセット装置
を提供することにある。
【００１１】さらに検出センサの旋回動作による設置ス
ペースの増大を解消するカセット装置を提供することに
ある。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、ロボットによる基板の搬出入位置とは
反対側の基板コーナにおいて、基板の高さ位置に対応し
て透過式センサを配設したセンサホルダによりカセット
内の各基板の有無を検出し、さらにこのセンサホルダを
他方のカセットの基板検出位置まで旋回させるように構
成したものである。
【００１２】第２の発明は、第１の発明においてセンサ
ホルダを旋回させる場合、センサホルダが軸受に対して
直線移動可能な第一の直線ガイドと、センサホルダの一
部分が直線移動可能な第二の直線ガイドとを設けたもの
である。
【００１３】さらに第２の発明において第二の直線ガイ
ドと駆動装置の代わりに、ガイド付直動シリンダを用い
たものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１であるカセット装置を示す平面図、図２は
側面図、図３はセンサホルダの詳細図を示す。図におい
て、１から６までは従来装置と同じため説明を省略す
る。７は発光側センサ、８は受光側センサで、従来同
様、レーザ光を利用した高価なものも使用できるが、基
板２の幅方向距離に比べて短いコーナ部分で有無を確認
できるので、可視光線を利用した安価な光電センサが使
用できる。９は発光側センサ７と受光側センサ８を取付
けるためのセンサホルダで略Ｕ字形状部を有する部材で
構成される。１０はセンサホルダ９を、図中Ａで示すよ
うに、旋回支持するための軸受で、ごみ・埃などの影響
を受けないように、カセット１よりも下部に配置され
る。センサホルダ９は、基板２のコーナ部分に発光側セ
ンサ７と受光側センサ８が位置するように、軸受１０の
部分において減速機付モータ等の駆動装置１１で旋回駆
動されるように支持される。なお、センサホルダ９の旋
回駆動は、直動シリンダ等の他の駆動装置を用い、駆動
部分も軸受１０以外の部分を公知のリンク機構により旋
回させることが可能である。
【００１５】次に動作について説明する。図における右
側のカセット１に配置された各基板２の有無は、駆動装
置１１により、軸受１０を中心として、センサホルダ９
を図で示される位置に移動させ、発光側センサ７と受光
側センサ８により検出する。右側カセット１の基板２の
有無検出が終了すると検出情報をロボット６の図示しな
いコントローラに送信する。次に左側カセット１の基板
２の有無検出を行なうため、駆動装置１１により、図１
の２点鎖線で示される位置までセンサホルダ９を旋回移
動させる。以下同様に検出情報をロボット６の図示しな
いコントローラに送信する。これら検出動作のタイミン
グとしては、ロボット６による基板２の搬出あるいは搬
入動作の開始までに完了済みであればよい。ロボット６
はコントローラの検出情報により基板２の搬出位置を決
定して、目的の基板２を取出し処理装置に搬送する。同
様にコントローラの検出情報により基板２の搬入位置を
決定して、基板２を処理装置から取出してカセット１に
搬入する。少なくとも一つのカセット１に収納された基
板２の処理が全て完了すると、別のカセット１に交換し
て、さらに基板２の処理が継続される。
【００１６】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２であるカセット装置を示す平面図、図５は側面図、
図６はセンサホルダの部分斜視図を示す。図において、
ロボットの配置は実施の形態１と同様のため省略してい
る。また、図において１から８および１０は実施の形態
１と同じため、その説明を省略する。９はセンサホルダ
で、発光側センサ７と受光側センサ８を取付ける略Ｕ字
形状を有する点で、実施の形態１と同じである。１２は
第一の直線ガイドで、１２ａのスライダと１２ｂのガイ
ド部材からなり、スライダ１２ａはセンサホルダ９の一
部に固定され、ガイド部材１２ｂは軸受１０側に固定さ
れる。１３は第二の直線ガイドで、１３ａのガイド部材
と１３ｂのスライダからなる。１４はピボット軸であ
る。スライダ１３ｂはカセット取付台３に固定され、ガ
イド部材１３ａにはピボット軸１４の一端が回動自在に
固定される。ピボット軸１４の他端はセンサホルダ９の
一部分に固定される。
【００１７】次に動作について説明する。基板２の検出
動作を行なう場合に、駆動装置１１によって、軸受１０
に固定されたガイド部材１２ｂが旋回され、これに伴い
スライダ１２ａが回転するので、センサホルダ９も図中
Ａのように回転する。しかし、センサホルダ９に固定さ
れガイド部材１３ａに回動自在に固定されたピボット軸
１４が、言い換えればセンサホルダ９の一部分が、スラ
イダ１３ｂに沿って直線運動Ｃを行なうので、ピボット
軸１４の中心と軸受１０の回転中心の距離が変化し、第
一の直線ガイド１２のスライダ１２ａとガイド部材１２
ｂとの間で、直線運動Ｂが同時に発生する。これらの動
作によりセンサホルダ９は、実施の形態１に比較して、
カセット支持台３から突出することなく両方のカセット
１間を移動できる。ロボットによる搬出入動作について
は実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【００１８】実施の形態３．なお実施の形態２では、軸
受１０に設けた駆動装置１１の回転により、センサホル
ダ９を回転させる構成について説明したが、ピボット軸
１４側を駆動することにより、センサホルダ９を基板２
の検出位置へ移動可能に構成してもよい。また、第一の
直線ガイドを図７に示すようにカムフォロア１５に置換
え、カムフォロア１５とセンサホルダ９間で回転運動Ａ
と直線運動Ｂを行なうように構成してもよい。さらに、
第２の直線ガイド１３として、ガイド付直動シリンダを
設けて、直動シリンダの駆動によりピボット軸１４を直
線運動させるように構成してもよい。
【００１９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２０】第１の発明によれば、複数個のカセット内
に収納させた基板の有無検出を、基板のコーナ部におい
て行なうように構成したので、検出センサ間の距離が短
く安価な検出センサを使用することができ、さらに、ロ
ボットの基板搬送動作を邪魔することがなく、また検出
センサと基板との接触により基板を傷付けることがな
い。
【００２１】さらに基板の有無検出を、基板のコーナ部
において行なうように構成したので、検出センサの位置
決め精度を必要とせず、検出センサの駆動手段としてパ
ルスモータやサーボモータ等を用いる必要がない。この
ため制御の複雑化やコストアップ等の問題が解消でき
る。
【００２２】さらに検出センサを基板の高さに応じて取
付けたセンサホルダを、複数のカセット間で移動可能と
したので、検出センサを上下方向に移動させるための駆
動機構を必要とせず、また、各カセット毎に検出センサ
を設ける必要がない。このため構成部品数の増大、コス
トアップを解消できる。
【００２３】特開平１０−３０８４３６号公報に示すも
のと比較して、取出そうとする基板の検出にあたり、検
出センサを一定速度で送る動作が必要でなく、瞬時に検
出できるので、タクトタイムを短縮でき、基板が無かっ
た場合のロボットの無駄な検出動作を省略し、また基板
の有無による条件分岐プログラムの作成も必要がない。
このためプログラムが複雑化を解消し、ロボットによる
長期連続運転が可能となった。
【００２４】特開平１０−１１６８７９号公報に示すも
のと比較して、基板とセンサホルダが平面方向から見て
交叉しないので、検出動作時に基板の位置不良により破
損したり、ロボットのハンドによる取出時に接触による
基板の傷付きがない。さらに、従来のように平面方向か
ら見て交叉しない位置にセンサホルダを退避させる必要
がない。
【００２５】第２の発明によれば、検出センサの回動に
よる設置スペースをさらに減少できる。
【００２６】第二の直線ガイドと駆動装置に代えて、ガ
イド付直動シリンダを代わりに用いることにより、さら
に部品点数が減少できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示すカセット装置
の平面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１を示すカセット装置
の側面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１を示すセンサホルダ
の詳細図である。
【図４】 この発明の実施の形態２を示すカセット装置
の平面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２を示すカセット装置
の側面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２を示すセンサホルダ
の部分斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態３を示すセンサホルダ
の部分斜視図である。
【図８】 従来のカセット装置を示す平面図である。
【図９】 従来のセンサホルダの斜視図である。
【図１０】 基板を収納するカセットの斜視図である。
【符号の説明】
１ カセット、２ 基板、３ カセット支持台、４ 固
定側ブロック、５ 可動側ブロック、７ 発光側セン
サ、８ 受光側センサ、９ センサホルダ、１０軸受、
１１ 駆動装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数枚の基板をほぼ水平状態で収納する
    複数のカセットと、 支持台上に取付けられ、上記複数のカセットを交換可能
    に支持する位置決めブロックと、 上記カセット内に収納された基板のコーナ部において、
    各基板の有無を水平方向から検出するように配置された
    複数の検出センサと、 上記複数の検出センサを支持するセンサホルダと、 上記センサホルダの下部を旋回支持する軸受と、 上記センサホルダの下方位置に配置され、上記検出セン
    サの位置が上記複数のカセット間のコーナ付近となるま
    で、上記センサホルダを移動させる駆動装置と、を備え
    た基板カセット装置。
  2. 【請求項２】 複数枚の基板をほぼ水平状態で収納する
    複数のカセットと、 支持台上に取付けられ、上記複数のカセットを対角位置
    で支持する位置決めブロックと、 上記カセット内に収納される基板のコーナ部において、
    各基板の有無を水平方向から検出するように配置された
    複数の検出センサと、 上記複数の検出センサを支持するセンサホルダと、 上記センサホルダを旋回支持する軸受と、 上記センサホルダが上記軸受に対して直線移動可能に設
    けられた第一の直線ガイドと、 上記センサホルダの一部が直線移動可能に設けられた第
    二の直線ガイドと、 上記センサホルダの下方位置に配置され、上記検出セン
    サの位置が上記複数のカセット間のコーナ位置に到達す
    るまで、上記センサホルダを移動させる駆動装置と、を
    備えた基板カセット装置。
  3. 【請求項３】 第二の直線ガイドと駆動装置に代えて、
    ガイド付直動シリンダを用いたことを特徴とする請求項
    ２に記載の基板カセット装置。
JP2000086318A 2000-03-27 2000-03-27 基板カセット装置 Pending JP2001274224A (ja)

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