JP2007001716A - ワーク収納装置及びワーク収納方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のワークを効率良く処理し、先に収納されたワークの滞留時間を低減させる。
【解決手段】 ワークである基板Ｗを収納する基板収納装置１は、基板Ｗを搬入された順番に上から収納する第一基板カセット１０と、第一基板カセット１０に収納された基板Ｗを下から順番に搬出する搬出コンベア３と、搬出コンベア３で搬送される基板Ｗを上から順番に収納する第二基板カセット２０とを有している。第一基板カセット１０から第二基板カセット２０に基板Ｗが移載される際に、基板Ｗの配置順番が逆転するので、第二基板カセット２０から基板Ｗを搬出するときには、最初に搬入された基板Ｗから搬出される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のワークを順番に収納し、払い出すワーク収納装置、ワーク収納方法に関する。

複数のワークを順番に収納し、搬出する装置としては、例えば、ＦＰＤ（Flat Panel Display）用の基板を収納する基板収納装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の装置では、基板を収納するスロットを上下に配設したカセットと、カセットを昇降させるカセット昇降装置と、カセット内に下方から進入して基板を搬送するローラとを有している。ローラを下側からカセット内に進入させ、基板を搬入したら、基板を上昇させて新しいスロットに基板を搬入する。さらに、複数のカセット同士を移載可能に配置したり（例えば、特許文献２参照）、カセットをローラのある場所に設置する際の処理を容易にするために、カセットの搬送水準よりも低い位置に基板を搬送する水準を設定したりしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−７９３８８号公報 特開２００４−１５５５６９号公報 特開２００２−１６７０３８号公報

ところで、この種の装置では、基板などのワークは、カセットの昇降によって搬入された順場に上下に並んで収納されるので、ワークをカセットから搬出する場合には、最後に搬入したワークから搬出することになる。このような場合には、先に搬入したワークの滞留時間が長くなり、ワークの種類や周囲の環境によっては、汚染や劣化が進んで品質をばらつかせることがある。これに対して、ワークを任意の位置から取り出せるロボットを設けると、ロボットのアームを挿入するためのスペースが必要になるので、１つのカセットに収納できるワークの数が減ってしまい、収納効率が低下する。特に、ワークが、大型ディスプレイ用の基板の場合には、基板が撓み易いので、スロットの間隔を大きくしなければならず、さらに収納効率が低下する。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数のワークを効率良く処理し、先に収納されたワークの滞留時間を低減させることを主な目的とする。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、搬入端に搬入されたワークを収納し、搬出端から搬出するワーク収納装置であって、搬入端に設けられて複数のワークを搬入された順に配列して収納する搬入側バッファと、前記搬入側バッファに収納した複数の前記ワークを一つずつ前記搬入側バッファから搬出する搬送部と、搬出端に設けられて前記搬送部によって前記搬入側バッファから搬出された前記ワークを受け入れ可能で、受け入れ順に前記ワークを配列して収納する搬出側バッファと、前記搬送部が前記ワークを搬出する度に前記ワークの配列が逆転するように前記搬入側バッファ及び前記搬出側バッファを移動させる制御装置と、を有することを特徴とするワーク収納装置とした。
このワーク収納装置では、複数のワークが搬入端の搬入側バッファに順番に搬入されると、搬入側バッファから搬出側バッファにワークを移載する。このときにワークの配置を逆転させるので、ワークは搬入時の順番で搬出される。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のワーク収納装置において、前記制御装置は、前記搬送部が前記ワークを搬出する度に前記搬入側バッファ及び前記搬出側バッファを逆方向に移動させるように構成したことを特徴とする。
このワーク収納装置では、ワークを移載する際に、両バッファを逆方向に移動させることで、ワークの収納順番を逆転させ、ワークを搬入時の順番で搬出できるように並べ替える。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のワーク収納装置において、前記ワークは、薄板の基板であり、前記搬入側バッファと前記搬出側バッファとは、前記基板を上下に収納可能で、かつ独立に昇降自在に設けられていることを特徴とする。
このワーク収納装置では、基板は両バッファに上下に順番に収納される。基板を移載する際には、両バッファを上下方向に、かつ逆方向に移動させながら基板を並べ替える。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のワーク収納装置において、前記搬入側バッファと、前記搬送部と、前記搬出側バッファとを複数組み並列に配置したことを特徴とする。
このワーク収納装置では、搬入側バッファと、搬送部と、搬出側バッファで1組の収納部を形成し、この収納部を並列に複数設けたので、１つの収納部でワークを移載している間に、他の収納部にワークを搬入したり、ワークを搬出したりすることが可能になる。

請求項５に係る発明は、搬入端に搬入されたワークを収納し、搬出端から搬出するにあたり、複数のワークを搬入された順に搬入側バッファに収納する工程と、前記搬入側バッファに収納した複数の前記ワークを搬入時に順番と逆の順番で一つずつ前記搬入側バッファから搬出する工程と、前記搬入側バッファから搬出した前記ワークを搬出側バッファに受け入れ、受け入れ順に収納する工程と、前記搬出側バッファから前記ワークを受け入れ順とは逆の順番に搬出する工程と、を有することを特徴とするワーク収納方法とした。
このワーク収納方法では、搬入側バッファに搬入した順番にワークを収納した後に、搬入側バッファから搬出側バッファにワークを移載し、この際にワークを並べ替えることで、ワークを搬入した順番に搬出できるようになる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載のワーク収納方法において、前記搬出側バッファから前記ワークを搬出する際に、他の前記ワークを前記搬入側バッファに搬入することを特徴とする。
このワーク収納方法では、搬出側バッファからワークを搬出する際には、搬入側バッファは空いているので、この空いている搬入側バッファに新たなワークを順場に搬入し、収納させ、ワークの処理効率を向上させる。

本発明によれば、２つのバッファの間でワークを並べ替えるようにしたので、ワークを搬入した順番で搬出できるようにする。したがって、最初に搬入されたワークの滞留時間を短縮することができる。滞留時間の長短がワークの品質に影響を与える場合には、最初に搬入されたワークの滞留時間を短縮することで品質のばらつきを防止することが可能になる。

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態において、収納対象となるワークは、ガラスなどからなる薄板状の基板Ｗとして説明するが、ワークは、基板Ｗに限定されずに、組立途中の部品などでも良い。

（第１の実施の形態）
図１及び図２に第１の実施の形態におけるワーク収納装置としての基板収納装置の概略構成を示す。図１及び図２に示すように、基板収納装置１は、床面などに設置されるベース部２を有し、ベース部２上には搬送部である搬送コンベア３が設けられている。搬送コンベア３は、鉛直方向で上向きに延びる搬送台４が複数平行に配設されており、各搬送台４の上部には、ローラ５が回転自在に取り付けられている。搬送台４は、平面視で細長形状を有し、ローラ５の回転軸と、搬送台４の長手方向とは一致しており、ローラ５の軸線方向と直交する方向に等間隔に搬送台４が並んでいる。各ローラ５は、不図示の駆動装置に連結されており、それぞれが回転駆動できるようになっている。

この基板収納装置１では、搬送台４の配列方向の一端側の３つの搬送台４及びローラ５が基板Ｗの搬入端を形成し、これら搬送台４及びローラ５を平面視で囲むように第一基板カセット１０が配置されている。第一基板カセット１０は、外形が直方形状になっており、矩形のフレームからなる天部１０Ａと底部１０Ｂとを複数の支柱１０Ｃで連結した構成を有し、搬入側バッファとして機能する。図２に示すように、第一基板カセット１０の底部１０Ｂは、搬入端の３つの搬送台４の外縁を合わせた形状よりも大きく、ローラ５と平行な梁１１が２本架け渡されている。梁１１は、底部１０Ｂの歪みを防止するもので、搬送台４の隙間に進入可能な配置及び大きさになっている。支柱１０Ｃには、複数の基板Ｗを鉛直方向に等間隔に複数載置するための桟部材（不図示）が等間隔に固定されている。この桟部材によって、基板Ｗを一枚収納可能なスロットが鉛直方向に複数形成される。第一基板カセット１０の一端部側及び他端部側は、基板Ｗを出し入れ可能に開口している。このような第一基板カセット１０は、第一昇降機構１３によって鉛直方向に移動自在に支持されている。

また、この基板収納装置１では、他端側の３つの搬送台４及びローラ５が基板Ｗの搬出端を形成しており、これら搬送台４及びローラ５を平面視で囲むように第二基板カセット２０が配置されている。第二基板カセット２０は、前記した第一基板カセット１０と同じ構成を有し、搬出側バッファとして機能する。すなわち、第二基板カセット２０は、搬送台４を挿入可能な底部１０Ｂを有し、搬送台４間に進入可能な梁１１が２本架け渡され、複数の基板Ｗを鉛直方向に等間隔に複数載置可能になっている。第二基板カセット２０の一端部側及び他端部側は、基板Ｗを出し入れ可能に開口している。この第二基板カセット２０は、第二昇降機構１４によって鉛直方向に移動自在に支持されている。

各昇降機構１３，１４及びローラ５の駆動装置は、制御装置２５に接続されている。制御装置２５は、ＣＰＵ（中央演算ユニット）などを備え、後述する基板Ｗの搬入搬出動作を制御するように構成されている。

次に、この実施の形態の作用について説明する。なお、初期状態として、図３に示すように、第一基板カセット１０は、最も下方で待機しており、一番上の桟部材よりも僅かにローラ５が上方に突出している。一方、第二基板カセット２０は、最も上方で待機しており、一番下の桟部材よりも僅かにローラ５が上方に突出している。

図４のタイムチャートに示すステップＳ１０１のように、最初に第一基板カセット１０に基板Ｗを搬入する。具体的には、一枚の基板Ｗが不図示の搬送装置によって第一基板カセット１０の一端部側の開口から挿入される。制御装置２５は、搬入端の３つのローラ５を回転させ、これらローラ５に搬送されるようにして基板Ｗが第一基板カセット１０内に進入する。一枚目の基板Ｗの搬入が終了したら、第一昇降機構１３が駆動し、２番目の桟部材がローラ５より僅かに下側にくるように１スロットピッチ分だけ第一基板カセット１０を上昇させる。この際に先に搬入された基板Ｗは、一番上の桟部材に周縁部を支持されるようにして上昇する。そして、その基板Ｗの下側に２枚目の基板Ｗが前記と同様にして搬入される。以降は、必要な全ての基板Ｗが搬入されるまで、同様の動作を繰り返す。その結果、第一基板カセット１０には、複数の基板Ｗが先に搬入された順に上から収納される。

この後、図４のステップＳ１０２として、基板Ｗを第一基板カセット１０から第二基板カセット２０に移載する。具体的には、制御装置２５が全てのローラ５を回転駆動させて、第一基板カセット１０の一番下の基板Ｗを搬出し、第二基板カセット２０に受け渡す。基板Ｗが第二基板カセット２０内に収納されたら、制御装置２５は、第一昇降機構１３を駆動させて第一基板カセット１０を１スロットピッチ分だけ下降させる一方で、第二昇降機構１４を駆動させて第二基板カセット２０を１スロットピッチ分だけ上昇させる。その結果、第二基板カセット２０内の基板Ｗは、一番上の桟部材に支持されるようにして上昇する。さらに、第一基板カセット１０の下から２番目の基板Ｗがローラ５によって第一基板カセット１０から搬出され、第二基板カセット２０の上から２番目のスロットに搬入される。以降は、第一基板カセット１０の全ての基板Ｗが第二基板カセット２０に移載されるまでの同様の動作を繰り返し、その後、ローラ５及び昇降機構１３，１４を停止させる。これによって、第一基板カセット１０は空になり、第二基板カセット２０には複数の基板Ｗが先に搬入された順に下から収納される。

この基板収納装置１から基板Ｗを搬出する際には、ステップＳ１０３として、第二基板カセット２０から基板Ｗを一枚ずつ搬出する。制御装置２５は、搬出端の３つのローラ５を回転させて、一番下、つまり搬入端に最初に搬入された基板Ｗを第二基板カセット２０の他端部から搬出し、不図示の他の装置に受け渡す。他の装置は、搬送装置でも良いし、公知の生産装置であっても良い。基板Ｗを一枚搬出したら、第二昇降機構１４を駆動させて、第二基板カセット２０をスロットピッチ分だけ下降させる。その結果、下から２番目、つまり搬入端に２番目に搬入された基板Ｗが基板収納装置１から搬出される。以降は、必要な基板Ｗを全て搬出するまで同様の動作を繰り返す。

この間、第一基板カセット１０は、空になっているので、新しい基板Ｗを搬入することができる。これによって、第二基板カセット２０から基板Ｗを搬出する間に、第一基板カセット１０に新しい基板Ｗが収納される。したがって、以降は、ステップＳ１０２とステップＳ１０３を繰り返すことで複数の基板Ｗを搬入し、搬入した順番に搬出することができる。

この実施の形態によれば、複数の基板Ｗを順番に収納し、第一、第二基板カセット１０，２０間で基板Ｗの移載を行うことで基板Ｗを並べ替えるようにしたので、先に搬入した基板Ｗから搬出することが可能になる。このため、先に搬入した基板Ｗの滞留時間が増大することに起因する品質のばらつきを防止できる。また、先に搬入された基板Ｗの滞留時間が短くなるので、塵埃の堆積などを最小限に止めることができる。
また、第一、第二基板カセット１０，２０は、逆方向に昇降動作を行うだけで済むので、装置構成を簡略化することができる。したがって、基板カセット１０，２０の大型化が容易になり、大型基板への対応が容易になる。第一、第二基板カセット１０，２０には、ロボットのアームを挿入するためのスペースを設ける必要がないので、収納効率を高めることができる。
さらに、第二基板カセット２０から基板Ｗを搬出する間に、第一基板カセット１０に新しい基板Ｗを搬入するようにしたので、多数の基板Ｗを効率良く搬入及び搬出することができる。

（第二の実施の形態）
本発明の第二の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、第一の実施の形態と同じ構成要素には、同一の符号を付す。また、重複する説明は省略する。
図５に示すように、基板収納装置５１は、第一収納部５２と、第二収納部５３とが並列に配置され、第一収納部５２又は第二収納部５３の一方に基板Ｗを搬入する搬入側ローラコンベア５４と、第一収納部５２又は第二収納部５３の一方からの基板Ｗを搬出する搬出側ローラコンベア５４と、制御装置２５とを有している。

第一収納部５２及び第二収納部５３は、それぞれが第一の実施の形態の基板収納装置１と同様の構成になっている。すなわち、ベース部２上に搬送コンベア３が設けられており、搬送コンベア３の長手方向に第一基板カセット１０と、第二基板カセット２０とが配置され、各々が第一、第二昇降機構１３，１４によって独立に昇降自在に支持されている。

搬入側ローラコンベア５４は、第一、第二収納部５２，５３の搬送方向に基板Ｗを移動させるローラ６０が多数配設されており、その端部５４Ａ，５４Ｂは第一、第二収納部５２，５３のそれぞれの搬入端に対応して設けられている。さらに、搬出端５４Ａ，５４Ｂには、ローラ６１がローラ６０の回転方向と直交する方向に回転可能に複数配設されている。同様に、搬出側ローラコンベア５５は、基板Ｗを搬送方向に移動させるローラ６０が多数配設されている。第一、第二収納部５２，５３の搬出端に対応する端部５５Ａ，５５Ｂには、ローラ６０に加えて、ローラ６１が基板Ｗの搬出方向と直交する方向に基板Ｗを搬送可能に多数配設されている。なお、ローラ６１は、昇降自在に設けることが好ましい。

次に、この実施の形態の作用について説明する。なお、以下においては、図６のタイムチャートに示すように、第一収納部５２に先に基板Ｗを搬入する場合について説明するが、第二収納部５３から先に基板Ｗを搬入しても良い。
まず、ステップＳ２０１に示すように、第一収納部５２に基板Ｗを搬入する。基板Ｗは、搬入側ローラコンベア５４から第一収納部５２の第一基板カセット１０に、上から順番に搬入される。第一基板カセット１０の全てのスロットに基板Ｗを収納したら、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、第一収納部５２において第一基板カセット１０から第二基板カセット２０に基板Ｗを一枚ずつ移載する。この際に、制御装置２５は、第一、第二基板カセット１０，２０を逆方向に１スロットピッチ分ずつ移動させ、先に搬入された基板Ｗを第二基板カセット２０の下から順番に収納させる。また、このステップＳ２０２では、搬入側ローラコンベア５４から基板Ｗが第二収納部５３の第一基板カセット１０に搬入される。基板Ｗは、搬入側ローラコンベア５４の端部からローラ６１の回転によって端部５４Ｂに搬送され、ここから第二収納部５３の第一基板カセット１０に上から順番に搬入される。第一、第二収納部５２，５３の各第一基板カセット１０には、同じ枚数の基板Ｗが収納されるので、第一収納部５２での基板Ｗの移載が終了するのとほぼ同時に、第二収納部５３への基板Ｗの搬入が終了する。

次に、ステップＳ２０３で、第一収納部５２から搬出側ローラコンベア５５に基板Ｗを一枚ずつ搬出する。このときの第二基板カセット２０は１スロットピッチ分ずつ順番に下降し、基板Ｗは先に搬入されたものから順番に搬出される。これと同時に、第一収納部５２の空になった第一基板カセット１０に搬出側ローラコンベア５５から基板Ｗが一枚ずつ搬入され、第一基板カセット１０の上から順番に収納される。さらに、このステップＳ２０３においては、第二収納部５３の第一基板カセット１０に収納した基板Ｗを第二基板カセット２０に移載する。第一、第二基板カセット１０，２０は逆方向に昇降し、第二基板カセット２０には、先に搬入された基板Ｗが下から順番に収納される。

そして、続くステップＳ２０４では、第一収納部５２で基板Ｗの移載を行うと共に、第二収納部５３の第二基板カセット２０から基板Ｗを順番に搬出する。第二収納部５３において、基板Ｗは、先に搬入されたものから順番に搬出側ローラコンベア５５に搬出される。さらに、第二収納部５３では、空になっている第一基板カセット１０に基板Ｗが上から順番に搬入される。以降は、ステップＳ２０３とステップＳ２０４とを交互に実施して基板Ｗを収納された順に搬出する。

この実施の形態によれば、第一収納部５２、第二収納部５３を並列に設けることで多数の基板Ｗを、収納した順番に搬出することが可能になり、作業効率が向上する。その他の効果は、第一の実施の形態と同じである。

なお、本発明は、前記の各実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、基板Ｗの搬送は、ローラに限定されずにエアー浮上を用いても良い。
また、基板Ｗを略水平に搬送し、上下に並んで収納する代わりに、基板Ｗを略垂直に立たせた状態で搬送及び収納しても良い。この場合に、第一、第二基板カセット１０，２０は、基板Ｗを立たせたままで平行に収納するように構成され、制御装置２５は、第一、第二基板カセット１０，２０を１スロットピッチ分ずつ左右方向、かつ逆方向に移動させる。このような構成でも前記と同様に効果が得られる。この場合に、基板Ｗは、垂直から僅かに傾斜させた姿勢でローラ搬送しても良いし、基板Ｗの下端に当接するように下側にローラを配設したりしても良い。
第二の実施の形態において、収納部（第一収納部５２、第二収納部５３）の数を３つ以上にすると、さらに多数の基板Ｗを効率良く処理することができる。

本発明の実施の形態に係る基板収納装置の構成を示す側面図である。 基板収納装置の平面図である。 基板を搬入するときの配置を示す図である。 基板の収納方法を示すタイムチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る基板収納装置の構成を示す側面図である。 基板の収納方法を示すタイムチャートである。

符号の説明

１，５１ 基板収納装置（ワーク収納装置）
３ 搬送コンベア（搬送部）
１０ 第一基板カセット（搬入側バッファ）
２０ 第二基板カセット（搬出側バッファ）
２５ 制御装置
５２ 第一収納部
５３ 第二収納部
Ｗ 基板（ワーク）

Claims (6)

1. 搬入端に搬入されたワークを収納し、搬出端から搬出するワーク収納装置であって、
   搬入端に設けられて複数のワークを搬入された順に配列して収納する搬入側バッファと、前記搬入側バッファに収納した複数の前記ワークを一つずつ前記搬入側バッファから搬出する搬送部と、搬出端に設けられて前記搬送部によって前記搬入側バッファから搬出された前記ワークを受け入れ可能で、受け入れ順に前記ワークを配列して収納する搬出側バッファと、前記搬送部が前記ワークを搬出する度に前記ワークの配列が逆転するように前記搬入側バッファ及び前記搬出側バッファを移動させる制御装置と、を有することを特徴とするワーク収納装置。
2. 前記制御装置は、前記搬送部が前記ワークを搬出する度に前記搬入側バッファ及び前記搬出側バッファを逆方向に移動させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のワーク収納装置。
3. 前記ワークは、薄板の基板であり、前記搬入側バッファと前記搬出側バッファとは、前記基板を上下に収納可能で、かつ独立に昇降自在に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク収納装置。
4. 前記搬入側バッファと、前記搬送部と、前記搬出側バッファとを複数組み並列に配置したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のワーク収納装置。
5. 搬入端に搬入されたワークを収納し、搬出端から搬出するにあたり、複数のワークを搬入された順に搬入側バッファに収納する工程と、前記搬入側バッファに収納した複数の前記ワークを搬入時に順番と逆の順番で一つずつ前記搬入側バッファから搬出する工程と、前記搬入側バッファから搬出した前記ワークを搬出側バッファに受け入れ、受け入れ順に収納する工程と、前記搬出側バッファから前記ワークを受け入れ順とは逆の順番に搬出する工程と、を有することを特徴とするワーク収納方法。
6. 前記搬出側バッファから前記ワークを搬出する際に、他の前記ワークを前記搬入側バッファに搬入することを特徴とする請求項５に記載のワーク収納方法。
   
   

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