JP3729903B2 - カセットステーション - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造用等のガラスマスクを収納したカセットを載置するカセットステーションに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造用のフォトマスクは、一般にガラス板上に極めて微小なパターンが描かれたもの(以降、これをガラスマスクと称する)であり、塵等の堆積や付着を嫌うため、この取扱いには慎重な作業が要求される。
【0003】
このため従来から、複数枚のガラスマスクを同時に保持するカセットに、このガラスマスクを収納し、ロボットがカセットの搬送や設置、あるいは交換を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のカセット、あるいはガラスマスクを選択し、半導体製造ライン内に配置するためにロボットに受け渡す作業は、作業員等が行わなければならない。
このように、作業員とロボットとの間でカセットの受け渡しをする場所をカセットステーションと呼ぶ。
【0005】
ところで、自動搬送したりアームを自動旋回させたりするロボットが稼働する工場内では、作業員の安全を確保するために、ロボットの領域と作業員の領域とを厳格に分離する必要がある。
しかし、カセットの受け渡しをするカセットステーションにあっては、当然ながら双方の進入が可能でなければならない。
【0006】
そこで、カセットステーションを構成するブースに、センサやスイッチと、ゲートや信号機を設け、一方がカセットステーションに進入中には他方の進入を阻止する構造が用いられてきた。
【0007】
しかしながら、従来のこのようなカセットステーションでは、一方が進入したときに例えばスイッチを押下して、他方にこれを報知する動作や、一方が進入中には他方はカセットステーション外で待機する動作等、無駄な行程が多く、作業効率が非常に低いという欠点があった。
【0008】
この発明は、このような背景の下になされたもので、ロボットと作業員等との間で効率よく、且つ安定にカセットの受け渡しができるカセットステーションを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項1に記載の発明にあっては、ロボットアームによって搬送される1つあるいは複数の対象物を収納するカセットを載置する保持部を本体に備えるカセットステーションであって、前記本体上面に垂直に取り付けられ、略中央部に前記保持部が通過する通過窓を有し、前記本体上面を第1の領域と第2の領域とに分離する仕切板と、前記本体上面の前記第1の領域上に、上端が第2の領域に向けて所定の傾斜角をもって取り付けられ、前記保持部を昇降させる昇降手段とを有し、前記傾斜角は、前記昇降手段が最低位置にある場合には前記保持部が第1の領域に位置し、前記昇降手段が最高位置にある場合には前記保持部が第2の領域に位置する角度をもってなることを特徴とする。
【0010】
また、請求項2に記載の発明にあっては、請求項1に記載のカセットステーションでは、前記本体上の前記第2の領域側且つ前記昇降手段の最低位置近傍に取り付けられ、前記カセットに収納された前記対象物の1部あるいは全部を前記第1の領域側に押し出す押し出し手段を有することを特徴とする。
【0011】
また、請求項3に記載の発明にあっては、請求項1に記載のカセットステーションでは、前記保持部は、その傾斜した上面に1つあるいは複数の前記カセットを把持する把持手段を具備することを特徴とする。
【0012】
また、請求項4に記載の発明にあっては、請求項1ないし請求項3の何れかに記載のカセットステーションでは、前記対象物は、ガラス板上に半導体製造用のパターンが形成されたガラスマスクであることを特徴とする。
【0013】
【作用】
この発明によれば、上面が仕切板によって第1および第2の領域に分離された本体上に、所定の傾斜をもって取り付けられた昇降手段が最低位置である場合には、カセットを載置する保持部が第1の領域側に位置し、昇降手段が最高位置である場合には、保持部が第2の領域側に位置する。
【0014】
【発明の実施の形態】
A.構成
以下に図面を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態にかかるカセットステーション1ならびにロボット2の構成を示す側面構成図である。また図2は、同図に示すカセットステーション1の正面構成図である。なおこれ以降、図1においては左側を前部(正面)、右側を後部(背面)として説明する。
【0015】
図1において、カセットステーション1の略中央部には、例えば透明アクリル樹脂等によって形成される仕切板11が垂直且つ脱着可能に取り付けられており、これより右側が作業員の領域A、左側がロボット2の領域Bとなっている。また仕切板11の中程には通過窓11a(図2参照)が設けられている。
【0016】
14-1および14-2は、各々複数のガラスマスク15、15・・・を収納するカセットであり、その上部に形成されたハンドル14a(図1参照)を把持することにより、作業員による携行が可能となっている。
【0017】
カセットステーション1の上面には、エレベータ13が取り付けられている。エレベータ13の上端には、カセット14-1、14-2を保持する保持台12が取り付けられている。図示省略したが、本実施の形態のエレベータ13は、ボールナット式ギアのシャフトをモータが回転駆動することによって、保持台12が昇降する。
【0018】
図2に示すように、カセット14-1とカセット14-2とは、正面に対して左右に並べて載置される。また一例としてロボット2は、向かって左側に載置されたカセット14-1からガラスマスク15を引き出して搬送し、交換したガラスマスク15は、向かって右側に載置したカセット14-2に収納する。
【0019】
上述のエレベータ13は、垂直から右方向(背面方向)へ概ね30°の傾斜をもって取り付けられている(図1参照)。これによって保持台12が上昇した際にはカセット14-1、14-2は仕切板11の通過窓11aを介して領域A側に繰り出される。一方、保持台12が降下した際にはカセット14-1、14-2は仕切板11の通過窓11aを介して領域B側に繰り出される。
【0020】
保持台12には、センサ19a-1、19a-2、19b-1および19b-2が取り付けられている。センサ19a-1、19a-2は、光によってカセット14-1の各々の位置にガラスマスク15、15・・・が収納されているか否かを検出する。またセンサ19b-1、19b-2は同様にカセット14-2内のガラスマスク15を検出する。
【0021】
図3は、保持台12上面のマウント部12aの詳細な構成を示す側面構成図である。マウント部12aは、固定枠41とプランジャ42とセンサスイッチ43、43・・・とから構成されており、この間にカセット14-1(14-2)を載置する。
【0022】
プランジャ42は、内部に樹脂ボール42aと押しバネ42bとを有しており、カセット14-1(14-2)を載置する際に樹脂ボール42aがカセット14-1(14-2)側に付勢される。
またセンサスイッチ43、43・・・によって、カセット14-1(14-2)の有無やサイズを検出する。
【0023】
カセットステーション1の本体には、リミットスイッチ20-1とリミットスイッチ20-2とが設けられている。このリミットスイッチ20-1は保持部12が完全に上昇したことを検出し、リミットスイッチ20-2は保持部12が完全に下降したことを検出する。
【0024】
エレベータ13の右側には、エアシリンダ型のアクチュエータ16が設けられており、アクチュエータ16のシリンダ16aの先端部にはプッシャ17、17が取り付けられている。
【0025】
保持台12が降下した際に、アクチュエータ16にカセットステーション1の外部から供給される圧搾空気(エア)を送り込むことにより、シリンダ16aが機械的限界点まで繰り出される。この結果、プッシャ17、17によってカセット14-1、14-2に収納されたガラスマスク15、15・・・が前方へ押し出される構成となっている。
【0026】
上述の圧搾空気は、図示しない電磁バルブによって制御されるが、この電磁バルブは、保持部12がエレベータ13の最下位置にある場合以外は、前述のリミットスイッチ20-2によって、その動作が禁止される構成となっている。
【0027】
カセットステーション1の本体に取り付けられた20-3は、シリンダ16aが完全にアクチュエータ16に引き込まれているか否かを検出するリミットスイッチである。これによって、シリンダ16aが完全にアクチュエータ16に引き込まれていない場合には、前述のエレベータ13が有するモータは回転しない構成となっている。
【0028】
本実施の形態では、アクチュエータ16、プッシャ17、およびリミットスイッチ20-1〜20-3は、カバー18によって覆われている。また32はアクセス表示器であり、作業員によるカセット14-1、14-2の交換が可能か否か等を表示する。
【0029】
カセットステーション1本体上の31はリグリップステーションであり、後述するロボット2のグリッパ24が、一旦把持したガラスマスク15を、載置する場所に合わせて持ち換える場所である。
【0030】
図4は、リグリップステーション31の詳細な構成を示す側面構成図である。図4に示すようにリグリップステーション31は、所定の角度をもって傾斜しており、上面の一端方向には上端に突起部45aを有する位置決めキー45が設けられている。
【0031】
一方、リグリップステーション31の他端方向には支持台46aが設けられており、また支持台46aと位置決めキー45との間には支持台46bが設けられている。この支持台46bは、全高が支持台46aよりも低くなっている。
さらにリグリップステーション31の上面には、超音波によってガラスマスク15の有無を調べるマスク検出器47が設けられている。
【0032】
50は制御部であり、上述した図示しないモータや電磁バルブその他各部を制御する。
本実施の形態では、カセットステーション1の制御部50やロボット2は、図示省略するが、これ等とは別に設置される中央制御装置によって制御される。
【0033】
さて図1においてロボット2は、その下部21が図1の表示面と垂直方向に移動可能となっている。
このロボット2の下部21には、関節22aおよび22bを介してアーム23a、23bが取り付けられ、アーム23bの先端部には関節22cを介してグリッパ24が取り付けられている。
ロボット2は、このグリッパ24によってガラスマスク15を教示して搬送し、交換等の作業を行う。
【0034】
B.動作
図5ならびに図6は、本実施の形態の動作を説明するフローチャートである。以下にこのフローチャートを参照して動作を説明する。なお以下は、カセット14-1、14-2に収納されたガラスマスク15、15・・・がプッシャ17、17によって押し出され、ロボット2によってガラスマスク15、15・・・の交換作業が行われている状態からの、カセット14-1、14-2の交換作業の手順を示す。また、この時点ではアクセス表示器32には、“アクセス不可”の表示が点灯している。
【0035】
まず制御部50は、図示しない中央制御装置からカセット14-1、14-2の交換要求があったか否かを確認する(ステップSt1)。ここで、中央制御装置からの指示がなければ、ロボット2によるガラスマスク15、15・・・の交換作業を継続して行う(ステップSt2)。
【0036】
ステップSt1において、中央制御装置から作業員等による交換要求があった場合には、制御部50はロボット2によるガラスマスク15、15・・・の交換作業を禁止する(ステップSt3)。
【0037】
次に制御部50は、図示しない電磁バルブ制御して、アクチュエータ16に供給されているエア(圧搾空気)を解除(排出)する(ステップSt4)。
これによってシリンダ16aが引き込まれ、プッシャ17、17によって押し出されていたガラスマスク15、15・・・は、各々カセット14-1、14-2内に戻る。
【0038】
制御部50は、リミットスイッチ20-3によってシリンダ16aが完全に引き込まれたことを確認すると(ステップSt5)、エレベータ13の上昇を開始する(ステップSt6)。これによってカセット14-1、14-2を載置した保持台12が領域A側から領域B側へと移動する。
【0039】
この後、リミットスイッチ20-1によってエレベータ13の上端に設けられた保持部12が完全に上昇したことを確認すると(ステップSt7)、エレベータ13の動作を停止し(ステップSt8)、アクセス表示器32の“アクセス不可”の表示を消灯させる。
図示しないが、ここで作業員によるカセット14-1、14-2の交換が可能となり、作業手順に従って各々所定の他のカセットと交換する。
【0040】
制御部50は、中央制御装置からガラスマスク15、15・・・の交換作業の再開要求が出されまで待機する(ステップSt10)。この後、カセット14-1、14-2の交換作業が完了し、ガラスマスク15、15・・・の交換作業の再開要求がなされると、制御部50はまずセンサスイッチ43、43・・・によってカセット14-1、14-2の有無ならびに各々のサイズを検出する(ステップSt11)。
【0041】
次にセンサ19a-1、19a-2、19b-1および19b-2によってカセット14-1、14-2内にガラスマスク15があるか否か、および収納されているガラスマスク15、15・・・の各々のサイズを検出する(ステップSt13)。
【0042】
ここで制御部50は、カセット14-1、14-2に収納されているガラスマスク15、15・・・が所定のもの(サイズ)か否かを確認する(ステップSt14)。ステップSt14において、所定のガラスマスク15、15・・・が収納されたカセット14-1、14-2が保持部12に載置されていなければ、制御部50はアクセス表示器32に“エラー”を表示し(ステップSt15)、ステップSt10の処理に戻る。
【0043】
ステップSt14において、所定のカセット14-1、14-2が保持部12に載置されたことを確認したならば、制御部50はまずアクセス表示器32に“アクセス不可”の表示を点灯させ(ステップSt16)、次にエレベータ13の降下動作を開始する(ステップSt17)。これによってカセット14-1、14-2を載置した保持台12が領域B側から領域A側へと移動する。
【0044】
制御部50は、リミットスイッチ20-2によって保持部12が完全に降下したことを確認した(ステップSt18)後、エレベータ13の降下動作を停止する(ステップSt19)。
【0045】
この後、制御部50は図示しない電磁バルブを制御してアクチュエータ16にエアを供給し(ステップSt20)、こうしてカセット14-1、14-2に収納されたガラスマスク15、15・・・は、プッシャ17、17によって前方へ押し出される。
【0046】
最後に制御部50は、ロボット2によるガラスマスク15、15・・・の交換作業を再開し、本実施の形態にかかる処理は終了する。
こうして本実施の形態では、作業の全工程に亙って、仕切板に11によって作業員の領域Aとロボット2の領域Bとが分離される。従って作業員の安全性や作業性が損なわれることはく、ガラスマスク15、15・・・が塵等の影響を受けることもない。
【0047】
また、カセット14-1、14-2が傾斜をもって載置されるため、収納されたガラスマスク15、15・・・が振動等で踊ることがなくなり、作業が安定して行われるという利点もある。
さらに、前述の通り仕切板11は透明である上に脱着可能であるために視認性や保守性も損なわれることはない。
【0048】
なお、上述の実施の形態で説明したエレベータやプッシャの駆動方法、各センサの形式あるいはエレベータ等の傾斜角その他は一例を示したものであり、本発明はこれらの形式や数値に限定されたものではない。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、上面が仕切板によって第1および第2の領域に分離された本体上に、所定の傾斜をもって取り付けられた昇降手段が最低位置である場合には、カセットを載置する保持部が第1の領域側に位置し、昇降手段が最高位置である場合には、保持部が第2の領域側に位置するので、ロボットと作業員等との間で効率よく、且つ安定にカセットの受け渡しができるカセットステーションが実現可能であるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態にかかるカセットステーション1ならびにロボット2の構成を示す側面構成図である。
【図2】同実施の形態におけるカセットステーション1の正面構成図である。
【図3】同実施の形態における保持台12上面のマウント部12aの詳細な構成を示す側面構成図である。
【図4】同実施の形態におけるリグリップステーション31の詳細な構成を示す側面構成図である。
【図5】同実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図6】同実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1 カセットステーション(本体)
2 ロボット(ロボットアーム)
11 仕切板
11a 通過窓
12 保持台(保持部)
13 エレベータ(昇降手段)
14-1、14-2 カセット
15、15・・・ ガラスマスク(対象物)
17 プッシャ(押し出し手段)
24 グリッパ(ロボットアーム)
41 固定枠(把持手段)
42 プランジャ(把持手段)
Claims (4)
- ロボットアームによって搬送される1つあるいは複数の対象物を収納するカセットを載置する保持部を本体に備えるカセットステーションであって、
前記本体上面に垂直に取り付けられ、略中央部に前記保持部が通過する通過窓を有し、前記本体上面を第1の領域と第2の領域とに分離する仕切板と、
前記本体上面の前記第1の領域上に、上端が第2の領域に向けて所定の傾斜角をもって取り付けられ、前記保持部を昇降させる昇降手段と
を有し、前記傾斜角は、
前記昇降手段が最低位置にある場合には前記保持部が第1の領域に位置し、
前記昇降手段が最高位置にある場合には前記保持部が第2の領域に位置する
角度をもってなることを特徴とするカセットステーション。 - 前記本体上の前記第2の領域側且つ前記昇降手段の最低位置近傍に取り付けられ、前記カセットに収納された前記対象物の1部あるいは全部を前記第1の領域側に押し出す押し出し手段を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のカセットステーション。 - 前記保持部は、
その傾斜した上面に1つあるいは複数の前記カセットを把持する把持手段を具備する
ことを特徴とする請求項1に記載のカセットステーション。 - 前記対象物は、
ガラス板上に半導体製造用のパターンが形成されたガラスマスクである
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載のカセットステーション。
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