JP4255676B2 - 基板運搬装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば液晶表示装置の製造工程において基板を収納したカセットを運搬を行う台車及びハンドリングロボットを備えた基板運搬装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造工程においては、基板を処理する複数の基板処理部が配置される。基板はカセットに収容された状態で、AGV(自動搬送車)やMGV(手動搬送車)やその他の搬送車(以後台車と言う)によってストッカーから処理部へ搬送される。ローダ、アンローダ及びハンドリングロボットが各処理部に設けられている。
【0003】
台車が所定の基板処理部へ到着すると、基板を収容したカセットは台車からローダに移載され、カセット内の基板はハンドリングロボットによってローダから基板処理装置へ搬送される。基板処理装置で処理された基板はアンローダに待機しているカセットに収納され、それから基板を収容しているカセットが台車に移載される。それから、台車は基板を収納したカセットをストッカ又はその他の位置へ運搬する。
【0004】
なお、半導体製造装置で台車を使用することは従来から知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−222891号公報
【特許文献2】
特開平9−216180号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
大型の液晶表示装置が提供されるにつれて、液晶パネルを構成するガラス基板が大型化する。基板が大型化すると、製造工程で使用するカセットの高さを高くする必要がある。すると、各種装置間の搬送マージンを確保するために、ハンドリングロボットを大型化し、あるいは、ハンドリングロボットの大型化を抑えるために、ローダやアンローダに基板を収容したカセットを昇降させる昇降装置を設けることが必要になる。また、基板の大型化とともに、必然的にクリーンルーム内での各種装置が占める装置設置床面積も増加する。従って、基板が大型化すると、各種装置が大型化し、装置の構造が複雑化するだけでなく、クリーンルームへの投資も莫大なものとなっている。
【0007】
本発明の目的は、製造装置の大型化、装置構造の複雑化をすることなく、基板の大型化に対応できるようにした基板運搬装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明による基板運搬装置は、基板を収納したカセットを運搬する台車と、基板処理部に設けられたハンドリングロボットとを備え、該台車は該基板処理部で留まり、該台車及び該ハンドリングロボットは、該ハンドリングロボットが該基板処理部において該台車から又は該台車へ基板を直接に出し入れできるように形成されていることを特徴とするものである。
【0009】
この構成によれば、従来の基板運搬装置では基板処理部に設けられていたカセット専用のローダやアンローダが不要になり、クリーンルーム内での装置が占める装置設置床面積の増加を小さくすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【0011】
図1は本発明の第1実施例による基板運搬装置を示す図である。図1において、基板運搬装置は、台車10と、基板処理部に設けられたハンドリングロボット12とを備える。台車10は車輪14によって支持され、自動搬送車又は手動搬送車として構成される。
【0012】
台車10はカセットベース16を有し、基板18を収容したカセット20がカセットベース16に載置されるようになっている。台車10の上部22はカセット20を囲み、台車10の上部22の一側部には窓24が設けられている。ドア(図示せず)が窓24に設けられる。
【0013】
カセットベース16は、支持機構によって台車10に支持される。支持機構は、基板18を収納したカセット20を水平状態で保持する位置決め機構26と、カセット20を水平方向に移動させる位置決め機構28と、カセット20を垂直方向に移動させる位置決め機構30とを含む。
【0014】
水平部分の長いU字管32がカセットベース16の下側に取りつけられている。U字管32の中には液体が入っており、液体の両水頭位置をセンサ34a,34bで検出するようになっている。これによって、カセットベース16の図1の紙面と平行な平面内での水平状態を検出する。同様のU字管がU字管32と直交するように図1の紙面と垂直な平面内に設けられ、そのU字管の中の液体の両水頭位置をセンサで検出するようになっている。その他の水平検出手段、例えば水銀等の導電性物質を含むレベルの検出手段を使用することもできる。
【0015】
カセット20を水平状態で保持する位置決め機構26は、モータ、エンコーダ、ボールネジ等を含む昇降移動機構であり、センサ34a,34bの出力によってフィードバック制御される。ボールネジも図1の紙面と平行な平面及び図1の紙面と垂直な平面内に設けられる。これによって、基板18はカセット20とともに水平な状態に保持され、その後で、基板18はハンドリングロボット12の基板ハンドリングアームによって持ち上げられることができる。
【0016】
基板ハンドリングアームはフォーク状の一対の細長い平板からなる。基板18が水平な状態に保持されていないと、基板ハンドリングアームは2つの基板18の間に挿入されるときに、基板18に接触して正確に持ち上げることが難しいことがある。基板18を収容したカセット20を台車10に水平な状態で積み込んだ場合でも、台車10が走行する間の振動等により基板18を収容したカセット20の位置がずれ、基板18の水平状態がくるうことがある。従って、基板処理部にローダ及びアンローダがなくて、基板処理部のハンドリングロボット12が台車10から又は台車10へ基板18を直接に出し入れする場合には、基板18を水平な状態に保持しておくことは重要である。
【0017】
カセット20を水平方向に移動させる位置決め機構28、およびカセット20を垂直方向に移動させる位置決め機構30は、それぞれモータ、エンコーダ、ボールネジ等からなる移動機構である。これらの位置決め機構28,30はカセットベース16の位置を検出するためのセンサ36a,36bの出力によってフィードバック制御される。例えば、センサ36aはカセットベース16に取りつけられ、センサ36bはハンドリングロボット12に取りつけられる。センサ36a,36bはレーザ光を用いたセンサであり、発光部と受光部の対として設けられる。こうして、位置決め機構28,30はカセットベース16をハンドリングロボット12に対して水平方向及び垂直方向に位置決めする。また、センサ36a,36bの出力はハンドリングロボット12にも提供され、その結果をもとにロボットティーチング位置を変更し、対応してもよい。
【0018】
ハンドリングロボット12は、ベース部38、作動部40、および基板ハンドリングアーム42を有する。ベース部38は軌道に沿って走行することができる。作動部40は基板ハンドリングアーム42を水平方向及び垂直方向に移動させることができる。基板ハンドリングアーム42は上記したようにフォーク状の一対の細長い平板からなる。
【0019】
図3は本発明の基板運搬装置の作用を説明する図である。液晶表示装置の製造工場のクリーンルーム内には、例えばストッカ44と基板処理部46とがあり、台車10はストッカ44と基板処理部46との間を矢印で示されるように移動することができる。基板処理部46にはハンドリングロボット12及びエッチングやスパッタリング等の製造装置(図示せず)がある。台車10は基板処理部46に到着すると、基板処理部46に留まり、ハンドリングロボット12がハンドリングアーム42により台車10内のカセット20内の基板18を直接出し入れする。ハンドリングロボット12は取りだした基板18を製造装置へ運搬する。製造装置によって所定の処理を受けた基板18はハンドリングロボット12によって台車10内のカセット20の中に収容される。なお、基板18のないカセット20を含む台車10を基板処理部46内に待機させておき、製造装置によって所定の処理を受けた基板18をその台車10内のカセット20の中に収容してもよい。それから、台車10はストッカ44又はその他の基板処理部へ基板18を運搬する。
【0020】
図4は従来の基板運搬装置を説明する図である。液晶表示装置の製造の製造工場のクリーンルーム内には、例えばストッカ1と基板処理部2とがあり、台車3はストッカ1と基板処理部2との間を矢印で示されるように移動することができる。基板処理部2には、ローダ4、アンローダ5、ハンドリングロボット6及びエッチングやスパッタリング等の製造装置(図示せず)がある。台車3がストッカ1から基板処理部2へ移動したときには、台車3はローダ4の前で停止し、基板18を収容したカセット20を台車3からローダ4に移載する。ハンドリングロボット6はカセット20内の基板18をローダ4から搬送装置へ運搬し、製造装置によって所定の処理を受けた基板18をアンローダ5内のカセット20の中に収容する。台車3はアンローダ5から基板18を収容したカセット20を受ける。
【0021】
このように、本発明によれば、従来の基板運搬装置の基板処理部2に設けられていたカセット専用のローダ4やアンローダ5が不要になり、クリーンルーム内での装置が占める装置設置床面積の増加を小さくすることができる。また、台車10内のカセット20の最下段の基板の搬送高さをハンドリングロボット12の最低高さに合わせることにより、ハンドリングロボット12の全高を抑えるだけでなく、クリーンルームの天井の高さを低くすることができる。
【0022】
図2は本発明の第2実施例による基板運搬装置を示す図である。図2において、基板運搬装置は、台車10と、基板処理部に設けられたハンドリングロボット12とを備える。台車10及びハンドリングロボット12は図1に示したものとほぼ同様の構成を備える。
【0023】
図2においては、ハンドリングロボット12がカセット20の位置決め機構を備える。この位置決め機構はカセット位置決め用のアーム48からなる。カセット位置決め用のアーム48は水平方向及び垂直方向に移動可能であり、ハンドリングロボット12はカセット位置決め用のアーム48は水平方向及び垂直方向の作動手段を含む。
【0024】
カセット位置決め用のアーム48により、台車10内の基板18を収容したカセット20を直接リフトすることで、カセット20の垂直方向、水平方向の位置決めを行う。リフトした時点でカセット20の位置決めが完了するため、この後で、上記したように、ハンドリングアーム42により台車10内のカセット20内の基板18を直接出し入れすることができる。なお、カセット位置決め用のアーム48によってカセット20をリフトする際、台車10内へカセット位置決め用のアーム48を挿入するが、そのときには上記したように、機構26によってカセット20の水平出しが必要になる。
【0025】
台車10にローダ、アンローダへのカセット20の積み下ろし機構が付いている場合、カセット位置決め用のアーム48を所定の位置で待機させることにより、その待機位置を、台車10からのカセット20の受け渡し位置とすることで、ローダ、アンローダの代わりとすることもできる。この場合、台車10にカセット20の水平出しが必要になる。
【0026】
台車10に設けられた機構26,28,30の駆動電源は、台車10にバッテリを備えたものとし、または基板処理部46に設けた電源を利用することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造装置の大型化、装置構造が複雑化をすることなく、基板の大型化に対応でき、さらにクリーンルームへの投資も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による基板運搬装置を示す図である。
【図2】本発明の第2実施例による基板運搬装置を示す図である。
【図3】本発明の基板運搬装置の作用を説明する図である。
【図4】従来の基板運搬装置を説明する図である。
【符号の説明】
10…台車
12…ハンドリングロボット
16…カセットベース
18…基板
20…カセット
26…カセットを水平状態で保持する機構
28…カセットを水平方向に移動させる機構
30…カセットを垂直方向に移動させる機構
32…U字管
42…基板ハンドリングアーム
46…基板処理部
48…カセット位置決め用のアーム
Claims (3)
- 基板を収納したカセットを運搬する台車と、基板処理部に設けられたハンドリングロボットとを備え、該台車は該基板処理部で留まり、該ハンドリングロボットは該台車上のカセットを直接リフトし、水平方向及び垂直方向に移動可能な機構を有しており、該台車及び該ハンドリングロボットは、該ハンドリングロボットが該基板処理部において該台車から又は該台車へ基板を直接に出し入れできるように形成されていることを特徴とする基板運搬装置。
- 該台車は、該カセットを水平状態で保持する機構を有することを特徴とする請求項1に記載の基板運搬装置。
- 該台車は、該カセットを垂直方向及び水平方向に位置決めする機構を有することを特徴とする請求項2に記載の基板運搬装置。
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