JP5831200B2 - Method for releasing adsorption of substrate holding frame in frame conveying apparatus for adsorbing and hanging substrate holding frame - Google Patents
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Description
本発明は、剛性であり撓み性を有する矩形状(四角形状)の基板を、同じく矩形状の基板保持用枠体の内周に設けた基板支持板に1枚ずつ載せ、該基板を載せた状態の基板保持用枠体を多段に積み重ねして保管・搬送する用途の基板保持用枠体と基板保持用枠体の搬送装置等に関するものである。
基板の例としては薄板ガラス基板があり、特には、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、液晶表示装置用のカラーフィルター基板、それらの中間製品、その他の各種基板等を挙げることができる。
これらの大型の基板は撓みやすく、四周縁辺部のみを支持した場合には、下方にやや湾曲した状態になるが、多段積みした際に基板の相互間が接触しないようにし、かつ高い密度に積層する必要がある。さらに、搬送時や保管時の振動による破損や割れから基板を保護する必要があり、塵埃の混入や汚染を防止する必要もある。
In the present invention, a rigid (flexible) rectangular (quadrangle) substrate is placed one by one on a substrate support plate provided on the inner periphery of a rectangular substrate holding frame, and the substrate is placed thereon. The present invention relates to a substrate holding frame for use in storing and transporting substrate holding frames in multiple stages in a stacked manner, a substrate holding frame conveying device, and the like.
An example of the substrate is a thin glass substrate, and in particular, a plasma display, an organic EL display, a color filter substrate for a liquid crystal display device, an intermediate product thereof, and other various substrates can be exemplified.
These large substrates are easy to bend, and if only the four peripheral edges are supported, they will be slightly curved downwards, but they will not be in contact with each other when stacked in multiple stages, and they will be stacked at a high density. There is a need to. Furthermore, it is necessary to protect the substrate from damage and cracking due to vibration during transportation and storage, and it is also necessary to prevent dust contamination and contamination.
本発明は、基板保持用枠体と基板保持用枠体の搬送装置、およびその使用方法に関するものであり、特に、基板保持用枠体を従来のように、枠体の左右に張り出した手掛け部や係合部を把持する方法によらずに吸着して搬送可能にすることを考慮した基板保持用枠体とその搬送装置等に関するものである。 The present invention relates to a substrate holding frame, a substrate holding frame conveying apparatus, and a method of using the same, and in particular, a handle portion in which a substrate holding frame is extended to the left and right of a frame as in the prior art. In addition, the present invention relates to a substrate holding frame body and a transfer device for the same, taking into consideration that it can be sucked and transferred regardless of the method of gripping the engaging portion.
液晶表示ディスプレイ、プラズマ表示ディスプレイ、有機ELディスプレイ用のカラーフィルター等に用いられる基板は、損傷したり、汚したりすることなく搬送及び保管することが重要である。このような板状物を搬送等する際は、基板同士が接触しないように所定間隔で並列収納する必要がある。
しかし、これら液晶表示ディスプレイ、プラズマ表示ディスプレイ、有機ELディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイ製品は、表示装置自体が大型化していること、小サイズ物であっても多面付けの状態で製造されること等のため、用いられる基板やその中間製品等は大サイズ化しており、1メートル角程度のサイズにもなると、0.7mm厚のガラス基板でも対向する2辺または4辺を支持した場合は、中間部が100mm以上も下方(重力方向)に湾曲した状態になるのを避けられない。基板はさらに2メートル角以上の大サイズ化が求められており、保管スペースや取り扱い装置の問題からこのような基板を高密度で安全に保管し、取り扱いできるようにする必要がある。
It is important that a substrate used for a color filter for a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, etc. be transported and stored without being damaged or soiled. When transporting such a plate-like object, it is necessary to store in parallel at a predetermined interval so that the substrates do not contact each other.
However, flat panel display products represented by these liquid crystal display, plasma display, and organic EL display are manufactured in a multi-faceted state, even if the display device itself is upsized, even if it is a small size product. For this reason, the substrate used and its intermediate products have been increased in size, and when the size is about 1 meter square, even if a 0.7 mm thick glass substrate supports two or four sides facing each other, It is inevitable that the intermediate portion is bent downward (gravity direction) by 100 mm or more. Substrates are required to have a size of 2 square meters or more, and it is necessary to store and handle such substrates with high density and safety due to problems of storage space and handling equipment.
特許文献1は、ディスプレイ用基板収納用トレイ、並びに、そのディスプレイ用基板収納用トレイ内に収納されたディスプレイ用基板の取り出し機構および取り出し方法に関する発明である。この発明では、上側のディスプレイ用基板収納用トレイ10の係合部13と下側のディスプレイ用基板収納用トレイ10との係合部13との間に、チャッキング用のチャック爪を挿入することができ、そのチャック爪が、上側のディスプレイ用基板収納用トレイ10の係合部13に係合されることによって、上側のディスプレイ用基板収納用トレイ10のみを、下側のディスプレイ用基板収納用トレイ10から分離して搬送するものである(段落(0036))。本願の吸着による把持装置等とは異なり、係合部が外周枠から外側に延出している為、搬送時の接触により、変形が生じる事があり、これによりロボットハンドによる把持不良が発生する事がある問題がある。
Patent Document 1 is an invention relating to a display substrate storage tray, and a mechanism and method for extracting a display substrate stored in the display substrate storage tray. In the present invention, chucking chuck claws are inserted between the
特許文献2は、部品トレイを部品挿入装置へ供給する装置に関し、昇降機構と吸着機構で部品トレイを把持することを記載している。真空圧によって部品トレイを吸引把持するバキュームパッドによって構成され、複数のロッド内に吸引通路が形成され、上端からパイプを介して真空装置に接続されている部品トレイ供給装置である(段落(0015])が、本願のようなトレイ自体に加圧で吸着を解除する際に加圧エアーを放出する小孔の記載は無い。又本願のような小孔を塞ぎ、減圧して吸着し、加圧して吸着を解除するような記載も、加圧エアーで異物を散乱させなくする効果の記載もないため、異物が発生または散乱する問題がある。 Patent Document 2 relates to a device that supplies a component tray to a component insertion device, and describes that the component tray is gripped by an elevating mechanism and a suction mechanism. A component tray supply device that is configured by a vacuum pad that sucks and grips a component tray by vacuum pressure, has a suction passage formed in a plurality of rods, and is connected to a vacuum device via a pipe from the upper end (paragraph (0015) However, there is no description of a small hole that releases pressurized air when releasing suction by pressurization on the tray itself as in the present application. There is no description of releasing the adsorption, and there is no description of the effect of preventing the foreign matter from being scattered by the pressurized air.
特許文献3は、段落(0013)に記載されているように負圧で保持可能な吸着ユニットを上下動可能に懸架する支持部を有しパレット上に段積みされたダンボールなどの物品を荷降ろしする装置であり、負圧解除を大気開放だけで行うものである。
大型基板の載せた基板保持枠体は、枠体の保持を確実に行うことも重要であるが、吸着解除も枠体を同時にまた短時間で確実に行う必要がある。吸着解除を大気解放だけでは、解除に要する時間また配管のつまりや変形により、吸着部間でのばらつきが出る可能性がる。また大気解放時に周辺の異物を配管内に吸い込み、基板への汚染の原因にもなる。
Patent Document 3 unloads articles such as cardboards stacked on a pallet having a support portion that suspends a suction unit that can be held at a negative pressure so as to move up and down as described in paragraph (0013). It is a device that performs negative pressure release only by releasing to the atmosphere.
Although it is important that the substrate holding frame on which the large substrate is placed is securely held, it is necessary to release the suction at the same time in a short time. If the suction release is only released to the atmosphere, the time required for the release or the clogging or deformation of the piping may cause variations between the suction portions. In addition, surrounding foreign matters are sucked into the piping when released to the atmosphere, which may cause contamination of the substrate.
先行文献に記載されるものではないが、本願出願前の関係技術について説明する。
図10は、従来の基板保持用枠体の一般的形態である。基板保持用枠体10は、断面が矩形状の中空構造である金属枠材を組み立てして、対向する1対の11a、11bと他の対応する1対の11c、11dからなる平面視矩形状の金属枠部11で構成されている。各金属枠部11の4隅は、コーナーピース16により接合されている。枠体の全体を平面にする場合もあるが、対応する1対の11c、11dの中央部を下方に湾曲させる場合が多い。
Although not described in the prior literature, the related technology prior to the present application will be described.
FIG. 10 shows a general form of a conventional substrate holding frame. The
四周の金属枠部11から内側に向かって、基板支持板13が延設されており、薄板基板はこの基板支持板13面に周縁がかかるように載せられる。基板支持板13で囲まれる領域Kは、何もない空間域である。金属枠部11と基板支持板13の間には、上下の枠体を位置合わせするための嵌合部12が形成されている。嵌合部12は枠体の表裏面に形成される。図10では、表面側の嵌合部(第1嵌合部12a)のみが図示されている。
左右の辺(一般に基板の長辺側を載せる辺)には、手掛部15が形成され、基板保持用枠体をロッボットで搬送する際の把持部にされている。
A
On the left and right sides (generally, the side on which the long side of the substrate is placed), a handle portion 15 is formed, which serves as a grip portion when the substrate holding frame is transported by a robot.
図11は、従来の基板保持用枠体の梱包状態を示す図である。
基板を基板保持用枠体10に載せて、100〜150段の多段積み重ね体100にし、上面に上蓋21を被せ、下段にインナーパレット30をあてがい、ベルト23で結束し、さらに防振パレット40に乗せた梱包状態にして搬送するのが一般的である。
FIG. 11 is a view showing a packing state of a conventional substrate holding frame.
The substrate is placed on the
図9は、従来の基板保持用枠体の搬送方法を示す図である。搬送装置の一方側のみを図示しているが他方側にも一対の機構があり同様に動作するものである。また、基板A1,A2,A3を載せた状態を示しているが、基板を載せない場合も同様である。
まず、図9(A)(B)のように、枠体移送装置50の懸垂機構であるシリンダ51が下降する。次に、(C)のように、シリンダ51の引き掛け部52を枠体10の手掛部15の下面に差し込みする。この状態で、シリンダ51が上昇すれば、引き掛け部52と手掛部15が係合しその状態(D)で、基板保持用枠体10を搬送できる。
本発明における懸垂機構とは、枠体搬送装置のロボットハンド及び該ロボットハンドに取り付けられたシリンダ及び該シリンダ先端の吸着部を含めた装置である。
このように従来は、手掛部15で、枠体を把持する方法が一般に行われている。
FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional method for transporting a substrate holding frame. Although only one side of the transport device is shown, there is also a pair of mechanisms on the other side that operate in the same way. Moreover, although the state which mounted substrate A1, A2, A3 is shown, it is the same also when not mounting a substrate.
First, as shown in FIGS. 9A and 9B, the cylinder 51 that is the suspension mechanism of the frame body transfer device 50 is lowered. Next, as shown in (C), the hook 52 of the cylinder 51 is inserted into the lower surface of the handle 15 of the
The suspension mechanism in the present invention is an apparatus including a robot hand of a frame transport device, a cylinder attached to the robot hand, and a suction portion at the tip of the cylinder.
As described above, conventionally, a method of gripping the frame body with the handle 15 is generally performed.
液晶表示ディスプレイ、プラズマ表示ディスプレイ、有機ELディスプレイに代表される各種フラットパネルディスプレイに用いられる基板は、第6世代(1850*1500mm)、第7世代(2200*1900mm)、第8世代(2500*2200mm)と大型化しこれに伴い基板1枚の付加価値が高くなってきている。
従って、製造工程における基板の取扱いは勿論、工程間における基板の搬送及び保管についても異物や傷などが付かない様に取り扱うことが今まで以上に重要になってきている。
Substrates used in various flat panel displays typified by liquid crystal display, plasma display and organic EL display are 6th generation (1850 * 1500 mm), 7th generation (2200 * 1900 mm), 8th generation (2500 * 2200 mm). As a result, the added value of one substrate is increasing.
Therefore, handling of the substrate in the manufacturing process as well as handling and transporting of the substrate between the processes so as not to have foreign matters or scratches has become more important than ever.
このように基板を載置した枠体を積層して搬送する方式では、基板を載置し多段に積み重ねた枠体を、一枚ずつ取り出す際は、ロボットハンドが枠体の両側面から枠体を把持し移動する。基板を載置する枠体の両側面には、このロボットハンドが把持する手掛部15が枠体から外方向に突出して取り付けられている。
基板の積載効率を上げる為、枠体は、高密度に重ねる工夫がなされ、G6(第6世代)サイズの基板で積層する枠体の間隔は、10mm程度まで狭くすることも可能となり、これに伴い外周に突出した手掛部15の間隔も同じように狭くなる。
従って、ロボットハンドが積層された枠体の両側面の突出した手掛部15を掴む裕度が狭くなり、手掛部15のわずかな変形も把持不良となる。
ロボットハンドが把持する手掛部15は、外周枠から外側に延出している為、搬送時の接触により、変形が生じる事があり、これによりロボットハンドによる把持不良が発生する事がある。本発明は、このような把持不良を解決しようとするものである。
In the method of stacking and transporting the frames on which the substrates are placed in this way, when taking out the frames on which the substrates are stacked and stacked in multiple stages one by one, the robot hand moves the frame from both sides of the frame. Hold and move. On both side surfaces of the frame on which the substrate is placed, the hand grips 15 held by the robot hand are attached so as to protrude outward from the frame.
In order to increase the loading efficiency of the substrates, the frames are devised to be stacked at a high density, and the interval between the frames stacked on the G6 (6th generation) size substrate can be reduced to about 10 mm. Along with this, the interval between the handle portions 15 protruding to the outer periphery is similarly reduced.
Therefore, the tolerance for gripping the protruding handle 15 on both side surfaces of the frame on which the robot hands are stacked becomes narrow, and even slight deformation of the handle 15 results in poor gripping.
Since the hand grip portion 15 held by the robot hand extends outward from the outer peripheral frame, deformation may occur due to contact during conveyance, which may cause a grip failure due to the robot hand. The present invention is intended to solve such a grip failure.
別の課題として基板の大型化に伴い基板保持枠体も大型化及び高重量化になり、枠体の積み重ねや取り出し操作時に使用するロボット、保管装置、開梱装置、梱包装置も大型となり設備場所の観点から省スペース化の要求がある。
又積層した梱包物をトラック輸送や海上輸送などに用いるコンテナへの収納の観点からも枠体幅サイズの縮小は、重要な課題となってきている。
基板の輸送形態は、基板を保持した高重量物の枠体を載置できる十分な強度を有するパレット上に枠体を積み重ね一番上に蓋を載せベルトなどで固定した積層物を輸送中の振動を和らげる防振台に載置したものをカバーで全体を覆った状態である。
Another issue is that the substrate holding frame has become larger and heavier as the size of the substrate grows, and the robot, storage device, unpacking device, and packing device that are used for stacking and unloading the frame have also become larger. There is a demand for space saving from the viewpoint of this.
In addition, reduction of the frame width size has become an important issue from the viewpoint of storing the stacked packages in a container used for truck transportation or sea transportation.
The transportation mode of the substrate is that a stack of frames stacked on a pallet with sufficient strength that can mount a heavy-weight material frame holding the substrate, a lid placed on top and fixed with a belt or the like is being transported. It is in a state where the whole is covered with a cover that is placed on a vibration isolator that reduces vibration.
G6サイズの基板を例にとると基板サイズは、1850*1500mmに対して基板を載置する枠体サイズは、1970*1670mmで、上面に載せる蓋サイズは、1979*1670mmで、積層された枠体を乗せるパレットサイズは、1998*1698mmで、これらすべてを載せる防振台サイズは、 2008*1708mmとなり基板サイズに対して水平方向で200mm程度大きくなる。 Taking a G6 size substrate as an example, the substrate size is 1850 * 1500 mm, the frame size on which the substrate is placed is 1970 * 1670 mm, and the lid size to be placed on the top surface is 1979 * 1670 mm. The size of the pallet on which the body is placed is 1998 * 1698 mm, and the size of the anti-vibration table on which all of these are placed is 2008 * 1708 mm, which is about 200 mm larger than the substrate size in the horizontal direction.
一方輸送に使われるコンテナは、海上輸送用のコンテナは、世界中の港での効率的な荷役を実現させるためにISO(国際標準化機構)規格でサイズが決められており、世界的には、20フィート、40フィート、45フィートコンテナが用いられているが、日本では、45フィートコンテナは大きすぎてトレーラーに積載されない為、40フィートコンテナが一般的に用いられる。
40フィートコンテナは、長さ(12.2m)×幅8ft(2.438m)となる。
一般的なコンテナにおいて、幅方向における外寸は2,438mm(8フィート)であり、幅方向における内寸は約2,346〜2,352mmである。
基板サイズは、G7サイズで2200*1900mm、G8サイズで2500*2200mmと大きくなり、これらの梱包体のパレットサイズは、幅方向が2100mm以上で2400mmを超えることも推察され、40フィートコンテナの内寸幅方向で収納が難しい状態となる。
本発明は、このような荷扱いの課題についても解決しようとするものである。
On the other hand, containers used for transportation are sized according to ISO (International Organization for Standardization) standards in order to realize efficient cargo handling at ports around the world. 20 feet, 40 feet, and 45 feet containers are used, but in Japan, 40 feet containers are generally used because 45 feet containers are too large to be loaded on a trailer.
A 40-foot container will be length (12.2m) x width 8ft (2.438m).
In a typical container, the outer dimension in the width direction is 2,438 mm (8 feet), and the inner dimension in the width direction is about 2,346 to 2,352 mm.
The board size is 2200 * 1900mm for the G7 size and 2500 * 2200mm for the G8 size, and the pallet size of these packages is estimated to exceed 2400mm when the width direction is 2100mm or more. Storage becomes difficult in the width direction.
The present invention is also intended to solve the problem of such handling.
上記課題を解決する本発明の要旨の第1は、基板保持用枠体を吸着して懸垂する枠体搬送装置における基板保持用枠体の吸着解除方法であって、前記基板保持用枠体は、断面が矩形状の中空構造である平坦な金属枠材で構成された平面視矩形状の金属枠部と、該金属枠部に沿って枠内側に延設した基板支持板と、前記金属枠部と前記基板支持板の境界部に形成されている嵌合部と、を有し、対向する1対の前記金属枠材のそれぞれの上面に、複数の円形の吸着部を有し、該吸着部は、前記金属枠材の中空内部に通じ、加圧エアーを放出する小孔を有しており、前記枠体搬送装置においては、該装置のロボットハンドに取り付けられ先端に吸着パッドを有する杆体が、管状の外周シリンダとその内側を通る中心シリンダとを有し、前記中心シリンダは、前記外周シリンダと連動して、先端に封じパッドを有し、前記外周シリンダは、前記封じパッドを外側から覆うことが可能な大きさの前記吸着パッドを有し、かつ前記外周シリンダを通じて前記吸着パッド内の減圧及び加圧操作が可能であり、前記枠体搬送装置の前記吸着パッドが前記基板保持用枠体の前記吸着部に吸着している状態において、前記管状の外周シリンダを通して先端に取り付けられた前記吸着パッド内を加圧した後、前記吸着パッドが前記金属枠部から離れる前に、先端に前記封じパッドを有する前記中心シリンダが上昇して前記吸着部の小孔から前記封じパッドを離し、加圧エアーを前記金属枠部の前記小孔を通して前記金属枠体の中空内へ放出した後に、前記吸着パッドを有する前記外周シリンダが前記中心シリンダと連結して上昇することを特徴とする、基板保持用枠体の吸着解除方法、にある。 The first of the gist of the present invention that solves the above problems is a method for releasing adsorption of a substrate holding frame in a frame transport device that adsorbs and suspends the substrate holding frame, wherein the substrate holding frame is , a cross section rectangular hollow structure and is a flat metal frame member rectangular in plan view of the metal frame unit including a, a substrate support plate that is extended to the frame inward along the metal frame part, the metal frame part and has a fitting portion formed in the boundary portion of the substrate supporting plate, on each of the upper surfaces of the metal frame member of a pair of opposed, has a suction portion of the plurality of circular, the suction parts, through the hollow interior of the metal frame member, and have a small hole for releasing the pressurized air in the frame transfer apparatus, rods having a suction pad on the tip attached to the robot hand of the apparatus Has a tubular outer cylinder and a central cylinder passing through the inner cylinder, The slider has a sealing pad at the tip in conjunction with the outer cylinder, and the outer cylinder has the suction pad of a size capable of covering the sealing pad from the outside, and through the outer cylinder. The suction pad can be depressurized and pressurized, and in the state where the suction pad of the frame transport device is sucked by the suction part of the substrate holding frame, the tip is passed through the tubular outer cylinder. After pressurizing the inside of the suction pad attached to the suction pad, before the suction pad is separated from the metal frame portion, the central cylinder having the sealing pad at the tip rises and seals from the small hole of the suction portion. After releasing the pad and releasing the pressurized air through the small hole of the metal frame into the hollow of the metal frame, the outer cylinder having the suction pad is moved to the center casing. Characterized by increased in conjunction with Sunda, adsorption procedures for canceling a substrate holding frame, in.
上記課題を解決する本発明の要旨の第2は、基板保持用枠体を吸着して懸垂する枠体搬送装置における基板保持用枠体の吸着解除方法であって、前記基板保持用枠体は、断面が矩形状の中空構造である平坦な対向する1対の金属枠材と中央部が下方に湾曲した対向する1対の金属枠材とを有する平面視矩形状の金属枠部と、該金属枠部に沿って枠内側に延設した基板支持板と、前記金属枠部と前記基板支持板の境界部に形成されている嵌合部と、を有し、前記対向する1対の金属枠材のそれぞれの上面に、該基板保持用枠体を懸垂するための複数の円形の吸着部を有し、該吸着部は、前記金属枠材の中空内部に通じ、加圧エアーを放出する小孔を有しており、前記枠体搬送装置においては、該装置のロボットハンドに取り付けられ先端に吸着パッドを有する杆体が、管状の外周シリンダとその内側を通る中心シリンダとを有し、前記中心シリンダは、前記外周シリンダと連動して、先端に封じパッドを有し、前記外周シリンダは、前記封じパッドを外側から覆うことが可能な大きさの前記吸着パッドを有し、かつ前記外周シリンダを通じて前記吸着パッド内の減圧及び加圧操作が可能であり、前記枠体搬送装置の吸着パッドが前記基板保持用枠体の前記吸着部に吸着している状態において、前記管状の外周シリンダを通して先端に取り付けられた前記吸着パッド内を加圧した後、前記吸着パッドが前記金属枠部から離れる前に、先端に前記封じパッドを有する前記中心シリンダが上昇して前記吸着部の小孔から前記封じパッドを離し、加圧エアーを前記金属枠部の前記小孔を通して前記金属枠体の中空内へ放出した後に、前記吸着パッドを有する前記外周シリンダが前記中心シリンダと連結して上昇することを特徴とする、基板保持用枠体の吸着解除方法、にある。
この発明は、上記要旨の第1の発明の特徴に加え、1対の金属枠材が湾曲している。
The second of the gist of the present invention for solving the above problems is a method for releasing adsorption of a substrate holding frame in a frame transport device that adsorbs and suspends the substrate holding frame, and the substrate holding frame is , a rectangular shape in plan view of the metal frame part in cross-section and a rectangular shape of a pair of metallic frame members that flat facing a hollow structure and the central portion are a pair of opposing metallic frame member curved downward, the It includes a substrate support plate that is extended to the frame inward along the metal frame unit, and a fitting portion formed in the boundary portion of the substrate support plate and the metal frame section, a pair of metal the counter on each of the upper surfaces of the frame member has a suction portion of the plurality of circular for suspending a substrate holding frame body, the suction part, through the hollow interior of the metal frame member, releasing pressurized air and it has a small hole in the frame transfer apparatus, adsorption on the tip attached to the robot hand of the apparatus The housing having a lid has a tubular outer cylinder and a central cylinder passing through the inner cylinder, the central cylinder interlocking with the outer cylinder and having a sealing pad at the tip, and the outer cylinder The suction pad has a size capable of covering the sealing pad from the outside, and the suction pad in the suction pad can be depressurized and pressurized through the outer peripheral cylinder. In the state of being adsorbed to the adsorption part of the substrate holding frame, after pressurizing the inside of the adsorption pad attached to the tip through the tubular outer cylinder, before the adsorption pad is separated from the metal frame part The central cylinder having the sealing pad at the tip rises to release the sealing pad from the small hole in the suction portion, and pressurizes air through the small hole in the metal frame portion. After releasing the serial metal frame hollow of the characterized in that the outer cylinder is increased in conjunction with the central cylinder, the adsorption method of exiting a substrate holding frame, in having the suction pad.
In the present invention, in addition to the features of the first aspect of the present invention, the pair of metal frame members are curved.
上記課題を解決する本発明の要旨の第3は、前記吸着部は、前記対向する1対の金属枠材のそれぞれの上面に、少なくとも3または4箇所に配置され、前記吸着部の直径は、30mmから40mmであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の基板保持用枠体の吸着解除方法、にある。 The third of the gist of the present invention for solving the above problems is that the adsorbing portions are arranged on at least 3 or 4 positions on the respective upper surfaces of the opposed pair of metal frame members, and the diameter of the adsorbing portion is: 3. The method of releasing adsorption of a substrate holding frame according to claim 1 or 2, wherein the distance is 30 mm to 40 mm .
本請求項において、金属枠部とは、金属枠材を矩形状に構成した枠体をいい、基板保持用枠体とは、金属枠部に基板支持板と嵌合部等が付加された状態の全体をいうものとする。また、懸垂とは、基板保持枠体をシリンダの先端が吸着した状態で上下する動作をいうものとする。 In this claim, the metal frame means a frame made of a metal frame material in a rectangular shape, and the substrate holding frame is a state in which a substrate support plate and a fitting portion are added to the metal frame. Of the whole thing. The suspension means an operation of moving the substrate holding frame up and down with the tip of the cylinder adsorbed.
従来、ロボットハンドが把持する手掛部15は、金属枠部から外側に延出している為、搬送時の接触により、変形が生じる事があり、これによりロボットハンドによる把持不良が発生する事があった。しかし、本願のように、中空構造の金属枠部の上面に吸着部を設けたことにより、金属枠体から外側に延出する手掛け部を設ける必要がない為、搬送時の接触による基板保持用枠体の変形は生じ難く、ロボットハンドによる枠体の把持不良の発生を防止できた。またロボットハンドに取り付けられたシリンダ先端の吸着パッドと吸着し、搬送したのち、加圧して吸着を解除する際の加圧エアーが小孔を通して金属枠部の中空内に放出することにより、金属枠部の表面への加圧エアーの拡散を防ぎ、異物の散乱を減少することができた。 Conventionally, the handle portion 15 gripped by the robot hand extends outward from the metal frame portion, so that deformation may occur due to contact during transportation, which may cause gripping failure by the robot hand. there were. However, as in the present application, since the suction portion is provided on the upper surface of the metal frame portion having a hollow structure, there is no need to provide a handle portion extending outward from the metal frame body. The frame was hardly deformed, and it was possible to prevent the occurrence of poor gripping of the frame by the robot hand. Also, after sucking and transporting the suction pad attached to the tip of the cylinder attached to the robot hand, the pressurized air when releasing the suction by pressurizing is released into the hollow of the metal frame part through the small hole. The diffusion of pressurized air to the surface of the part was prevented, and the scattering of foreign matters could be reduced.
以下、まず、基板保持用枠体10について、図面を参照して説明する。
図1に示すように基板保持枠体10は、断面が矩形状の中空構造である金属枠材それぞれコーナーピース16で連結し、平面視矩形状に組み立てした金属枠部11が、該金属枠部11に沿って枠内側に延設した基板支持板13と、金属枠部11と基板支持板13の境界部に形成されている嵌合部12と、を有する構成にされている。ここまでの形状は、図10を参照して説明した従来の基板保持用枠体と同様である。
Hereinafter, first, the
As shown in FIG. 1, the
この基板保持用枠体10の特徴は、1段の枠体の高さが、10〜20mm、好ましくは、10〜15mmの高さ範囲に形成されていることと、該基板保持用枠体10の少なくとも対向する1対の金属枠材11のそれぞれの上面に、該基板保持用枠体10を懸垂するための複数の吸着部17を備えていることである。複数とは、3個乃至4個の範囲である。枠体を吸着して保持するので、手掛け部をなくしている特徴がある。
基板保持用枠体10を低い高さに形成するのは、枠体の多段積み重ね体の基板積載密度を高めるためであり、吸着部17を備えるのは、前記のように梱包体の体積を小さくすることと、手掛部15を備えない枠体10を搬送可能にするためである。
The
The reason why the
基板保持用枠体10の基本的形態には、第1形態と第2形態との2種がある。
基板保持用枠体10の第1の形態(請求項1)は、前後左右の四辺の金属枠材11a、11b、11c、11dが平坦な形状のものであり、基板保持用枠体10の第2の形態(請求項2)は、対向する1対の金属枠部11a、11bは平坦であるが、他の対向する1対の金属枠部11c、11dは、中央部が下方に湾曲した形状のものである。
There are two basic forms of the
In the first form (claim 1) of the
いずれの形態も対向する1対の金属枠材11に、枠体10を懸垂するための複数の吸着部17を有している。図2Aに示すように吸着部は、例として、金属枠部11の1辺の中央部に1箇所と中央部から等間隔で両側に2箇所とに配置する。中央部に配置するのは、懸垂された時に金属枠部11の、中央部での撓み量を減らすためである。又大型基板対応で懸垂の時に撓みのある場合は、更に吸着部を補間して配置することも可能である。又異なる吸着部の配置として図2Bに示すように金属枠部11の1辺の中央部に配置しないで1辺の両端付近に2箇所配置して、必要により内側に更に2箇所配置することも可能である。
In any form, a pair of metal frame members 11 facing each other has a plurality of
図3は、基板保持用枠体の片側断面図である。基板搬送用枠体10の吸着部を有する対向する1対の金属枠部11の片側の断面を示している。
吸着部17は、枠体搬送装置50の杆体57の先端の吸着パッド60と吸着する部分であり、吸着パッド60が接触する平滑な面であり、該基板保持用枠体の金属枠部11の上面の平坦な面に6箇所または8箇所配置する。吸着部には、確実な吸着を保つ為に表面にテープを貼り、表面が汚れ、傷が生じた際は、剥がして、新たなテープに貼り換えて使用しても良い。
吸着部17の中心には、吸着する際に枠体搬送装置50の杆体57の先端の封じパッド61で塞ぐことが可能な径で、吸着を解除する際に加圧エアーを放出するために金属枠部11上面から中空内へ導通した小孔18を有する。小孔18は、径が大きいと封じパッドで密閉する際にパッドが変形し漏れが生じ易く、一方、径が小さいと加圧エアーを解除するのに時間がかかる。小孔は、1つに限るものでなく、小さな径で複数でも良い。径が小さいために封じパッドの変形が少なくまた複数あるため、加圧エアーの解除が容易となる。
FIG. 3 is a half sectional view of the substrate holding frame. The cross section of the one side of a pair of metal frame part 11 which has the adsorption | suction part of the
The
At the center of the
次に、本発明の基板保持用枠体10の枠体搬送装置50について説明する。
最初に図5を用いて、上記基板保持用枠体10を吸着して懸垂する枠体搬送装置50の構成について説明する。
枠体移送装置50は、ロボットハンド55とロボットハンドの動作を制御するロボット70より構成される。該ロボットハンド55は、水平に回転動作を行う回転アーム71、上下動作と前後動作を行う上下アーム72と基板保持枠体10を吸着保持して懸垂動作を行う懸垂装置56を少なくても有する構成にされている。
Next, the frame transport apparatus 50 of the
First, the configuration of the frame body transfer device 50 that sucks and suspends the substrate
The frame transfer device 50 includes a robot hand 55 and a robot 70 that controls the operation of the robot hand. The robot hand 55 has at least a rotating arm 71 that performs a rotating operation horizontally, an upper and
次に懸垂装置の構成を説明する。
懸垂装置56は、基板保持枠体10を吸着保持する杆体57と杆体を保持する枠体を少なくても有する構成にされている。
杆体57は、先端に金属枠部11の小孔18を封じるための封じパッド61を有する中心シリンダ53と金属枠体10の上面を密着して封じして減圧状態で吸着する吸着パッドを有する外周シリンダ54を少なくても有する構成されている。
Next, the configuration of the suspension device will be described.
The
The
続いて、杆体57の詳細な構成について図6を参照して説明する。
杆体57は、シリンダ駆動装置58と先端に吸着パッド60を有する中が空洞の外周シリンダ54と先端に封じパッド61を有する中心シリンダ53を有し、外周シリンダ内部には、中心シリンダの動作を制御する為のストッパーA 62とストッパーB 63があり、ストッパーA 62には、弾性体64が取り付けられている。
中心シリンダ53の内部には、外周シリンダ54のストッパーA 62に取り付けられた弾性体64と及びストッパーB 63とによって中心シリンダ53の位置を制御する固定板65が取り付けられている。
外周シリンダ54は中空で真空引きの配管と加圧エアー用の配管が接続されており、いずれも電磁弁により開閉が制御される。シリンダ駆動装置58は、外周シリンダ54を上下に駆動する装置ある。
Next, a detailed configuration of the
The
A fixing plate 65 for controlling the position of the central cylinder 53 by the elastic body 64 attached to the stopper A 62 of the outer
The
基板保持用枠体の吸着方法について、図6A,B,Cを参照して説明する。
図6Aは、中心シリンダ53の固定板65が外周シリンダ54の弾性体57に抑えられ外周シリンダ54のストッパーB 63に接した状態で外周シリンダ54に中心シリンダ53が固定されている状態である。
この状態でシリンダ駆動装置58により外周シリンダ54が、吸着パッド60が吸着部17に接する位置まで下降する。この位置では、封じパッド61は未だ吸着部17の小孔18に接していない状態である。
A method for adsorbing the substrate holding frame will be described with reference to FIGS.
FIG. 6A shows a state in which the center cylinder 53 is fixed to the
In this state, the
続いて図6Bに示すように、シリンダ駆動装置58により、外周シリンダ54は、更に下降して封じパッド61が金属枠体の小孔18に密着する位置まで下降する。この状態は、中心シリンダ53の先端の封じパッド61が金属枠部の上面に接した状態であり、密閉している状態ではない。外周シリンダが、更に距離sだけ下降し、封じパッド61が小孔を上から押し付けて塞ぐ状態を図6Cに示す。
外周シリンダ54は、距離sだけ下降するが、中心シリンダ53は、封じパッド61が金属枠部の上面で接した状態から封じパッド61の弾性変形量だけ移動して止まり、その後は、弾性体57が変形する。封じパッド61は、弾性体57の反発力で下方向に圧力が加わる。この圧力で金属枠体10の小孔18を封じパッド61が押さえつけ密閉する。
この時吸着パッド60は、吸着部17を更に押さえつける状態にして吸着部を密閉状態にする。(図6C)
この時点で中空の外周シリンダ54内部を通して吸着パッド60内を減圧状態にし、基板保持枠体10を吸着し、懸垂する。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, the
The
At this time, the
At this time, the inside of the
次に、基板保持用枠体の吸着解除方法について、図7A,Bを参照して説明する。
図7Aは、吸着パッド60と金属枠体10とが減圧状態で吸着し、中心シリンダ53の先端の封じパッド61が金属枠体の小孔18を塞いでいる状態を示す。中空の外周シリンダ54を通して真空引きを電磁弁で停止し、加圧エアーに切り替える。この状態で吸着部17と吸着パッド60の中は減圧状態より瞬時に確実に常圧から加圧状態になる。加圧状態になった時点で加圧エアーは、電磁弁で停止する。
Next, a method for releasing the adsorption of the substrate holding frame will be described with reference to FIGS.
FIG. 7A shows a state in which the
続いて加圧状態で外周シリンダは上昇し、吸着パッド60が金属枠体の吸着部に接している状態で封じパッド61が小孔18より離れ、小孔18を通して、加圧エアーが金属枠部11の中空部へ放出される。(図7B)
図6および図7は、片側の懸垂動作を示したが、当然のことであるが、左右は並行して動作するものである。
加圧エアーが基板保持枠体の内側に積載されている基板の表面に放出されずに枠体の内部を通過して外側に放出する。これにより基板保持枠体内部での気流の乱れを防止することが可能となり、周辺の異物の混入を防ぐことが可能となる。
Subsequently, the outer peripheral cylinder rises in a pressurized state, and the sealing pad 61 is separated from the
6 and 7 show the suspension operation on one side, but it should be understood that the left and right operate in parallel.
The pressurized air passes through the inside of the frame body and is released outside without being released to the surface of the substrate loaded inside the substrate holding frame body. As a result, it is possible to prevent turbulence of the airflow inside the substrate holding frame and to prevent the mixing of peripheral foreign matters.
上述した吸着および吸着解除方法で枠体搬送装置50が基板保持枠体10を搬送する動作について図4を参照して説明する。
図4Aは、積載された基板保持枠体10の上部にロボットハンド55の先端にある懸垂装置が位置している図である。杆体57の先端にある吸着パッド60及び封じパッド61が未だ吸着部と接していない状態である。
図4Bは、中心シリンダ53を連結した外周シリンダ54が下降して先端の吸着パッド60が基板保持枠体10の吸着部17まで下降した図である。中心シリンダ53の先端の封じパッド61は未だ小孔を塞いでない状態である。
図4Cは、外周シリンダ54が更に下降して封じパッド61が小孔を塞ぎ、吸着パッド60が吸着部17に密着した状態である。この時点で中空の外周シリンダ54を通して吸着パッド60内を減圧にして基板保持枠体を吸着した状態である。
図4Dは、外周シリンダが上昇した状態で、ロボットハンドが更に上部へ引き上げた状態を示す図である。
図8は、図4で説明した動作を湾曲した基板保持枠体10を枠体搬送装置50が懸垂する動作を示した図である。
An operation in which the frame body transporting apparatus 50 transports the substrate
FIG. 4A is a diagram in which the suspension device at the tip of the robot hand 55 is positioned above the loaded
FIG. 4B is a view in which the outer
FIG. 4C shows a state in which the
FIG. 4D is a diagram illustrating a state in which the robot hand is further lifted upward with the outer cylinder raised.
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation in which the frame body transfer device 50 suspends the substrate
吸着パッドの選定方法について数式1、表1、表2を用いて説明する。 A method of selecting the suction pad will be described using Formula 1, Table 1, and Table 2.
数1は、物品を懸垂する場合の吸着パッド面積と真空圧力、および吊り上げ力の関係を示す式である。 Equation 1 is an expression showing the relationship between the suction pad area, the vacuum pressure, and the lifting force when the article is suspended.
なお、数1中、Wは、吊り上げ力(N)、 Cは、吸着面積(cm2)、 Pは、真空圧力(−kPA)、 fは、安全率(水平吊り)を意味する。
本発明の基板保持用枠体は、吸着パッドで水平に吊り上げるものであり、数1で用いられる安全率は、4として、パッドの面積とそのパッドを使用した時に生じる真空圧力とで吊り上げ力が求められる。
In Equation 1, W is the lifting force (N), C is the adsorption area (cm 2), P is the vacuum pressure (−kPA), and f is the safety factor (horizontal suspension).
The substrate holding frame of the present invention is lifted horizontally by a suction pad. The safety factor used in Equation 1 is 4, and the lifting force is based on the pad area and the vacuum pressure generated when the pad is used. Desired.
第6世代のガラス基板の基板保持用枠体で使用するパッドの選定について説明する。
第6世代基板(1850*1500mm 0.7mmt)の重量は、約5.0kgであり、図1に示す第6世代基板を保持する基板保持用枠体で、対向する1対の金属枠部が湾曲形状で、図3に示す金属枠材の断面が中空で、金属枠部の高さdが10mmで、板の厚さが2mmtのアルミニウム製の基板保持用枠体の重量は、5.5kgであり、該基板を保持した状態での総重量が10.5kgであった。
The selection of the pads used in the sixth-generation glass substrate holding frame will be described.
The weight of the sixth generation substrate (1850 * 1500 mm 0.7 mmt) is about 5.0 kg, and is a substrate holding frame for holding the sixth generation substrate shown in FIG. The weight of the aluminum substrate holding frame having a curved shape, the cross section of the metal frame member shown in FIG. 3 being hollow, the height d of the metal frame portion being 10 mm, and the thickness of the plate being 2 mmt is 5.5 kg. The total weight with the substrate held was 10.5 kg.
該基板と該基板保持用枠体を対象に各種パッド径と各種真空圧力とによる場合のパッド1個あたりの理論吊り上げ力を表1に示す。
表1は、吸着パッド径20mmから60mm即ち吸着面積が3.14cm2から28.26cm2範囲で真空圧力を負圧で0から100kPaの場合の吊り上げ力(N)を計算した結果を一覧表にしたものである。
Table 1 shows the theoretical lifting force per pad when various pad diameters and various vacuum pressures are applied to the substrate and the substrate holding frame.
Table 1 lists the results of calculating the lifting force (N) when the suction pad diameter is 20 to 60 mm, that is, the suction area is in the range of 3.14 cm 2 to 28.26 cm 2 , and the vacuum pressure is 0 to 100 kPa. It is a thing.
表2は、第6世代のガラス基板を保持した基板保持用枠体10の重量が10.5kg即ち102.9Nの場合の表1で算出した各径の吸着パッド1個あたりの吊り上げ力より必要パッド個数を示した一覧表である。
Table 2 is necessary from the lifting force per suction pad of each diameter calculated in Table 1 when the weight of the
上記第6世代の基板保持用枠体の平坦な対向する1対の金属枠部のそれぞれの金属枠部の中央に1箇所と両側に1箇所ずつで3箇所、即ち1対の金属枠部の全部では6箇所の吸着部を設けた場合の吸着パッド径と吸着パッド個数を真空圧力との関係を含めて説明する。 Three pairs of metal frame portions, ie, one in the center and one on each side of the pair of metal frames that are flat and opposite to each other in the sixth generation substrate holding frame. In total, the suction pad diameter and the number of suction pads when six suction portions are provided will be described, including the relationship with the vacuum pressure.
まず吸着パッドは、金属枠部の平坦な上面の吸着部と吸着するものであるため、吸着パッド径は、該金属枠部上面の幅で制約される。第6世代の基板保持用枠体では、該金属枠体の幅は約30mmから50mmである。従って、吸着パッドの径は、50mm以下である必要がある。
又吸着パッドは、1つの金属枠体にバランスをとるために2箇所以上即ち1対の金属枠体全体で4箇所以上になる。
First, since the suction pad adsorbs to the suction part on the flat upper surface of the metal frame part, the suction pad diameter is limited by the width of the upper surface of the metal frame part. In the sixth generation substrate holding frame, the width of the metal frame is about 30 mm to 50 mm. Therefore, the diameter of the suction pad needs to be 50 mm or less.
Further, the suction pad has two or more places, that is, four or more places in one pair of metal frames in order to balance one metal frame.
上記の制約内容を踏まえて、次に表1の第6世代のガラス基板と基板保持用枠体を吊り上げるために必要な吸着パッド径と吸着パッド数の一覧表に沿って説明する。
真空圧力は、配管の圧力損失や吸着漏れを考慮してー80kPaとする。
Based on the above-mentioned restrictions, a description will now be given along a list of suction pad diameters and the number of suction pads necessary for lifting the sixth generation glass substrate and the substrate holding frame in Table 1.
The vacuum pressure is set to −80 kPa in consideration of pressure loss of the pipe and adsorption leakage.
吸着パッドの径が50mmや60mmとした場合では、吸着パッドが全体で4箇所の吸着で、基板および基板保持用枠体を持ち上げることが可能である。 When the diameter of the suction pad is set to 50 mm or 60 mm, the suction pad can be lifted up by lifting the substrate and the frame for holding the substrate with suction at four places as a whole.
次に吸着パッドの径が40mmとした場合は、全体で5箇所必要である為、1対の金属枠体のバランスを取るため、6箇所となる。更に吸着パッドの径が35mmでは、6箇所で可能であり、吸着パッド径が30mmでは、8箇所となる。吸着パッド径が20mmでは17箇所となるが8箇所を超えた場合は、枠体移送装置も複雑となるため、実用的でない。 Next, when the diameter of the suction pad is 40 mm, five places are necessary as a whole, and therefore there are six places to balance the pair of metal frames. Furthermore, when the suction pad diameter is 35 mm, it is possible at six locations, and when the suction pad diameter is 30 mm, there are eight locations. If the suction pad diameter is 20 mm, there are 17 locations, but if it exceeds 8 locations, the frame body transfer device becomes complicated, which is not practical.
上述した内容より、吸着パッドの径は30mmから40mmで、吸着パッドの個数は、6箇所から8箇所が可能な範囲であり、即ち1対のそれぞれの金属枠体に3箇所から4箇所である。金属枠体の撓みを抑え、機構を簡素化するためになるべく少ない吸着部で、安全な吸着力を確保するには、望ましくは、35mm以上40mm以下で1対のそれぞれの金属枠体に3箇所に配置することが好ましい。 From the above-mentioned contents, the diameter of the suction pad is 30 mm to 40 mm, and the number of the suction pads can be from 6 to 8 locations, that is, 3 to 4 locations on each pair of metal frames. . In order to suppress the bending of the metal frame and simplify the mechanism, in order to secure a safe suction force with as few suction parts as possible, it is desirable that each of the metal frames in a pair of 35 mm or more and 40 mm or less It is preferable to arrange in.
次に封じパッドの径について説明する。
吸着部の中心には、吸着する際に枠体搬送装置50の杆体51の先端の封じパッド61で塞ぐことが可能な径で、吸着を解除する際に加圧エアーを放出するために金属枠部上面から中空内へ導通した小孔を有する。小孔は、径が大きいと封じパッドで密閉する際にパッドが変形し漏れが生じ易く、一方、径が小さいと加圧エアーを解除するのに時間がかかる。小孔は、1つに限るものでなく、小さな径で複数でも良い。径が小さいために封じパッドの変形が少なくまた複数あるため、加圧エアーの解除が容易となる。小孔の径が3mmから10mmにした時は、封じパッドの変形による漏れ、位置ずれを考慮すると封じパッドの径は6mmから20mmが確実に漏れを防止できる。小孔を3mm以下で複数集合させた場合は、開口面積は大きいが封じパッドの変形は少なくできる為、小孔の集合した径に
2mm大きい径程度で変形なく封じが可能である。径3mmの小孔を1mm間隔で9個を縦横に配列した場合、封じパッドの径は15mm程度で変形なく密閉できた。
Next, the diameter of the sealing pad will be described.
At the center of the suction portion is a diameter that can be closed by a sealing pad 61 at the tip of the housing 51 of the frame body transport device 50 when sucking, and a metal frame for releasing pressurized air when releasing suction It has a small hole connected from the upper surface of the part into the hollow. If the diameter of the small hole is large, the pad is easily deformed and leaks when sealed with the sealing pad. On the other hand, if the diameter is small, it takes time to release the pressurized air. The number of small holes is not limited to one, and a plurality of small holes may be used. Since the diameter is small, there are few deformations of the sealing pad, and there are a plurality of sealing pads, so that it is easy to release the pressurized air. When the diameter of the small hole is changed from 3 mm to 10 mm, when the leakage due to deformation of the sealing pad and the positional deviation are taken into consideration, the diameter of the sealing pad can be reliably prevented from 6 mm to 20 mm. When a plurality of small holes are gathered at 3 mm or less, since the opening area is large but deformation of the sealing pad can be reduced, sealing can be performed without deformation at a diameter about 2 mm larger than the diameter of the small holes. When nine small holes with a diameter of 3 mm were arranged vertically and horizontally at intervals of 1 mm, the sealing pad had a diameter of about 15 mm and could be sealed without deformation.
(材質に関する実施形態)
パッドの材質は、ニトリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレインゴム等があり、使用目的により、選択される。液晶デイスプレイパネル用の基板の取扱いに対しては、直接に基板に接触するものではないが、汚染した場合に後の工程でポリイミドの配向膜の塗布工程で塗布膜のはじき現象が生じる可能性があるため、シリコーン系ゴムやフッ素系ゴムは、使用を避けた方が良い。
吸着パッドの材質は、吸引した時の密閉性があり、高重量物を懸垂した時の加重に対して強度を持つ材料が好ましい。
封じパッド61の材質は、中心シリンダ53降下して先端の封じパッド61が小孔18に接した際に小孔を塞ぎ、減圧した時に密閉性が保持できる弾力性を有し、繰り返して小孔に接触しても劣化の少ない材質が良く、吸着パッドと同じ材質でよい。
(Embodiment related to material)
The pad material includes nitrile rubber, silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, and the like, and is selected according to the purpose of use. When handling substrates for liquid crystal display panels, it does not come into direct contact with the substrate, but when it is contaminated, there is a possibility that a coating film repelling phenomenon may occur in the polyimide alignment film coating process in a later step. Therefore, it is better to avoid using silicone rubber or fluorine rubber.
The material of the suction pad is preferably a material that has a sealing property when sucked and has strength against a load when a heavy object is suspended.
The material of the sealing pad 61 is elastic so that the small hole is closed when the central cylinder 53 descends and the sealing pad 61 at the tip comes into contact with the
金属枠材11に使用する材料には、軽量で腐食を生じない金属材料を使用できる。具体的には、純アルミニウム、ジュラルミン(アルミ、銅(3.5〜5.5%)、マグネシウム)系、アルミニウム−マンガン系等のアルミニウム合金等を使用できる。これらの材料を中空押し出し加工して枠形を製造する。 As a material used for the metal frame member 11, a metal material that is lightweight and does not cause corrosion can be used. Specifically, aluminum alloys such as pure aluminum, duralumin (aluminum, copper (3.5 to 5.5%), magnesium), and aluminum-manganese can be used. These materials are hollow extruded to produce a frame shape.
上述した内容で第6世代基板(1850*1500mm 0.7mmt)の大型基板を高密度に積層し保管や輸送などに用いられる基板保持用枠体について実施形態を説明する。 In the above description, an embodiment of a frame for holding a substrate used for storage or transportation by stacking a large substrate of a sixth generation substrate (1850 * 1500 mm 0.7 mmt) with high density will be described.
断面が矩形状の中空構造である金属枠材を、平面視矩形状に組み立てした金属枠部11が、中央部が下方に湾曲した1対の金属枠部と該金属枠部に沿って枠内側に延設した基板支持板13と、平坦な1対の金属枠部と該金属枠部に沿って枠内側に延設した基板支持板13と、金属枠部11と基板支持板13の境界部に形成されている嵌合部12と、を有する構成にされている基板保持用枠体10を厚さ2mmのアルミニウム材を中空押し出し加工で製造した。平坦な1対の金属枠部11の上面に吸着部17をそれぞれの金属枠部11に3箇所すなわち1対の金属枠部11に6箇所設けた。吸着部の1箇所は、径40mmの円相当の面積を確保し、中心部に径3mmの小孔18を設けた。他の1対の湾曲した金属枠部11とコーナーピース16で接続し、金属枠体11を製造した。
A metal frame portion 11 assembled in a rectangular shape in plan view from a metal frame member having a hollow structure with a rectangular cross section has a pair of metal frame portions whose central portions are bent downward, and the inside of the frame along the metal frame portions. A
図1に示すように前記基板保持枠体10の対向する平坦な1対の金属枠部11aと11bとに吸着部17がそれぞれの金属枠部の中央部1か所と中央部から均等間隔で両端方向にそれぞれ1か所図1に示すように備えた。図1に示されているのは、金属枠11aと11bにそれぞれ吸着部17が3箇所である。
基板1850*1500mm 0.7mmtのガラス基板の重量は、5kgでアルミ製の基板保持用枠体は、5.5kgで総重量は10.5kgであった。
As shown in FIG. 1, the adsorbing
The weight of the substrate 1850 * 1500 mm 0.7 mmt was 5 kg, the aluminum substrate holding frame was 5.5 kg, and the total weight was 10.5 kg.
吸着部17は、枠体搬送装置50の杆体57の先端の吸着パッド60と吸着する部分であり、吸着パッド60が接触する平滑な面であり、該基板保持用枠体に対しては、枠体搬送装置の吸着パッド径35mmとし6箇所で吸着することとした。金属枠部の上面の平坦な面は45mmであり、吸着部の径は、40mm確保できた。吸着パッドの材質はウレタン樹脂系を使用した。
吸着部の中心には、吸着する際に枠体搬送装置50の杆体51の先端の封じパッド61で塞ぐことが可能な径で、吸着部の小孔の径は、3mmである為、封じパッドは、ウレタン樹脂で径は6ミリとした。
The
At the center of the suction portion, the suction pad 61 has a diameter that can be closed by the sealing pad 61 at the tip of the housing 51 of the frame transport device 50 when sucked, and the diameter of the small hole of the suction portion is 3 mm. Is a urethane resin with a diameter of 6 mm.
10 基板保持用枠体
11 金属枠部
11a,11b 左右の金属枠部
11c,11d 前後の金属枠部
12a 第1嵌合部
12b 第2嵌合部
13 基板支持板
14 基板保持部材
15 手掛部
16 コーナーピース
17 吸着部
18 小孔
20 上蓋
21 表面板
22 結束機構
23 結束ベルト
30 インナーパレット
40 防振パレット
50 基板保持用枠体の搬送装置
51 シリンダ
52 引き掛け部
53 中心シリンダ
54 外周シリンダ
55 ロボットハンド
56 懸垂装置
57 杆体
58 シリンダ駆動装置
60 吸着パッド
61 封じパッド
62 ストッパーA
63 ストッパーB
64 弾性体
65 固定板
70 ロボット
71 回転アーム
72 上下アーム
100 枠体の多段積み重ね体
A 基板
K 基板保持用枠体の空間域
DESCRIPTION OF
63 Stopper B
64 Elastic body 65 Fixed plate 70 Robot 71
Claims (3)
前記基板保持用枠体は、
断面が矩形状の中空構造である平坦な金属枠材で構成された平面視矩形状の金属枠部と、該金属枠部に沿って枠内側に延設した基板支持板と、前記金属枠部と前記基板支持板の境界部に形成されている嵌合部と、を有し、対向する1対の前記金属枠材のそれぞれの上面に、複数の円形の吸着部を有し、該吸着部は、前記金属枠材の中空内部に通じ、加圧エアーを放出する小孔を有しており、
前記枠体搬送装置においては、
該装置のロボットハンドに取り付けられ先端に吸着パッドを有する杆体が、管状の外周シリンダとその内側を通る中心シリンダとを有し、前記中心シリンダは、前記外周シリンダと連動して、先端に封じパッドを有し、前記外周シリンダは、前記封じパッドを外側から覆うことが可能な大きさの前記吸着パッドを有し、かつ前記外周シリンダを通じて前記吸着パッド内の減圧及び加圧操作が可能であり、
前記枠体搬送装置の前記吸着パッドが前記基板保持用枠体の前記吸着部に吸着している状態において、前記管状の外周シリンダを通して先端に取り付けられた前記吸着パッド内を加圧した後、前記吸着パッドが前記金属枠部から離れる前に、先端に前記封じパッドを有する前記中心シリンダが上昇して前記吸着部の小孔から前記封じパッドを離し、加圧エアーを前記金属枠部の前記小孔を通して前記金属枠体の中空内へ放出した後に、前記吸着パッドを有する前記外周シリンダが前記中心シリンダと連結して上昇することを特徴とする、基板保持用枠体の吸着解除方法。 A method for releasing adsorption of a substrate holding frame in a frame conveying apparatus that adsorbs and suspends a substrate holding frame,
The substrate holding frame is
Section and a rectangular hollow structure and is a flat metal frame member rectangular in plan view of the metal frame unit including a, a substrate support plate that is extended to the frame inward along the metal frame part, the metal frame portion said has a fitting portion formed in the boundary portion of the substrate supporting plate, and the top surface of each metal frame member of a pair of opposed, has a suction portion of the plurality of circular, the suction unit , through the hollow interior of the metal frame member, and have a small hole to release the pressurized air,
In the frame transport device,
A housing attached to the robot hand of the apparatus and having a suction pad at the tip has a tubular outer cylinder and a central cylinder passing through the inner cylinder, and the central cylinder is interlocked with the outer cylinder and sealed at the tip. The outer peripheral cylinder has the suction pad of a size capable of covering the sealing pad from the outside, and can be decompressed and pressurized in the suction pad through the outer peripheral cylinder,
In a state where the suction pad of the frame transport device is sucked to the suction portion of the substrate holding frame, after pressurizing the inside of the suction pad attached to the tip through the tubular outer cylinder, the Before the suction pad moves away from the metal frame, the central cylinder having the sealing pad at the tip rises to release the sealing pad from the small hole of the suction portion, and pressurizes air to the small size of the metal frame. A method of releasing adsorption of a substrate holding frame, wherein the outer peripheral cylinder having the suction pad is connected to the central cylinder and is raised after being discharged into the hollow of the metal frame through a hole .
前記基板保持用枠体は、
断面が矩形状の中空構造である平坦な対向する1対の金属枠材と中央部が下方に湾曲した対向する1対の金属枠材とを有する平面視矩形状の金属枠部と、該金属枠部に沿って枠内側に延設した基板支持板と、前記金属枠部と前記基板支持板の境界部に形成されている嵌合部と、を有し、前記対向する1対の金属枠材のそれぞれの上面に、該基板保持用枠体を懸垂するための複数の円形の吸着部を有し、該吸着部は、前記金属枠材の中空内部に通じ、加圧エアーを放出する小孔を有しており、
前記枠体搬送装置においては、
該装置のロボットハンドに取り付けられ先端に吸着パッドを有する杆体が、管状の外周シリンダとその内側を通る中心シリンダとを有し、前記中心シリンダは、前記外周シリンダと連動して、先端に封じパッドを有し、前記外周シリンダは、前記封じパッドを外側から覆うことが可能な大きさの前記吸着パッドを有し、かつ前記外周シリンダを通じて前記吸着パッド内の減圧及び加圧操作が可能であり、
前記枠体搬送装置の吸着パッドが前記基板保持用枠体の前記吸着部に吸着している状態において、前記管状の外周シリンダを通して先端に取り付けられた前記吸着パッド内を加圧した後、前記吸着パッドが前記金属枠部から離れる前に、先端に前記封じパッドを有する前記中心シリンダが上昇して前記吸着部の小孔から前記封じパッドを離し、加圧エアーを前記金属枠部の前記小孔を通して前記金属枠体の中空内へ放出した後に、前記吸着パッドを有する前記外周シリンダが前記中心シリンダと連結して上昇することを特徴とする、基板保持用枠体の吸着解除方法。 A method for releasing adsorption of a substrate holding frame in a frame conveying apparatus that adsorbs and suspends a substrate holding frame,
The substrate holding frame is
A rectangular shape in plan view of the metal frame part in cross-section and a rectangular shape of a pair of metallic frame members that flat facing a hollow structure and the central portion are a pair of opposing metallic frame member curved downward, the metal a substrate support plate that is extended to the frame inward along the frame part, have a fitting portion which is formed at the boundary portion of the substrate support plate and the metal frame part, the metal frame of a pair of the opposed on each of the upper surfaces of the timber has a suction portion of the plurality of circular for suspending a substrate holding frame body, the suction part, through the hollow interior of the metal frame member to release the pressurized air small and it has a hole,
In the frame transport device,
A housing attached to the robot hand of the apparatus and having a suction pad at the tip has a tubular outer cylinder and a central cylinder passing through the inner cylinder, and the central cylinder is interlocked with the outer cylinder and sealed at the tip. The outer peripheral cylinder has the suction pad of a size capable of covering the sealing pad from the outside, and can be decompressed and pressurized in the suction pad through the outer peripheral cylinder,
In a state where the suction pad of the frame transport device is sucked to the suction portion of the substrate holding frame, the suction pad attached to the tip through the tubular outer cylinder is pressurized, and then the suction pad Before the pad leaves the metal frame, the central cylinder having the sealing pad at the tip rises to release the sealing pad from the small hole in the suction portion, and pressurizes air to the small hole in the metal frame. The substrate holding frame body suction release method according to claim 1, wherein the outer peripheral cylinder having the suction pad is connected to the center cylinder and is raised after being discharged into the hollow of the metal frame body .
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