TW200521056A - Carrying apparatus and carrying control method for sheet-like substrate - Google Patents

Carrying apparatus and carrying control method for sheet-like substrate Download PDF

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Katsunori Sakata
Hidekazu Okutsu
Seiichi Fujii
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Description

200521056 ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於設置在預定的淸淨環境下，月 搬送成爲半導體晶圓、液晶顯示裝置、電漿顯汚 機及無機電子發光顯示裝置、場發射顯示裝置、 面板、印刷配線基板等的母材之基板、中間製品 的薄板狀基板之薄板狀基板之搬送裝置及其搬适 【先前技術】 以往以來，作爲在淸淨環境之搬送薄板狀 人，一般使用如日本特許第2 7 3 94 1 3號所揭示 節型機器人。但，近年，隨著液晶顯示機（液 的顯示機之大型化，使用於此的玻璃基板大面 送之的機器人也被要求大型化。因此，在搬入 朝各種處理裝置加以搬送之工序中，必須將具巧 以上的大面積之玻璃基板朝高度方向舉起2 m 高速正確地搬送。因，大型的薄板狀基板是重量 易彎曲，所以會有不易將重量大的大型薄板狀基 方向以高度穩定地搬送。因此，被提案出各種發 ’在日本特表平9-505384號公報揭示多段重疊 構，在日本特開平10-2 0924 1號公報揭示千斤JJ 構。又’在日本特開平1 1- 2 3 8 7 7 9號公報揭示有 接機器人等之彎曲臂式升降機構，在日本特 來轉移或 裝置、有 液晶顯示 、製品等 控制方法 板用機器 水平多關 電視等） 化，而搬 璃基板， 2 m X 2 m 上後，以 大，且容 板朝高度 明。例如 的升降機 式升降機 可見於熔 開 2 00卜 200521056 (2) 2 742 1 8號公報揭示有在上下相對面的2個水平轉動型臂 之基部配置升降機構的機器人。 【專利文獻1】日本特許第2739413號 【專利文獻2】日本特開平；12 3 8 7 7 9號公報 【專利文獻3】日本特開2 00 1 -2 742 1 8號公報 【發明內容】 【發明所欲解決之課題】 但，滾珠螺桿多段升降機構是水平方向的強度弱，不 易防止橫向搖動。又，在千斤頂式或彎曲臂式機器人，在 由低角度抗衡重力來舉起之際，由逆槓桿原理，需要大的 力量。且，爲了承受此大的力量，會有臂的驅動機構變粗 變重之問體產生。在水平轉動型臂的基部配置1支升降機 構的機器人，由於僅設有臂的側可自由搬送，故爲了朝相 反側搬送，而必須在支承大的重量之升降機構的下部設置 1支旋轉軸來旋轉，在構造上是不容易達成的。 又’當伴隨著薄板狀基板的大型化，機器人本身也大 型化時，著機器人本身之重量也變重，延伸了末端器（ end effector)之距離也變長。因此，會有伴隨著機器人 之動作（受到末端執行器之動作位置），在機器人本身產 生彎曲之情況發生。因此，也會有在不考量撓曲所引起的 傾斜的狀況，變得不易進行由匣盒取出薄板狀基板或*** 匣盒內等的搬送作業的情況。再者，在本說明書中，藉由 搬送機器人將薄板狀基板由A位置「搬送」至B位置是 -6 - 200521056 (3) 包含藉由搬送機器人來將薄板狀基板移動之所有的移送者 。例如，由匣盒取出薄板狀基板後移動至處理室之動作、 由處理室返回至匣盒之動作等的所有動作均包含於「搬送 」動作。 且，對於爲了將成爲液晶顯示機的基板之玻璃基板般 的大型且撓曲量大的薄板狀基板，藉由末端執行器加以舉 起保持，而以高速進行搬送後配置於預定位置之動作，正 確地保持薄板狀基板的預定之基準位置變得重要。因一旦 保持的位置偏移時，則不僅無法將薄板狀基板配置於正確 的位置，且變得無法正確地確認搬送時的玻璃板之移動路 徑及撓曲量，所以也會有薄板狀基板接觸於匣盒或其他機 構而造成破損之虞產生。 因此，本發明的目的是在於提供：一種設置於預定的 淸淨環境下，即使在抗衡重力將大型的薄板狀基板朝高度 方向移送的情況，也不需要如以往之大的力量，且能夠進 行穩定的動作之搬送裝置及搬送系統。 又’本發明的另一目的是在於提供：一種即使在機器 人本身產生撓曲亦可正確地搬送薄板狀基板之搬送裝置、 及其搬送控制方法。 且’本發明之另一目的是在於提供：一種可在搬送動 作中檢測是否將薄板狀媒體保持於正確之基準位置，算出 該偏移量’補正搬送路徑之搬送裝置及其搬送控制方法。 【用以解決課題之手段】 - 7- 200521056 (4) 本發明，亦可作成：在直立的一對直立支承體之間設 置可升降的水平支承台部，在水平支承台部上載置具備水 平轉動臂的機器人。又，亦可作成在水平支承台部上設置 傾斜調整機構，能調整機器人的傾斜角之結構。 本發明之搬迭裝置的~貫施樣悲的特徵’是一種薄板 狀基板之搬送裝置，爲設置於預定的淸淨環境下，用來將 大型的薄板狀基板由預定的取出位置搬送至其他的處理位 置之薄板狀基板之搬送裝置，其特徵爲：具備：分離而直 立的一對直立支承體；藉由一對直立支承體可升降地懸臂 支承之至少一個水平支承台部；使水平支承台部朝上下方 向升降之升降驅動手段；及載置於水平支承台部，具有將 薄板狀基板舉起移送的水平轉動臂之機器人。 若根據此實施樣態的話，因機器人受到兩個直立支承 體所支承，沿著之利支承體朝上下升降，所以即使朝較高 的位置亦可進行穩定的升降動作。又，不論現在位置是位 於任何位置，使機器人上升的負荷均相等。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，是機器人 可驅動水平轉動臂，由一對的直立支承體之間取出或返回 薄板狀基板。 若根據此實施樣態的話，能夠藉由將一對直立支承體 的分離間隔作成薄板狀基板的寬度以上的大小，來從一對 直立支承體之間取出薄板狀基板加以移送。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，是水平支 承台部具備：使對於載置在該水平支承台部的機器人的水 冬 200521056 (5) 平面之角度變化的傾斜調整手段。 若根據此實施樣態的話，能夠利用在設有機器人的水 平支承台部設置僅使機器人全體的傾斜稍許變化的傾斜手 段，來將機器人的傾斜角度變化。例如，藉由以凸輪等將 支承機器人的台的一點、兩點或一邊舉起或下降，可調整 傾斜。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，是具備： 補正設在舉起薄板狀基板加以移送的轉動臂的前端之末端 執行器的撓曲量轉動臂的垂直方向的撓曲量之撓曲補正手 段。 若根據此實施樣態的話，能夠補正薄板狀基板變大且 轉動臂的移動量變大所產生的撓曲量，可將薄板狀基板正 確地保持而將其正確且安全地搬送至目的位置。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，撓曲補正 手段是補正在藉由末端執行器舉起薄板狀基板的狀態之撓 曲量。在此實施樣態，進行因應是否保持薄板狀基板之撓 曲量的差異的補正控制。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，撓曲補正 手段是具備有記憶隨著設在轉動臂上或末端執行器上的基 準點的移動之複數個測定點的垂直方向之撓曲量的撓曲記 憶手段，在每次基準定移動至測定點點，由撓曲記憶手段 讀出對應於現在位置的撓曲量，補正該撓曲量。 若根據此實施樣態的話，可因應根據轉動臂的移動程 度所不同的撓曲量，依時間進行補正控制。藉此，能夠進 200521056 (6) 行有效率的搬送動作。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，撓曲記憶 手段記憶者僅自重所引起的撓曲量、及保持薄板狀基板時 的撓曲量之雙方’在僅自重的情況與保持著搬送物的情況 下變更補正量。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，補正手段 是具備控制升降驅動部的補正控制手段，藉由控制驅動部 ’因應撓曲量使水平支承台部上升或下降，來補正撓曲量 。在此實施樣態，藉由因應撓曲量，調整載置著機器人的 水平支承台部的高度，來進行撓曲量的補正。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，補正手段 是具備控制傾斜調整手段的補正控制手段，藉由以調整手 段使在置於水平支承台部的機器人傾斜，來使末端執行器 及轉動臂的位置上升或下降，補正撓曲量。在此實施樣態 ’藉由在水平支承台部上使機器人傾斜，來使末端執行器 的端部的位置上升，補正撓曲量。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，補正手段 是具備控制升降驅動手段及傾斜手段之補正控制手段，藉 由因應撓曲量’升降水平支承台部，及/或使傾斜調整手 段傾斜，來補正撓曲量。在此實施樣態，能夠控制水平支 承台部的高度的調整、及機器人的傾斜的調整雙方來進行 撓曲量的補正。藉此，能夠適當且有效率地進行薄板狀基 板的移送。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，進一步具 -10- 200521056 (7) 備：檢測藉由末端執行器所保持的薄板狀基板通過之保持 位置感應器；根據保持位置感應器的檢測訊號，算出預定 的基準位置與保持位置之偏移量的算出手段；及根據所算 出的偏移量，補正保持位置的偏移量之偏移補正手段。藉 此，可防止因保持位置之偏移所造成搬送位置之偏移，能 正確地進行搬送。又，亦可防止受到保持位置的偏移造成 在搬送時與其他的部分接觸等之事故。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，保持位置 確認手段是算出由預定的基準位置朝X軸方向之偏移、 朝Y軸方向之偏移、及朝旋轉方向之偏移量，偏移補正 手段使末端執行器朝將已算出的偏移量消除之方向移動， 以補正偏移量。藉此，形成能夠補正朝X軸方向、γ軸方 向、旋轉方向之所有的保持位置的偏移。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，進一步具 備：使一對直立支承台部水平地移動之移動手段。藉此， 以作成將承載有機器人的水平支承台部可水平移動之結構 ’能使機器人朝水平方向及垂直方向之其中一方項移送。 本發明的搬送裝置的另一實施樣態的特徵，具備：在 將分離設置的一對直立支承體平行地維持之狀態下，結合 固定該一對直立支承體的頂部之樑部。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的第1實施樣態的 特徵’是針對設置於預定的淸淨環境下，具備轉動臂及末 端執行器，用來將薄板狀基板畔預定的取出位置搬送至其 他的處理位置之搬送裝置，具備·· （ a )根據轉動臂或末 -11 - 200521056 (8) 端執行器的出入位置的位置資訊，算出橫方向移動量、垂 直方向的移動量、及前述轉動臂以及末端執行器的驅動資 料之工序；（b )因應已經算出的橫方向及垂直方向的移 動ΐ ’移送機§&人’根據驅動資料來驅動轉動臂及末端執 行器之工序；（c )由預定的記憶手段讀出已將轉動臂及 末端執行器伸長時的撓曲量資料之工序；（d )根據撓曲 量資料算出補正該撓曲量的補正資料之工序；及；（e) 根據補正資料’控制垂直方向的移動使得調整垂直方向的 移動量來補正撓曲量之工序。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的另一實施樣態的 特徵’具備（f )根據補正資料，藉由調整機器人的傾斜 角度來補正撓曲量的工序，代替工序（e )。此樣態是藉 由調整機器人的高度來進行已經補正了撓曲量的搬送動作 者。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的另一實施樣態的 特徵’具備（g)根據補正資料，藉由調整垂直方向的移 動量及/或前述機器人的傾斜角度，來補正撓曲量的工序 ’代替工序（e )。此樣態是藉由使機器人的傾斜角變化 ’來將末端執行器的端部的位置加以改變，進行撓曲量的 補正者。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的另一實施樣態的 特徵，在工序（c )，讀出複數個移動地點的撓曲量，在 工序（d )，算出每個移動地點的補正資料。此樣態是使 用機器人的局度之調整、傾斜角的調整之雙方或其中一方 -12- 200521056 (9) ，來進行撓曲量的補正者。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的另一實施樣態的 特徵’ （c )是由記憶手段，讀出因應是否保持著薄板狀 基板的撓曲量之工序。此樣態是根據末端執行器保持著薄 板狀基板的情況、與未保持的情況，來使撓曲量補正量變 化者。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的另一實施樣態的 特徵’在工序（C )，由記憶手段，讀出因應撓曲量所預 先算出的補正量，不會算出工序（d)之補正量，而根據 已經讀出補正量執行工序（e )的處理。在此樣態，預先 算出對應於各移動位置的撓曲量的補正資料且加以記憶， 讀出該補正資料後，進行撓曲量的補正者。因此，移動時 不需要算出補正資料，使得控制部的負荷變輕，能夠進行 高速處理。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的另一實施樣態的 特徵，進一步具備：（h )確認藉由末端執行器所保持的 薄板狀基板的保持位置之工序；（i )比較保持位置與預 定的基準保持位置，算出該偏移量之工序；及（j )補正 已經算出的偏移量地進行動作控制之工序。 本發明之搬送裝置的搬送控制方法的另一實施樣態的 特徵，工序（i)是包含算出由預定的基準保持位置朝X 軸方向的偏移、朝Y軸方向的偏移、及朝旋轉方向之偏 移的工序；而工序（j)是具備：補正在工序（i)所算出 的各方向之偏移地進行動作控制的工序。 -13 - 200521056 (10) 【發明效果】 若根據本發明，將具備轉動臂且可將薄板狀基板正確 地朝X軸方向及Y軸方向（水平方向）搬送之機器人， 載置於可上下驅動之支承台。支承台是受到2支直立的塔 所支承而能上下移動。如此，因藉由2支的塔支承支承台 ，所以即使在數m單位以高速使支承台上下移動，而在 將機器人承載於支承台之狀態下以高速使其朝水平方向動 作，也可達到穩定的動作。因此，可將較重且大型的薄板 狀基板朝上下方向及縱橫方向，以高速穩定地搬送（移送 )較長之距離（數m )。又，因薄板狀基板是可因應末端 執行器的彎曲量等，進行機器人的傾斜角度調整，所以可 進行正確的搬送。且，因能夠檢測根據末端執行器之薄板 狀基板的保持位置是否位於預定的基準値內，在產生偏移 之情況時，進行補正，所以能夠更正確且安全地進行搬送 。又，藉由以吸引動作來將由機器人及可動部所產生的塵 埃經過導管排出至淸淨環境外，可保持預定的淸淨環境。 【實施方式】 針對實施發明的最佳形態，參照圖面詳細說明如下。 在以下的說明，設想搬送大約2 m見方的玻璃板作爲薄板 狀基板的情況來加以說明。又，因本發明之搬送裝置是用 來安送製作半導體積體電路用之薄板狀構件的裝置，所以 雖比起所謂無塵室其淸淨度低，但在一定的淸淨環境下可 動。因此，本發明之搬送裝置是具備有可抑制麈埃的產生 -14- 200521056 (11) 等，用來在淸淨環境下動作之預定要件的搬送裝置，其性 質與通常的吊車、倉庫等之升降機等的搬送裝置是完全不 同者。 第1圖是顯示具備本發明之搬送裝置的一實施形態的 半導體積體電路用薄板製造系統的平面圖。薄板製造系統 是具備：搬送裝置10、設在搬送裝置之前的載物台5〇 、及設在其後方的處理裝置60。第2圖是與第1及第3 圖所示的搬送裝置1 〇僅水平支承台部的構造不同之其他 實施形態的搬送裝置的斜視圖。第3圖是顯示第1圖的 A - A ’線方向的斷面圖。在載物台5 0，載置有：收納著玻 璃基板57的匣盒51及空的匣盒52。 搬送裝置10是由匣盒51取出玻璃基板53(第3圖 )，移送至後方的處理裝置60。在處理裝置60，因應預 定的目的，加工處理玻璃基板。處理結束的玻璃基板5 3 是藉由搬送裝置10取出，移送至空的匣盒52。匣盒51、 52 是藉由 AVG( Automotive Ground Vehicle)等運送， 載置於工作台的預定場所或將之運出。 搬送裝置10是具備：基台部40、直立的一對塔（直 立支承體）]2、在一對塔12上可上下升降地支承之水平 支承台部13、及載置固定於水平支承台部13上的機器人 1 4。基台部4 0是具備：朝左右延伸的3根軌道4 2、與在 軌道42上可朝左右移動地設置的移動台41。 一對的塔1 2是設在移動台4 1上，可沿著軌道4 2朝 左右方向（X軸方向）水平移動。一對塔1 2的間隔是作 -15- 200521056 (12) 成可供薄板狀基板出入程度的開口，塔1 2的高度是根據 欲搬入、搬出的玻璃基板用收納用匣盒的高度或基板處理 裝置的高度來決定。又，一對塔1 2是以橫跨其頂部的樑 部結合加以強化，作成門型爲佳。 在一對塔1 2設有水平支承台部1 3。水平支承台部1 3 是懸臂支承於一對塔1 2，使朝處理裝置6 0方向突出，形 成可沿著塔1 2升降的構造。形成水平支承台部1 3的台部 之水平面是以必要最小限度的大小，作成具有間隔的踏板 狀或多孔板狀爲佳。由於在成爲搬送對象之薄板狀基板附 著塵埃時則成品率（良率）降低，故薄板狀基板需要高淸 淨的生產環境，因此期望儘可能地減少升降時的空氣之攪 亂，使得不會攪亂工廠內的環境之故。 在水平支承台部1 3載置固定機器人1 4。機器人1 4 是具備以節爲軸可轉動之2個轉動臂1 6，在各轉動臂1 6 的端部設有移送玻璃基板5 3的末端執行器1 7。 在由匣盒5 1取出玻璃基板5 3之際，將固定有一對塔 12的移動台41朝水平方向（X軸方向）移動，藉由使水 平支承台部13朝上下方向升降來調整高度，而將機器人 1 4朝收納有玻璃基板的匣盒5 1之前方移動。在由匣盒5 i 取出玻璃基板5 3的情況時，驅動轉動臂丨6，將末端執行 器】7***於匣盒51內，使水平支承台部13上升預定量 (稍許）來撈取玻璃基板5 3。然後，使末端執行器1 7靠 近機器人1 4的本體方向（γ )軸方向，使機器人迴旋1 8 〇 度並且將移動台4 1及水平支承台部〗3朝X軸方向及z -16- 200521056 (13) 軸方向移動，而停止於處理裝置60的正面。接著，打開 閘極6 1，使臂1 6伸長，將末端執行器]7***至裝置6〇 內’載置玻璃基板5 3。當玻璃基板5 3的處理結束時，則 藉由末端執行器1 7由處理裝置60將其取出，收納於另一 方的匣盒5 2。 使用於本發明具有轉動型臂體的機器人是指臂呈水平 轉動的水平多關旨卩型機益人、關卽部在垂直面內轉動或轉 動於臂方向的軸中心之多關節機器人。爲了進行垂直方向 的微調，亦可作成在設置於水平支承台部1 3的機器人本 身設置升降機構之結構。在機器人本身設置升降機構的情 況時，具有可進行Z軸方向的微調之優點，但也會不僅有 機器人的構造變得複雜，而且由於重量變重故水平支承台 部的上升負荷變大的問題。 又，使用於本發明的機器人亦可具備用來載置薄板狀 基板的末端執行器1 7，在末端執行器1 7可具備有吸著機 構，又其形狀亦可爲習知者。又，除了在關節部實施磁性 流體之密封以外，並且作成在所有的連接部分使用襯墊機 器人體內的塵埃不會漏出至外部爲佳。 如上所述，一對塔1 2是使載置有機器人1 4的水平支 承台部1 3朝上下方向（Z軸方向）移動。又，一對塔12 是固定於移動台41，移動於水平方向（X軸方向）。且 ，在水平支承台部1 3，具備傾斜機構（傾斜調整手段） 3 0 (第3圖），隔著傾斜調整手段設置機器人1 4。
以下說明關於本發明的一實施形態之搬送裝置的X -17- 200521056 (14) 軸方向的移動手段、Z軸方向的移動手段、及傾斜調整手 段。 (X軸方向的移動手段） 使用第1及第3圖，說明關於基台部40的構造及固 定於基台部的一對塔1 2朝X軸方向的移動。在基台部4〇 ，設有可滑動移動於3根軌道42上的移動台41，在其上 固定有一對塔12。在移動台41上固定著馬達19，藉由安 裝於馬達1 9的小齒輪與安裝於軌道42的齒條，朝X軸 方向驅動。馬達1 9、小齒輪及齒條均可安裝於軌道42， 但安裝於中央的軌道42爲佳。作爲如此的水平移動機構 ，能夠採用水平平行軌道與齒條小齒輪方式、索道方式、 滾珠螺桿軌道方式、軌道自走方式、空氣浮起方式、磁力 浮起方式等之習知的重量物驅動方法。作爲此水平移動機 構的驅動源，能夠使用伺服馬達、步進馬達、線性馬達、 油壓氣壓等之流體壓缸、及其他的習知的驅動源。 (Z軸方向的移動手段） 一對塔1 2是至少具有：支承設置有機器人1 4的水平 支承台部1 3之功能、將水平支承台部I 3朝上下方向（Z 軸方向）升降驅動的功能。朝上下方向的驅動是藉由確保 上下方向的正確移動之導引部、及升降驅動部來進行。使 用第4A及4B圖，說明具體的機構之例子。 第4 A圖是顯示設在塔（直立支承構件）1 2的升降機 -18- 200521056 (15) 構的實施例之側面圖；第4 B圖是顯示於第4 A圖的 線方向的斷面圖。在第4 A圖，升降用馬達2 7是結 齒輪使連結軸2 6旋轉。連結軸2 6是經由設在塔！ 2 部之另外的傘齒輪使設在兩側的塔1 2內的球狀齒形 栓2 5旋轉。在螺栓2 5嵌合有固定於水平支承台部 螺栓承接部2 8。當螺栓2 5旋轉時，則因應其旋轉戈 螺栓承接部2 8上升或下降。因此，藉由螺栓2 5的旅 水平支承台部1 3經由螺栓承接部2 8沿著線性導件 升或下降。因在水平支承台部1 3如前述所地設置有 人1 4，所以能夠調整機器人1 4的轉動臂1 6及末端 器1 7的高度方向（Z方向）的位置。水平支承台部 能夠由最大高度Η至最小高度L的範圍內升降。 再者，作爲導引部，具有··能夠將軸承、滾輪等 轉體沿著基準軌導之滾輪導引機構、應用磁性反作用 空氣膜之被接觸導引機構等。作爲升降驅動部，能夠 :滾珠螺桿、齒條與小齒輪、滑車與掛於此之懸釣線 平衡錘、具有桿或無桿之氣體平衡壓缸、各種制動器 他的習知驅動部。 (Ζ軸方向驅動手段的其他實施例） 第5圖是顯示設在塔1 2的升降機構的其他實施 搬送裝置的側面圖。在此升降機構，爲了將能量抑制 小，而具備氣體平衡壓缸3 4。在設於塔1 2的下部的 2 9與設在塔頂附近的鏈輪3 2之間設置環狀的鏈條3 3 Β-Β， ?由傘 的底 丨的螺 1 3的 「向， i轉， 24上 ‘機器 ί執行 13是 的旋 力或 使用 體與 之其 例之 於最 馬達 。在 -19- 200521056 (16) 鏈條33的左方配置氣體平衡壓缸34。受到線性導件24 所導引而移動的水平支承台部1 3與氣體平衡壓缸3 4是被 鏈條3 3所結合，相稱於機器人丨4所搭乘的水平支承台部 1 3的重量之氣壓施加於壓缸3 4。水平支承台部1 3是可由 最低局度位置L移動至最大高度Η。 (機器人14之可移送範圍） 在第6圖，顯示機器人14與其末端執行器17的作動 範圍。雙式轉動臂1 6及安裝於這些前端的末端執行器J 7 是在一對塔1 2的右側部分，能出入於設置在打開大致 220度的扇型的範圍內之處理裝置60。又，在—對塔12 的左側，可藉由機器人1 4旋轉，末端執行器1 7通過一對 塔1 2之間，出入於載物台上的匣盒5 1及5 2。若同時使2 個末端執行器1 7作動的話，則能夠將薄板的搬送速度提 昇2倍。 (傾斜調整手段） 如第3圖所示，在水平支承台部1 3具備傾斜機構（ 傾斜調整手段）3 0，機器人1 4經由傾斜調整手段設在水 平支承台部1 3。藉由傾斜調整機構，能夠在角度「τ」的 範圍，調整機器人1 4的傾斜角度。第7 A〜7 C圖是顯示 傾斜調整手段3 0的一實施例之側面圖。 傾斜調整手段3 0是由可轉動地安裝於固定在水平支 承台部]3的鉸鏈部3 5之傾斜台3】、與傾斜驅動機構所 -20- 36、 200521056 (17) 構成的。傾斜驅動機構是具備：將球狀齒形的螺栓 及嵌合於螺栓3 6的承受螺絲3 7、使螺栓3 6正反旋 動的旋轉驅動部4 5、以及軸承4 6。當旋轉驅動部4 5 栓3 6旋轉時，則承受螺絲3 7因應螺栓3 6的旋轉方 左右移動。在承受螺絲3 7安裝有滑動鉸鏈3 8，滑動 3 8沿著滑動導件3 9移動。藉此，傾斜台3 1的左端 升或下降’傾斜台3 1的上面的角度產生變化。在傾 3 1的上面，因固定著機器人1 4，所以因應傾斜台3 1 度變化，機器人1 4的水平方向的傾斜產生變化。 第7 B圖是顯示將具有順時鐘方向的旋轉螺紋之 3 6朝時順時鐘方向旋轉驅動時的角度變化。當螺栓3 順時針方向旋轉時，則承受螺絲3 7朝左方向移動， 傾斜台3 1的左端部上升。第7 C圖是顯示將螺栓3 6 時鐘方向旋轉時的角度變化。當朝逆時鐘方向旋轉時 承受螺絲3 7朝又方向移動，傾斜台3 1的左端部上升 (傾斜調整手段的其他實施例） 第8圖是顯示其他實施樣態的傾斜調整手段。在 例子’形成：可轉動地連結於鉸鏈部72的傾斜台7 1 度藉由驅動凸輪7 3來產生變化的構造。傾斜台7 1是 固定位置轉動軸7 9、上下驅動手段7 7、7 8的3點來 °固定位置轉動軸79是在位置已被固定的狀態下可 平方向3 60度、朝垂直方向90度轉動。上下驅動手j ' 7 8是藉由油壓等的驅動手段7 7 a、7 8 a來將驅動軸 轉驅 使螺 向朝 鉸鏈 部上 斜台 的角 螺栓 6朝 使得 朝逆 ，則 這個 的角 藉由 支承 朝水 ^ 77 7 7b -21 - 200521056 (18) 、78b朝上下驅動。藉此，以驅動軸的前端部77c 將傾斜台7 1朝上下驅動。因固定位置轉動軸7 9的上 位置被固定’ 2點分別可自由地朝上下驅動，所以能 包含則後左右的水平方向調整3 6 0度方向的傾斜。 (撓曲量的補正） 本發明的搬送裝置’是搬送大型的薄板狀基板。 ’機益人14也變得大型，轉動臂也變重。當伸長轉 時’則能夠由機器人中心將末端執行器中心延伸4 〇 〇 上。因此，受到轉動臂的自重及薄板狀基板的重量， 臂撓曲’末端執行器的前端由原來的位置朝下方下降 此’會產生不易由匣盒等的內部之預定位置正確地取 板狀基板而載置於正確的位置。故，爲了正確且安全 送薄板狀基板，而期望補正撓曲量。 弟10A圖是顯不在將轉動臂伸長的過程中，末 行器上的預定測定點（基準點）由測定地點A移動至 點時的撓曲量之撓曲曲線D的圖表。圖表中的直線 顯示無撓曲時的移動軌跡。撓曲曲線D是顯示以A 的撓曲量爲〇，然後逐漸撓曲，在J地點形成最大撓 d之例子。 在本發明的其他實施形態，爲了將薄板狀基板正 確實地運送至目的位置，而進行補正此撓曲量的控制 正控制是朝上方向（Z軸方向）移動使得將第1 0 A圖 的撓曲量相抵。BP，在第〗〇 A圖，藉由以直線S爲 、78c 下的 夠朝 因此 動臂 ηιη]以 轉動 。因 出薄 地搬 端執 J地 S是 地點 曲量 確且 。補 所示 基準 -22- 200521056 (19) ，沿著形成線對稱之圖表，將水平支承台部1 3朝上方向 驅動來相抵撓曲量地進行Z軸方向的補正。 但，第1 0 A圖的圖表是僅爲將各測定地點A〜J之撓 曲量加以標示的線繪圖表。因此，在各測定地點之間，由 於與實際的撓曲量的誤差，會有在垂直方向產生振動之瑕 疵發生之虞。因此，進行插値控制使線繪圖表形成曲線， 根據其進行補正處理。藉此轉動臂的伸長動作變得圓滑。 對於插値控制，具有例如在所有的各測定點進行算出包含 前後3點的撓曲量的圓之半徑的作業等之方法，藉由進行 此處理，可獲得近似於線繪圖表的曲線。藉此，能獲得如 第1 0B圖所示的圓滑之曲線C，以沿著此曲線進行Z軸方 向的驅動，能夠執行圓滑的補正處理動作。 (搬送驅動控制） 第1 1圖是本發明的一實施例之搬送控制手段的功能 方塊圖。移送控制部1 20是爲了進入薄板狀基板，將薄板 狀基板搬送至目的位置，而控制水平方向移動（X軸方向 )、上下方向的移動（Z軸方向）、機器人1 4的傾斜角 、及機器人1 4的旋轉以及轉動臂1 6的動作。Z軸方向的 移動是藉由升降驅動手段121來進行，X軸方向的移動是 藉由水平移動手段]3 0來進行。藉此，機器人1 4全體被 搬送至預定的位置。 機器人控制手段1 3 5是控制機器人的旋轉及轉動臂的 動作。又，藉由傾斜調整手段1 2 5，來調整水平支承台部 -23- 200521056 (20) 1 3的傾斜角。在各移動機構及機器人的各部設置各種感 測器1 3 8，檢測信號被回饋至移送控制部1 20。 移送控制部1 20是當接收顯示薄板狀基板所存在的場 所及移送場所之位置資料等的搬送控制資料時，則由現在 位置資料、與接收到的位置資料，算出移動方向及移動量 。已經算出的移動量資料是分割成水平方向資料及垂直方 向資料，輸出至各自的驅動控制手段。X軸方向的移動量 資料是被輸出至水平驅動控制部1 3 1，根據此，驅動水平 驅動部1 3 2。Z軸方向的移動量資料是被輸出至升降驅動 手段1 2 1的垂直驅動控制部1 2 2，根據此，驅動升降驅動 部123。機器人14移動至X軸方向及Z軸方向的預定位 置。 機器人控制部1 3 6是根據來自於移送控制部]2 〇的移 送資料，將臂等的驅動部1 3 7加以驅動，進行水平方向的 旋轉動作、及轉動臂1 6的動作。 如第1 1圖所示的搬送控制手段，是進一步具備撓曲 補正手段1 4 0。撓曲補正手段1 4 0是由移送控制部1 2 0接 收機器人1 4的現在位置資訊、轉動臂的動作位置資訊， 進行撓曲量的補正地調整末端執行器1 7的前端部的高度 。撓曲補正手段140是具備：算出補正撓曲量的補正量之 補正資訊算出部1 4 1、記憶將轉動臂1 6伸長的情況之各 測定位置的撓曲量資料的撓曲資訊記憶部1 4 3。補正資訊 算出部1 4 1是因應接收到的位置資訊等，由撓曲資訊記億 部1 4 3讀出預先測量之撓曲量（或補正量），算出欲補正 -24- 200521056 (21) 的資料。 所算出的補正資料是被輸出至垂直驅動控制部 傾斜驅動部1 26，藉由使水平支承台部1 3的升降 機器人1 4的傾斜角部變化，來補正撓曲量。亦可 更水平支承台部1 3的驅動及機器人1 4的傾斜角雙 更正確地補正撓曲量。 使用第12A〜12C圖，具體說明使用傾斜調整 正撓曲量的情況之例子。第1 2 A圖是顯示轉動臂1 端執行器1 7的最大移送距離的圖。由將末端執行器 持於機器人的中心附近的狀態1 0 0至延伸轉動臂1 端執行器1 7送至遠的位置的狀態1 0 1之差（m ) 臂1 6的最大移送距離。隨著移送距離變長，轉動臂 撓曲量也變大。 第1 2B圖是顯示在未進行撓曲量的補正的情況 末端執行器1 7***於預定的匣盒5 1之情況的圖。 況時，驅動轉動臂1 6，僅將末端執行器1 7朝水平 線延伸，則末端執行器1 7會撞擊到匣盒5 1。 第1 2 C圖是顯示使用傾斜調整手段3 0來補正 量的情況的圖。由於藉由以傾斜調整手段3 0將傾 稍許提昇，轉動臂1 6以預定的傾斜角延伸，故末 器1 7的位置上升’不會與收納容器（匣盒5 1 )撞 以移送。 (動作確認實驗例） 122或 位置或 藉由變 方，來 部來補 6之末 ^ 1 7保 6將末 是轉動 f 16的 下，將 在此情 方向直 了撓曲 斜角度 端執行 擊地加 ‘25- 200521056 (22) 以下述的做法製造第2、4、1 3圖的形狀之搬送裝置 ，使其實際運轉，進行動作確認。再者，第1 3圖是用來 顯示機器人1 4之薄板狀基板的搬送位置的平面圖。機器 人14是如第5圖所示，可朝220度的角度搬送，但在4 方向亦設置處理裝置進行動作確認。 塔1 2是製罐成高度：4 2 5 0 ηιη];塔外壁間隔：3 8 2 0 mm ;塔內壁間隔：2 6 2 0 _ ;塔寬度·· 6 0 〇酬X 5 0 0 mm，且切 削機器人側的角。 軌道長度：6 5 0 0 _ X 3根（軌道間隔8 3 0 mm與2 0 0 0 誦）；軌道寬度33mmx軌道上面高度220x。 棚架部3 :在塔側升降樑2 7 0 0麵安裝寬度4 0 0麵X長 度1 8 0 0 mn]的底。 機器人14是第1臂共通型（所謂的飛鏢（boomerang )型）雙臂機器人，.在由塔中心面至1 4.00麵的栅架部冲 央社至機器人本體中心。機器人高度：8 8 〇麵；本體直徑 ’· 8 00 mm ;臂長度=最小迴旋半徑·· ！ 625 n]nl (關節中心間 距離：1 45 0腦）；第1臂打開度：1 3 0度。在臂關節由機 器人中心軸藉由滑輪與皮帶將末端執行器呈直線地動作。 傾斜機構：由機器人中心對於軌道正交線左右各60 度的方向等距離配置2個具有堝輪的馬達，可在36〇度方 向自由傾斜，而最大傾斜角度（傾斜調整角度）：土 2度 〇 末端執行器：全長 2 3 1 0腦；指部寬度 1 2 6 0 mn] ( 6 0 仙n x4根）X長度]800咖。 -26 - 200521056 (23) 此搬送裝置的能力是可搬送落差：1 100〜3 600 mm ; 升降時間：2 5 0 0 n]m / 3 . 5秒；水平移動距離2 6 0 0 mm。機器 人的迴旋角度爲5 0 0度；迴旋速度1 8 0度/2秒；傾斜速度 :± 2度/1秒。如第6圖所示，機器人的單一臂的最大搬 送距離爲4 1 5 0誦，能夠由機器人中心延伸至4 3 0 0 mm位置 之末端執行器，其速度爲4 1 5 0腦/ 3秒。機器人1 4的搬入 •搬出方向是如第7圖所示的P、Q、R、S的4個方向。 塔1 2是因藉由位於軌道的水平移動機構5移動，所以搬 送目的場所是在水平移動距離2 7 3 0 mm的範圍內爲自由。 以此搬送裝置，將厚度0.7 n]m X寬度2 0 0 0 _ X長度 2 2 0 0 mm的玻璃基板由置於台上之其中一方的匣盒5 1 (寬 度 2 2 0 0 nim X深度 2 4 0 0 mm X高度 1 6 0 0酬：最下段高度 1 2 0 0腿、最上段2 7 2 0誦）搬出，搬送載置於高度1 6 〇 〇 麵的處理裝置6 0內之暫時放置台。在進行處理後，打開 閘極6 1，本發明的機器人1 4取出玻璃基板5 3，收納於另 一方的匣盒52。 再者，在上述說明僅顯示設置一個水平支承台部13 的例子，但亦可設置複數個水平支承台部1 3，在各自的 水平支承台部1 3載置機器人。 (關於薄板狀基板的保持位置之偏移的算出及其補正） 且，在本發明的搬送裝置，亦可設置下述的保持位置 確認手段。首先，如第]3圖所示，在搬送裝置的預定位 置設置可檢測薄板狀基板之位置確認感應器1 1 〇。當藉由 -27- 200521056 (24) 末端執行器吸著保持薄板狀基板時，沿著已被保持的薄板 狀基板所鄰接的兩邊通過位置確認感應器11 0上般預定圓 弧，來移送薄板狀基板。根據此時的感應器之檢測時間點 及預先所得知的薄板狀基板之大小及形狀，可判別藉由末 端執行器是否正確地吸著保持著薄板狀基板。 藉此，可檢測末端執行器之薄板狀基板的位置偏移’ 以例如控制手段來算出位置偏移量。即，藉由將預先設定 的指示位置與實際的位置進行比對，可算出偏移。在此， 被算出的是距離與角度。其中，爲了算出偏移之角度，可 使用複數個感應器、或以1個感應器進行複數次檢測，來 獲得所需之位置資訊。 根據此方法，具有：藉由僅通過至少1個位置確認感 應器1 1 0上1次，來判別薄板狀基板是否被正確地保持著 的優點。又，藉由將此判別用的移送組入搬送的移送路 徑，可進行更有效率的判別。作爲感應器，可使用線型感 應器、點型感應器等，但使用習知的光學式非接觸感應器 爲佳。 使用第1 4至2 1圖，詳細地說明關於薄板狀基板之根 據末端執行器的保持位置的檢測及補正保持位置的偏移之 裝置及方法。在以下的例子，說明使用搬送作爲薄板狀基 板之玻璃板的例子。第1 4圖是顯示本發明的具備位置保 持手段的搬送裝置之斜視圖。 第】5至2 ]圖是用來說明以機器人的迴旋中心爲原點 的XI平面（水平面）之根據末端保持器的玻璃板之保 -28- 200521056 (25) 持位置的分析之圖。 第1 4圖所示的搬送裝置’是具備保持位置確認手段 。保持位置確認手段是具備：設在水平支承台部】3上之 位置確認感應器、根據來自於位置確認感應器的檢測訊號 算出受到末端執行器1 7所保持的位置之偏移的位置運算 處理部。位置運算處理部是爲可進行由CPU、其他的理論 電路、記憶體及控制程式（包含運算程式）等所構成之以 往技術的微處理機之運算處理。因如此之微處理機之運算 處理爲習知，所以省略微處理機之說明。再者，關於運算 之方式，如後述。 位置確認感應器是在上下分離設置的水平突出部，投 光器與受光器相互地相向設置，根據受光器是否接收到來 自於投光器之光（由投光器至受光器之光路徑是否被遮蔽 )，來檢測遮蔽物之存在。因此，在藉由以末端執行器將 由匣盒內所取出的玻璃板搬送至處理裝置之際、或由處理 裝置將玻璃板返回至匣盒之際的移送路徑作成至少玻璃板 之一邊橫切位置確認感應器之光路徑，位置確認手段可檢 測到末端執行器上之玻璃基板的載置位置。 (根據保持位置確認手段之玻璃板位置測定方法） 如第]3圖所不，（搬送）機器人14是可將由匣盒 5 I所取出之玻璃板搬送至至少與匣盒5 1相反方向的！ 8 〇 度內之任一的處理室60。在第13圖，顯示在3方向設置 了處理室60之例子。機器人1 4是當由匣盒5 1取出玻璃 -29- 200521056 (26) 板時，則玻璃板之至少1邊一定會隨著遮蔽位置確認感應 器110之光路徑的預定路徑被移送。第15〜21圖是顯示 在預定的基準位置，藉由末端執行器將玻璃板保持，使機 器人1 4朝水平方向旋轉動作之情況的各種檢測狀態。在 這些圖中，以將機器的迴旋中心爲原點之X-Y平面所表 示，初期位置〇 ( r，0 )位於X軸上。 保持位置確認手段是可由根據機器人的控制部之末端 執行器的位置資訊、與藉由位置確認感應器所檢測到的玻 璃板之檢測資訊，算出末端執行器上之玻璃板的位置，以 算出測定位置與指示位置之偏移量。藉由此保持位置確認 手段所進行測定的是，轉動機器人，使得保持位置確認手 段由初期位置〇 ( r50 )檢測到玻璃板的周緣之位置P ]( Xpi，YP1)、及與包含P1的一邊呈直角之一邊上的位置P2 (ΧΡ2，ΥΡ2)與（Χρ3，Υρ3)以及與包含Ρ2、Ρ3的一邊呈直 角之一邊上的位置Ρ4( ΧΡ4，ΥΡ4 )等時之機器人的作動角 度（以下稱爲測定角度0 PI、0 Ρ2、0 Ρ3、0 Ρ4 )(參 照第1 6〜1 9圖）。 該測定結果被傳達記憶至記憶手段。此已被記憶的測 定結果與預先記憶於記憶手段的指示位置之資訊是被適時 地傳達至算出手段，然後算出偏移量。再者，根據所檢測 的位置資訊之種類或個數，可算出朝對於玻璃板的行進方 向（在圖中 Υ所示之方向）或轉動臂之末端執行器的行 進方向呈垂直之方向的偏移、或旋轉方向（在圖中Θ所示 的迴旋方向）之偏移。以下，敘述根據所檢測的位置資訊 -30- 200521056 (27) 算出偏移量之偏移量算出方法。 (基準保持位置之指示方法） 第1 5圖是顯示在預先設定的基準位置，末端執行器 保持著玻璃板之情況時，根據位置確認感應器1 1 〇檢測玻 璃板之各邊的角度及位置（以下將此位置稱爲「指示位置 」）。將玻璃板保持於預定之基準位置，使末端執行器移 動至初期位置後，轉動機器人1 4測定由初期位置到檢測 玻璃板之周緣部的位置爲止之角度0 q ,。將此結果作爲指 示角度Θ Q !記憶於記憶手段。根據此資訊，藉由算出手段 算出指示位置 Q1 ( XQI，YQ1 )。算出此指示位置 Q1 ( Xqi? Yqi )之算式如下。其中，r爲由機器人的迴旋中心至 感應器之光軸爲止的距離。 【計算式1】
’Cos0 qi 丨 - Sin0Qi、 Cos0q少
藉此，算出指示位置Q1 ( Xqi，Yqi )。又，此指示位 置Q1 ( Xq15Yq1 )並非設定値，而可藉由預先在記憶手段 設定期望之座標來求出。 同樣地，測定Q2、Q3、Q4之角度，算出指示位置。 -31 - 200521056 (28) (X軸方向之偏移量算出方法） 使用第16圖，說明X軸方向的偏移羹之算出方法。 圖中，實線顯示玻璃板之現實的保持位置，虛線顯示指示 位置。在第1 6圖，玻璃板是由指示位置朝χ軸之正方向 偏移而載置於末端執行器上。使感應器相對地轉動，測定 由初期位置至玻璃板與光軸交叉之位置Pi ( Χρι，Υρ])爲 止的機器人之作動角度（以下稱爲測定角度θ ρ !)。與如 則述之指不角度同樣地’根據測定之玻璃板的位置Ρ 1 ( Χρ^ΥΐΜ )是如下算式算出。 【計算式2】
Cos^piSin 0pi ^Sin^pi Cos^pi^
根據這些之結果，偏移量（△ Xpi5 △ YP1 )是如下算 式算出。 【計算式3】 ΔΧρ, Xp. 八Q| L△丫J lY-J ,Y 01 , 根據此偏移量之算出結果，算出在末端執行器上玻璃 200521056 (29) 板朝X軸方向之偏移量△ XP1也就是I Xpi-XqH。 (Y軸方向之偏移量算出方法） 使用第1 7圖，說明X軸方向的偏移量之算出方法。 圖中，實線顯示玻璃板之現實的保持位置，虛線顯示指示 位置。在第1 7圖，玻璃板是由指示位置朝Y軸之正方向 偏移而載置於末端執行器上。與朝X軸方向偏移之情況 時同樣地，測定至由與包含P1的周緣之一邊呈垂直的一 邊上之點P2 ( XP2，YP2 )爲止的機器人之測定角度0 P2。 根據Ρ2 ( ΧΡ2，ΥΡ2 )，如下算式算出Υ軸方向之偏移量。 【計算式4】
C〇$^P2 Sin θ Ρ2
-Sin^P2V 當指示位置Q2座標爲（Xq2，YQ2 )時，則Y軸方向 的偏移量△ Y ( △ Xp2, △ Yp2 )是如下算式算出。 【計算式5〕 ΔΧρζ Xp2 Χ〇2 Δ Yp2y YP2, ,Yqz, / -33- 200521056 (30) 藉此，算出Y軸方向的偏移量ΔΥ爲|Yp2-Yq2卜 (旋轉方向之偏移量算出方法） 使用第]8圖，說明在旋轉方向產生偏移之情況時的 偏移量之算出方法。與第1 6圖、第I 7圖同樣地，實線顯 示玻璃板之現實的保持位置’虛線顯不指不位置。在第 1 8圖，以實線所表示的玻璃板，是顯示比起位於指示位 置之玻璃板，朝X及Y軸平行移動及在旋轉方向上產生 偏移之情況。算出此旋轉方向的偏移量之方法，是不僅如 前所述，測定玻璃板周緣的一邊上之點P 1、P2，並且測 定檢測到位於與P2同邊上之P3 ( XP3，YP3 )爲止的測定角 度 61 Ρ3。 計算式6】
C〇S^P3Sin θ Ρ3 \ - Sin0p3 C〇Si?P3 / 藉此，算出 P3(Xp3，Yp3)。 包含此測定位置Ρ3 ( Χρ3，ΥΡ3 )之一邊是對於包含指 示位置Q3 ( XQ3，YQ3 )之一邊，產生旋轉偏移，該偏移量 爲α。此偏移量爲α是由於爲由P2朝P3之向量P2P3、 與由Q2朝Q3之向量Q2Q3所成之角度，故以下述算式算 出。 -34 - 200521056 (31) 【計算式7】 P2P3 · Q2Q3 叫 P2P3 M Q2Q3I X Cosa 【計算式8】 "(Χμ-Χρ2·ΧΧ〇τ-Χ〇7Η(Υρ3·--Υρ3ΧΥ〇^Υ〇2) \ ^(Χρι—Χι^)2 (Xoj-Xqz )2 十（Yp3 — Yp2)2(丫W丫02)2 / 藉此，算出偏移量<^。 (偏移量之補正方法） 如第1 6圖所示，在玻璃板偏移於X軸方向之情況時 ，以虛線所示的玻璃板是對於指示位置，以實線所示的測 定位置朝圖中右側偏移△ X。在本發明之搬送裝置，藉由 由載置著預先指示的玻璃板之位置朝圖中左側偏移△ X後 載置，能夠修正偏移。 如第1 7圖所示，在Υ軸方向有偏移之情況時也同樣 地’藉由對於由指示位置之偏移方向，載置於相反側，可 修正偏移。 當在旋轉方向有偏移之情況時，在如第1 9圖所示， 於貫驗玻璃基板座標，使機器人轉動旋轉方向之偏移量^ 。測定位置ΙΜ、Ρ2是分別朝Ρ4、Ρ5移行。此時之Ρ4、 Ρ5的座標以下述算式算出。 -35· 200521056 (32) 【計算式9】
Cos ct 、Sina
【計算式1 ο】
C〇S«^Sinct
藉此，可算出P4、P5之座標（ΧΡ4γΡ4 ) 、 （ χΡ5γΡ5 )。然而，雖旋轉偏移已經可補正，但X軸方向及γ軸 方向之位置偏移未被補正。此X軸方向之偏移是藉由比 較P4與Q1之X座標値，來算出偏移量，而γ軸方向之 偏移是藉由P5與Q2之Y座標値比較，來算出偏移量。 根據此算出的偏移量，補正用來載置玻璃板之指示位置。 在本發明之搬送裝置，X軸方向之偏移是可補正移動台 4 1之指示位置，Y軸方向之偏移是以伸長轉動臂1 6來補 正，而旋轉方向之偏移是如上所述，能藉由機器人之轉動 來補正。 在第1 3至]9圖，說明關於具備1個感應器之情況， 相對於此，如第2 0圖所示的搬送裝置具備2個保持位置 確認手段。保持位置確認手段是由機器人的迴旋中心形成 - 36- 200521056 (33) 不同之距離地具備前述位 位置運算部算出末端執行 (指示方法） 與前述同樣地，在末 保持玻璃板之情況時’顯 檢測玻璃板的各邊之角度 基準位置，使末端執行器 器人1 4，測定由初期位 的角度Θ Q ! θ V !。將此結 記憶至記憶手段。根據此 位置 Q1 (Xq】Yqi) VI (： XQ1 Yqi )之計算式是與前 位置VI ( Xv] γνι )之計J 是由機器人的迴旋中心至 :置確認感應器。如前所述，藉由 器1 7之保持位置的偏移。 端執行器於預先設定的基準位置 示根據各位置確認感應器1 1 〇之 與位置。將玻璃板保持於預定的 移動至初期位置爲止後，轉動機 置至檢測到玻璃板之邊緣部爲止 果作爲指示角度角度 資訊，藉由算出手段，算出指示 ίχη YV1 )。算出此指示位置Q1 ( ί述計算式（2 )相同，算出指示 Ϊ式是如下述算式。其中，h、r2 感應器之光軸爲止的距離。 【計算式11】
COS0Q1 Sin0〇i - Sin 0 01 r ί Cos0qjJ / -37- 200521056 (34) 【計算式1 2】
C〇S 〇 νι Sin 0 νι 一 Sin 0 νι \ /
Cos〜、0 / 藉此，算出指示位置Ql(XQ1YQ1)Vl(Xv】Yvl)。 又，此指示位置Qi ( XQ1 YQ] ) νι ( xv】γνι )並非測定値 ，亦可預先在記憶手段設定期望之座標來達到。 同樣地，測定 Q 2、Q 3、Q 4、V1、V 2、V 3、V 4之角 度，算出指示位置。 再者，X軸方向之偏移量的算出是可如前所述，藉由 各感應器來達到的。 在此，於具備2個感應器之情況時，參照第21圖， 說明關於根據該測定値來算出來自於指示位置之旋轉方向 的偏移之方法。圖中，實線顯示玻璃板之現實的保持位置 ，虛線顯示指示位置。在第2 1圖，玻璃板之中心點由指 示位置偏移至座標U，進一步以座標U爲中心朝逆時鐘方 向偏移後載置於末端執行器上。使各感應器相對地轉動， 測定由初期位置至玻璃板與光軸交叉之位置PI ( XP1，YP1 )W1 ( XW】5YW1 )爲止的機器人之作動角度（以下稱爲 0 p ! 0 W 1 )。與前述指示角度同樣地，根據測定之玻璃板 的位置PI ( XP1,YP1 ) W1 ( XW】5YW1 )是如下述算式算出 -38- 200521056 (35) 【計算式]3】
C〇S Θ pi Sin0P1 一 Sin0 \ /
Cos0p> \
【計算式1 4】
^CoS^wi s^Sin^wi -Sin0wi、Cos0
根據以以上的測定値所算出之座標結果，旋轉方向之 偏移量是如下述算式算出。 包含此測定位置PI ( XP】，YP1 ) Wl ( XW1，YW】）之— 邊是對於包含指示位置Q1 (XQ1YQ1) VI (XV1YV])產生 旋轉偏移，其偏移量爲yS。此偏移量/3由於爲Ρ 1朝W 1 之向量P1W1、與Q1朝VI之向量Q1V1所成之角度，故 如下述算式算出。 【計算式1 5】
PlWl· Q1 VI = IPl W1I IQ1 V1I x Cosa - 39- 200521056 (36) 【計算式1 6】 β ^Xwi-XpiXXvi-Xq! )t(Ywi-YptXYyi-YpT ) _ \ \^Xwi~Xpl)2(Xvi-'X〇1 )2 + ( Υΐ«-ΥΡΐ)^(Υνι-Υ〇| f / 藉此算出偏移量冷。 以下，位置偏移補正方法是可藉由將前述α與/?置換 來達到。 (塵埃處理） 如前所述，本發明是在淸淨環性下作動之薄板狀基板 之搬送裝置。因此，在進行搬送動作之際，期望有防止塵 埃排出之方案。首先，儘可能地部使塵埃產生爲重要之一 環。但，既然有可動部分，故無法作成即使受到零件的滑 動而不會產生塵埃。因此作成由搬送裝置之各塵埃產生部 分取出麈埃而排出至外部的構造爲佳。 第22圖是用來說明防止因塵埃造成淸淨環境的污染 之一實施形態的部分斜視圖。在載置於支承台部1 3之機 器人〗4 (參照第3圖）所產生的塵埃是經由連接於機器 人14之各塵埃產生源的排氣管80聚集於排氣導管82a。 排氣導管82a是連接於排氣導管82b，進一步經由貫 通直立支承體（塔）12及移動台41內之排氣管83、排氣 導管8 2 c、8 2 d，連接至淸淨環境的外部。這些排氣導管 8 2內是受到外側所吸引，排氣導管8 2內的空氣或環境氣 -40- 200521056 (37) 體被排出至淸淨環境外。又，期望在排氣管8 0及排氣 管8 2內收納各種電氣配線。 排氣導管8 2 a是藉由轉動軸部8 1 a可自由轉動地軸 承於支承台部I 3，進一步經由可轉動之轉動軸8〗c連 於排那/導管82b。又’排風導管82b是藉由轉動軸8ic 支承於直立支承體12。因此，排氣導管82a、82b是即 水平支承台部13上下動作，亦可藉由轉動軸部81a、 動軸81c及轉動關節81b之轉動動作，隨著水平支承台 1 3之動作而移動。因此，轉動關節8 1 b等不會朝較水 支承台部1 3更上方移動，故轉動關節8〗b與水平支承 部1 3及機器人1 4不會撞擊，且配線等也不會接觸於地 等。 同樣地，排氣導管8 2 c也藉由轉動軸8 1 d連接於移 台4 1。且，經由轉動關節8 1 e連接於排氣導管8 2 d。排 導管8 2 d是經由設在可滑動於軌道4 2的滑動構件8 4之 動軸8 1 f，連接於排氣導管8 2 e。如此，因與滑動構件 轉動之同時，轉動軸81d、81f及轉動關節81e可自由 動，所以即使支承台部朝橫方向滑動，排氣導管82c 8 2e、82d亦可追隨其動作，將塵埃排出至外部。 在第22圖，僅顯示排出來自於機器人14之塵埃的 子，但期望作成伴隨水平支承台部1 3之上下滑動動作 產生的塵埃、伴隨著移動台4 1及滑動構件84之橫方向 滑動所產生之塵埃亦聚集於排氣導管82a〜82e，進行 氣之結構。 導 支 接 軸 使 轉 部 平 台 面 動 氣 轉 84 轉 例 所 的 排 -41 - 200521056 (38) (其他實施形態） 又，在上述說明，並未針對 Y軸方向的水平搬送裝 置加以說明。但，本發明的搬送裝置是爲了搬送大型的薄 板（2 m X 2 m的玻璃基板），而搬送目的地之複數個匣盒 間距離或複數個處理裝置間的距離爲長的情況很多，因此 ，設置水平移動機構爲佳。作爲機器人1 4的水平移動機 構的具體例，能夠採用水平平行軌道與齒條小齒輪方式、 索道方式、滾珠螺桿軌道方式、軌道自走方式、空氣浮起 方式、磁力浮起方式等之習知的重量物驅動方法。作爲此 水平移動機構的驅動源，能夠使用伺服馬達、步進馬達、 線性馬達等。 【圖式簡單說明】 第1圖是具備本發明之搬送裝置的一實施形態的薄板 製造系統的平面圖。 第2圖是第1圖所示的搬送裝置1 0的斜視圖。 第3圖是第1圖的A-A’線方向的斷面圖。 第4 A圖是顯示塔（直立支承構件）的升降機構的實 施例之側面圖；第4B圖是第4A圖所示的B-B，線方向的 斷面圖。 第5圖是顯示設在塔的升降機構的其他實施例之搬送 裝置的側面圖。 第6圖是顯示機器人與其末端執行器的作動可能範圜 (方向）的圖。 -42- 200521056 (39) 第7 A圖是顯示傾斜調整手段的一實施例的側面圖； 第7 B圖是顯示傾斜調整手段的一實施例的側面圖；第7 C 圖是顯示傾斜調整手段的一實施例的側面圖。 第8圖是顯示其他實施形態之傾斜調整手段的側面圖 〇 第9圖是顯示其他實施形態之傾斜調整手段的槪念之 示意圖。 第1 〇 A圖是顯示在將轉動臂伸長的過程中，末端執 行器上的預定測定點（基準點）由測定地點A移動至J地 點時的撓曲量之撓曲曲線D的圖表；第1 0 B圖是顯示撓 曲曲線、與用來補正撓曲的插値曲線之圖表。 第U圖是顯示進行水平方向、垂直方向的移送控制 之本發明的搬送控制手段的一實施形態的功能方塊圖。 第12A圖是顯示轉動臂之末端執行器17的最大移送 距離的圖；第1 2B圖是顯示在不進行撓曲量的補正的情況 時，將末端執行器***至預定的收納容器的情況之圖·，第 1 2 C圖是顯示使用傾斜調整部來補正撓曲量的情況之圖。 第13圖用來顯示機器人之搬送薄板狀基板的搬送位 置之平面圖。 第1 4圖是顯示本發明的第1實施形態之具備位置保 持手段的搬送裝置之斜視圖。 第〗5圖是顯示以機器的迴旋中心爲原點的χ-γ平面 (水平面）之根據末端保持器的玻璃板之保持位置（指示 位置）的圖。 -43 - 200521056 (40) 第1 6圖是顯示保持位置在X軸方向偏移之情況時與 指示位置的偏移之示意圖。 第1 7圖是顯示保持位置在Y軸方向偏移之情況時與 指示位置的偏移之示意圖。 第18圖是顯示保持位置在朝X軸及Y軸方向平行移 動及朝旋轉方向偏移之情況時與指示位置的位置關係之不 意圖。 第1 9圖是顯示由第1 8圖的狀態朝指示方向僅旋轉了 角度α的狀態之圖。 第2 0圖是顯示設置了 2個位置確認感應器的情況時 之指示位置的圖。 第2 1圖是用來說明在設置了 2個位置確認感應器的 情況時，根據其測定値算出由指示位置之旋轉方向的偏移 的方法之圖。 第22圖是用來說明防止因塵埃造成淸淨環境的污染 之一實施形態的部分斜視圖。 【主要元件符號說明】 1〇…搬送裝置 1 1…移動台 1 2…塔（直立支承體） ]3…水平支承台部 Μ…搬送機器人 1 6…轉動臂 -44- 200521056 (41) 17…末端執行器 27…升降用馬達 3 〇…傾斜機構（傾斜調整手段） 40…基台部 41…移動台 42…軌道 50…載物台 60…處理裝置 77…上下驅動手段 1 1 0…位置確認感應器 -45

Claims (1)

  1. 200521056 (1) 十、申請專利範圍 1 . 一種薄板狀基板之搬送裝置，是設置於預定的淸淨 環境下，將大型之薄板狀基板由預定的取出位置搬送至其 他的處理位置之薄板狀基板之搬送裝置，其特徵爲： 具備： 分離而直立的一對直立支承體； 藉由一對直立支承體可升降地懸臂支承之至少一個水 平支承台部；使水平支承台部朝上下方向升降之升降驅動 手段；及 載置於水平支承台部，具有將薄板狀基板舉起移送的 水平轉動臂之機器人。 2.如申請專利範圍第1項之薄板狀基板之搬送裝置， 其中前述機器人是可驅動前述水平轉動臂，出入成由前述 一對的直立支承體之間取出或返回前述薄板狀基板。 3 .如申請專利範圍第2項之薄板狀基板之搬送裝置， 其中前述水平支承台部是具備：使對於載置在該水平支承 台部的前述機器人的水平面之角度變化的傾斜調整手段。 4 .如申請專利範圍第3項之薄板狀基板之搬送裝置， 其中具備：用來補正設在舉起前述薄板狀基板加以移送的 前述轉動臂的前端之末端執行器的撓曲量、與前述轉動臂 的垂直方向的撓曲量之撓曲補正手段。 5 .如申請專利範圍第4項之搬送裝置，其中前述撓曲 補正手段是補正在藉由前述末端執行器舉起前述薄板狀基 板的狀態之前述兩撓曲量。 -46 - 200521056 (2) 6.如申請專利範圍第5項之搬送裝置，其中，前述撓 曲補正手段是具備有記憶隨著設在前述轉動臂上或前述末 端執行器上的基準點的移動之複數個測定點的垂直方向之 撓曲量的撓曲記憶手段，在每次前述基準定移動至前述測 定點，由前述撓曲記憶手段讀出對應於現在位置的撓曲量 ，補正該撓曲量。 7 .如申請專利範圍第6項之薄板狀基板之搬送裝置， 其中前述撓曲記憶手段是記憶著僅自重所引起的撓曲量、 及保持薄板狀基板時的撓曲量之雙方，在僅自重的情況與 保持著前述薄板狀基板的情況下變更補正量。 8 .如申請專利範圍第4至7項中任一項之薄板狀基板 之搬送裝置，其中前述撓曲補正手段是具備控制前述升降 驅動部的補正控制手段，藉由控制前述驅動部，因應前述 撓曲量使前述水平支承台部上升或下降，來補正前述撓曲 量。 9 ·如申請專利範圍第4至7項中任一項之薄板狀基板 之搬送裝置，其中前述補正手段是具備控制前述傾斜調整 手段的補正控制手段，藉由以前述調整手段使載置於前述 水平支承台部的前述機器人傾斜，來使前述末端執行器及 前述轉動臂的位置上升或下降，補正前述撓曲量。 1 0 ·如申請專利範圍第4至7項中任一項之薄板狀基 板之搬送裝置，其中前述補正手段是具備控制前述升降驅 動手段及前述傾斜手段之補正控制手段，藉由因應前述撓 曲量’升降前述水平支承台部及/或使前述傾斜調整手段 -47- 200521056 (3) 傾斜，來補正前述撓曲量。 1 1 .如申請專利範圍第1至7項中任一項之薄板狀基 板之搬送裝置，其中進一步具備：具有檢測藉由前述末端 執行器所保持的前述薄板狀基板之通過的保持位置感應器 、與根據前述保持位置感應器的檢測訊號算出預定的基準 位置與保持位置之偏移量的算出手段之保持位置確認手段 ;及根據前述所算出之偏移量，補正保持位置之偏移量的 補正手段。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之薄板狀基板之搬送裝置 ，其中前述保持位置確認手段是算出由預定的基準位置朝 X軸方向之偏移、朝Y軸方向之偏移、以及朝旋轉方向之 偏移量，前述偏移補正手段是使前述末端執行器朝消除前 述所算出的偏移量之方向移動來補正偏移量。 1 3 .如申請專利範圍第1至7項中任一項之薄板狀基 板之搬送裝置，其中進一步具備：使前述一對直立支承台 部水平地移動之移動手段。 1 4 .如申請專利範圍第1至7項中任一項之薄板狀基 板之搬送裝置，其中具備樑部，該樑部是在平行地維持分 離設置的前述一對直立支承體之狀態下，結合固定該一對 直立支承體之頂部者。 1 5 · —種搬送裝置之搬送控制方法，其特徵爲：針對 設置於預定的淸淨環境下，具備轉動臂及末端執行器，用 來將大型之薄板狀基板由預定的取出位置搬送至其他的處 理位置之薄板狀基板之搬送裝置， -48- 200521056 (4) 具備：（a )根據前述轉動臂或前述末端執行器的 入位置的位置資訊，算出橫方向移動量、垂直方向的移 量、及前述轉動臂以及前述末端執行器的驅動資料之工 (b )因應已經算出的前述橫方向及垂直方向的移 量，移送機器人，根據前述驅動資料來驅動轉動臂及末 執行器之工序； (c )由預定的記憶手段讀出已將前述轉動臂及末 執行器伸長時的撓曲量資料之工序； (d )根據前述撓曲量資料算出補正該撓曲量的補 資料之工序；及 (e )根據前述補正資料，控制垂直方向的移動使 調整前述垂直方向的移動量來補正前述撓曲量之工序。 1 6 .如申請專利範圍第]5項之搬送裝置之搬送控制 法’其中具備（f )根據前述補正資料，藉由調整前述 器人的傾斜角度來補正前述撓曲量之工序，來代替前述 序（e )。 1 7 •如申請專利範圍第1 5項之搬送裝置之搬送控制 法’其中具備（g )藉由根據前述補正資料，調整前述 直方向的移動量及/或前述機器人的傾斜角度，來補正 述撓曲量的工序，代替工序（e)。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5至1 7項中任一項之搬送 置之搬送控制方法，其中在前述工序（c)，讀出複數 移動地點的撓曲量，在前述工序（d )，算出每個移動 出 動 序 動 端 端 正 得 方 機 工 方 垂 刖 裝 個 地 -49- 200521056 (5) 點的補正資料。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之搬送裝置之搬送控制方 法，其中前述工序（c )是由前述記憶手段，讀出因應是 否保持著薄板狀基板的撓曲量之工序。 2 0 ·如申請專利範圍第1 5至1 7項中任一項之搬送裝 置之搬送控制方法，其中在前述工序（c )，由前述記憶 手段，讀出因應前述撓曲量所預先算出的補正量，不會算 出前述工序（d)之前述補正量，而根據前述已經讀出前 述補正量執行前述工序（e )的處理。 2 1 .如申請專利範圍第1 4至1 9項中任一項之搬送裝 置之搬送控制方法，其中進一步具備：（h )確認藉由前 述末端執行器所保持的前述薄板狀基板之保持位置的工序 (i )比較前述保持位置與預定的基準保持位置，算 出該偏移量之工序；及 (j )動作控制成補正已算出之前述偏移量部分之工 序。 22 .如申請專利範圍第2 I項之搬送裝置之搬送控制方 法，其中工序（i)是包含算出由預定的基準保持位置朝 X軸方向之偏移、朝Y軸方向之偏移、以及朝旋轉方向之 偏移量的工序， 工序（j)是具備：將在前述工序（i)所算出之各方 向的偏移加以補正地進行動作控制之工序。 -50-
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