JPH0527209A - 基板搬送装置およびこの基板搬送装置における作業位置の教示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板保持ア−ムに対する作業位置の教示を簡単
に且つ高精度に行うことが可能な基板搬送装置、およ
び、作業位置の教示方法を提供することにある。 【構成】基板支持部１０…を有しガラス基板８…を基板
支持部１０…に係止させて収納するマガジン２〜５と変
位自在な搬送ア−ム１６、１７とを備え、搬送ア−ム１
６、１７に作業位置を教示し、搬送ア−ム１１６、１７
を作業位置へ変位させてガラス基板８…の搬送、およ
び、ガラス基板８…のマガジン２〜５に対する出入れを
行う基板搬送装置１において、搬送ア−ム１６、１７に
基板支持部１０…の位置を検出する光センサ２６を設
け、基板支持部１０…の位置に基づいて搬送ア−ムに作
業位置を教示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示装置用
のガラス基板等を基板保持ア−ムに保持して搬送する基
板搬送装置およびこの基板搬送装置における作業位置の
教示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図１（ａ）を引用して示すよう
な基板搬送装置（以下、搬送装置と称する）１がある。
この搬送装置１は、基板収納装置としてのマガジン２〜
５と基板載置装置（以下、載置装置と称する）６とを備
えており、さらに、マガジン２〜５と載置装置６との間
に搬送ロボット７を配置している。

【０００３】マガジン２〜５には、例えば基板としての
ガラス基板（以下、基板と称する） ８…を収納し基板８…の排出のために待機した排出側の
マガジン２、３と、基板８…を収納せず基板８…の収納
のために待機した収納側のマガジン４、５とが在る。

【０００４】ここで、マガジン２〜５は互いに略同一の
形状のものである。そして、図１（ａ）においては、１
つのマガジン２のみが具体的に示されており、他の３つ
のマガジン３〜５は概略的に示されている。

【０００５】排出側のマガジン２、３においては、複数
の基板８…が上下に略等間隔で並べられている。そし
て、搬送ロボット７が駆動されて基板保持ア−ムとして
の搬送ア−ム１６、１７を変位させ、搬送ア−ム１６、
１７が先端部１８、１９を排出側のマガジン２、３の中
に差込んで基板８…を取出す。そして、取出された基板
８…は載置装置６へ搬送されて定盤１２の上に載置さ
れ、この基板８ａに対して各種の作業が行われる。ま
た、載置装置６上での作業が終了した基板８ａは、再び
搬送ア−ム１４、１５により保持されて搬送され、収納
側のマガジン４、５に収納される。

【０００６】そして、載置装置６上での作業が終了する
度に基板８…の収納と排出とが繰返され、排出側のマガ
ジン２、３に収納されていた基板８…が、各種の作業の
後、順次収納側のマガジン４、５に移される。

【０００７】搬送ロボット７にはサ−ボモ−タを駆動源
とするサ−ボ機構部が組込まれており、このサ−ボ機構
部により搬送ア−ムの１６、１７の位置決めが行われ
る。そして、搬送ロボット７の駆動のために、基板８…
の取出位置、収納位置、および、載置位置等の各種の位
置情報が必要である。

【０００８】つまり、実際の基板搬送作業が行われる前
に搬送ロボット７に搬送ア−ム１６、１７の作業位置が
教示され、搬送ア−ム１６、１７は、教示された作業位
置へ決められた手順に従って移動し、基板８…の取出
し、収納、および、載置を行う。そして、搬送ロボット
７に各種の位置情報が入力され、搬送ロボット７はこの
位置情報に基づいて搬送ア−ム１６、１７を変位させ
る。

【０００９】また、位置情報を得る作業の際には、作業
者が手動により搬送ア−ム１６、１７を動かし、搬送ア
−ム１６、１７が基板搬送作業の経路に案内される。そ
して、基板搬送作業に適した位置が目視等によりそれぞ
れ作業位置として確認され、各作業位置が取出位置、収
納位置、或いは、載置位置として認識される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
おいて各種の位置情報の設定は、人による手動作業と目
視とにより行われていた。このため、搬送ア−ム１４、
１５の作業位置の教示に多くの時間が必要であるととも
に、高精度な位置情報の取得が困難だった。

【００１１】本発明の目的とするところは、基板保持ア
−ムに対する作業位置の教示を簡単に且つ高精度に行う
ことが可能な基板搬送装置、および、作業位置の教示方
法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、基板支持部を有し基板を基板支
持部に係止させて収納する基板収納装置と変位自在な基
板保持ア−ムとを備え、基板保持ア−ムに作業位置を教
示し、基板保持ア−ムを作業位置へ変位させて基板の搬
送、および、基板の基板収納装置に対する出入れを行う
基板搬送装置において、基板保持ア−ムに基板支持部の
位置を検出する位置センサを設け、基板支持部の位置に
基づいて基板保持ア−ムに作業位置を教示することにあ
る。

【００１３】また、本発明は、基板支持部を有する基板
収納装置と作業位置を教示される基板保持ア−ムとを備
えた基板搬送装置における作業位置の教示方法におい
て、位置センサを有する基板保持ア−ムを基板収納装置
に近付ける第１の工程と、基板保持ア−ムを徐々に変位
させながら位置センサにより基板支持部の位置を検出す
る第２の工程と、基板支持部の位置と基板保持ア−ムの
変位量とを基にして作業位置を求めて基板保持ア−ムの
動作を決定する第３の工程とを具備したことにある。こ
うすることによって本発明は、基板保持ア−ムに対する
作業位置の教示を簡単に且つ高精度に行えるようにした
ことにある。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。

【００１５】図１〜図４は本発明の一実施例の要部を示
すものである。そして、図１（ａ）および（ｂ）中の１
は基板搬送装置（以下、搬送装置と称する）であり、こ
の搬送装置１は、例えば液晶表示装置用のカラ−フィル
タの製造に用いられる印刷機に組込まれている。

【００１６】搬送装置１は、図１（ａ）に示すように基
板収納部としてのマガジン２〜５、基板載置装置（以
下、載置装置と称する）６、および、搬送ロボット７を
備えている。

【００１７】各マガジン２〜５は箱枠状のものであり、
それぞれ略同一な構造を有している。さらに、各マガジ
ン２〜５は、矩形なガラス基板（以下、基板と称する）
８…をその内側で水平に保持できるよう、図２に示すよ
うに内面に複数の溝９…を形成されている。

【００１８】各溝９…は互いに略平行に設けられてい
る。さらに、溝９…の境界部にはリブ状の基板支持部１
０…が突設されている。そして、各基板支持部１０…の
先端部は断面略円形に膨らんでいる。

【００１９】各マガジン２〜５には処理前或いは処理後
の基板８…が差込まれる。そして、各マガジン２〜５は
基板８…の側縁部を溝９…に入込ませ、基板８…の両側
部を基板支持部１０…に上方から係止させる。そして、
マガジン２〜５は基板支持部１０…に基板８…を載置
し、各基板８…を上下に略等間隔で並べて収納する。

【００２０】また、マガジン２〜５は扇形のマガジン載
置部１１上に載置されており、出入口をマガジン載置部
１１の中央に向けながら、放射状に且つ略等間隔で並ん
でいる。ここで、図１（ａ）においては、１つのマガジ
ン２のみが具体的に示されており、他の３つのマガジン
３〜５は一点鎖線により概略的に示されている。

【００２１】前記載置装置６は、定盤１２とこの定盤１
２を支持する台車１３とを有しており、マガジン載置部
１１の中央部の近傍に位置している。さらに、載置装置
６は定盤１２と台車１３との間に図示を省略したＸＹΘ
駆動機構部を備えており、定盤１１はこのＸＹΘ駆動機
構部とともにＸＹΘテ−ブルを構成している。

【００２２】そして、載置装置６は定盤１２に基板８…
を一枚ずつ載置し、載置された基板８ａをＸＹΘの３方
向に位置合せする。また、定盤１２に載置された基盤８
ａを、位置決め爪等を備えた位置決め機構によって保持
することが可能である。

【００２３】また、載置装置６は突没自在な複数の突上
げピン１４…（２つのみ図示）を有しており、定盤１２
に供給された基板８ａをこの突上げピン１４…により水
平な状態で一旦支持したのち、突上げピン１４…を降ろ
して基板８ａを定盤１２の載置面１５に接触させる。そ
して、載置装置６は、定盤１２に載置された基板８ａを
真空吸引し、載置面１５に固定する。

【００２４】さらに、載置装置６は、基板８ａの処理後
には、突上げピン１４…を上昇させて基板８ａを水平な
まま突上げ、基板８ａと載置面１５との間に隙間を形成
する。

【００２５】前記搬送ロボット７は、マガジン２〜５と
載置装置６との間に配置されており、マガジン載置部１
１の略中央部に位置している。さらに、搬送ロボット７
は、ともに板体からなる基板保持ア−ムとしての２つの
搬送ア−ム１６、１７を備えており、ア−ム１６、１７
の先端部１８、１９（１つのみ図示）を例えば矩形状に
拡げている。

【００２６】また、搬送ロボット７は、図３に示すよう
に上下機構２０を有しており、この上下機構部２０に搬
送ア−ム１６、１７を連結している。そして、搬送ロボ
ット７は、上下機構部２０の可動体２０ａを上下動或い
は回転させ、搬送ア−ム１６、１７を図１（ａ）中およ
び図３中に矢印で示すようにＺ方向及びΘ方向に変位さ
せる。

【００２７】上記搬送ア−ム１６、１７は例えば上下に
並設されるとともに、空圧アクチュエ−タ２１、２２に
別々に連結されている。空気アクチュ−タ２１、２２は
空気圧を利用して磁石を直線変位させるロッドレスタイ
プのものであり、上記搬送ア−ム１６、１７は空気アク
チュ−タ２１、２２の駆動に伴って直線変位する。さら
に、搬送ア−ム１６、１７は互いに干渉せずに独立に変
位し、マガジン２〜５と載置装置６との間を往復する。

【００２８】また、搬送ア−ム１６、１７はその内部に
空気通路を形成されており、先端部１８、１９にこの空
気通路と連通した吸着孔２３…を開口している。さら
に、搬送ア−ムは例えば基端側にエアホ−ス２４、２５
を接続されている。そして、搬送ア−ム１６、１７内の
空気通路を介して真空吸引が行われる。

【００２９】さらに、搬送ア−ム１６、１７には、図４
に一方のみ示すように位置センサとしての光センサ２６
が設けられている。この光センサ２６は検出光を発して
検知対象物の位置を監視するものである。そして、光セ
ンサ２６は、例えば搬送ア−ム１６の先端部１８の側面
に取付けられており、先端部１８の隅に位置している。
そして、光センサ２６の検知結果は、図３に示す制御装
置２７に入力される。

【００３０】また、前記搬送ロボット７の上下機構部２
０には、サ−ボモ−タを備えたサ−ボ機構部２８が内蔵
されている。このサ−ボ機構部２８は、図３に示すよう
に上記制御装置２７と接続されており、制御装置２７か
らの指令を受けてサ−ボモ−タを動作させる。

【００３１】制御装置２７は光センサ２６の出力を受け
る。また、制御装置２７は、光センサ２６の出力に基づ
いて光センサ２６と検知対象物との位置関係を判断し、
基板８…の取出位置、収納位置、および、載置位置等を
算出する。さらに、制御装置２７は算出された位置情報
を記憶し、記憶した位置情報を上下機構部２０のサ−ボ
機構部２８に出力する。

【００３２】基板８…の取出し、収納、載置、および、
搬送は、定盤１０に載置された基板８ａの位置合せやこ
の基板８ａに対する各種の作業に関連して、以下のよう
に行われる。

【００３３】つまり、例えば排出側のマガジン２（或い
は３）に搬送ア−ム１６が近付き、搬送ア−ム１６が板
状の先端部１８をマガジン２の中に入込ませる。そし
て、先端部１８が、上記マガジン２内で並べられた基板
８…間の隙間に進入したのちに上昇し、先端部１８に一
枚の基板８が載置される。この際、搬送ア−ム１６は基
板８によって前記吸着孔２３…を塞がれ、基板８が先端
部１８に吸着される。

【００３４】さらに、搬送ア−ム１６が、基板８を保持
したまま上記マガジン２の外側に抜出され、図１（ａ）
に示すように先端部１８を載置装置６に向けながら移動
する。そして、搬送ア−ム１６は、基板８を定盤１２の
上に搬送して下降し、定盤１２の載置面１５から突出し
た突上げピン１４…に基板８を載せる。

【００３５】こののち、搬送ア−ム１６が載置面１５上
の基板８ａを解放し、先端部１８が基板８ａと載置面１
５との間の隙間から抜出される。そして、突上げピン１
４…が下降し、基板８ａが背面を定盤１２の載置面１５
に接する。定盤１２に載置された基板８ａは、図１
（ｂ）に示すような基板位置認識装置（以下、認識装置
と称する）２９により位置認識される。

【００３６】つまり、認識装置２９は載置装置６上に配
置されており、例えば２つのＣＣＤカメラ３０、３１を
備えている。そして、認識装置２９は載置装置６上に架
設された支持台３２に２つのＸＹテ−ブル３３、３４を
搭載しており、このＸＹテ−ブル３３、３４に連結され
たカメラ支持ア−ム３５、３６の先端に上記ＣＣＤカメ
ラ３０、３１を取付けている。さらに、ＣＣＤカメラ３
０、３１の向きは下方に設定されている。

【００３７】ＣＣＤカメラ３０、３１は、ＸＹテ−ブル
３２、３３によってその位置を調節される。そして、Ｃ
ＣＤカメラ３０、３１は基板８ａの上方に位置してお
り、基板８の全体或いは所定位置をその視野におさめ
る。さらに、ＣＣＤカメラ３０、３１の位置は、例えば
基板８ａの品種に応じて決定される。

【００３８】ＣＣＤカメラ３０、３１に取込まれた画像
を基に画像処理が行なわれ、基板のずれが求められる。
そして、載置装置６のＸＹΘテ−ブルに指令が出力さ
れ、基板８ａが位置合せされる。

【００３９】位置合せされた基板８ａは、台車１３の駆
動に伴って次の作業位置に送られる。そして、基板８ａ
が図示しないオフセット式の印刷機本体に達し、基板８
ａに対してカラ−フィルタ形成のための印刷作業が行な
われる。

【００４０】基板８ａに対する各種の作業が終ったのち
には、台車１３が戻されるとともに基板８ａが突上げピ
ン１４…によって持上げられ、搬送ア−ム１６（或いは
１７）が基板８ａと定盤１２との間に形成された隙間に
先端部１８（或いは１９）を入込ませる。そして、搬送
ア−ム１６が基板８ａを先端部１８に載置して吸着し、
基板８ａが搬送ア−ム１６によって背面側を保持され
る。

【００４１】そして、搬送ア−ム１６が、収納側のマガ
ジン４（或いは５）に向って移動して先端部１８を上記
マガジン４に差込み、基板８ａを上記マガジン４内に入
込ませる。そして、搬送ア−ム１６が、基板８ａの側縁
部を上記マガジン４の内面に形成された溝９…に係合さ
せながら基板８ａを奥へスライドさせ、基板８ａが上記
マガジン４に収納される。こののち、搬送ア−ム１６が
基板８ａを解放し、マガジン４から外側へ抜出される。
また、この搬送装置１への指示の入力は、例えば搬送装
置１の近傍に設置された操作盤（図示しない）を介して
行われる。

【００４２】つまり、定盤１０上の基板８ａに対して行
なわれる各種の作業に要する時間や、搬送装置１の設置
環境等を基に、効率の良い搬送手順や搬送経路が考慮さ
れる。そして、排出側のマガジンと収納側のマガジンと
の理想的な配置が決定され、この決定に従って上記操作
盤へ指示が入力される。

【００４３】そして、各マガジン２〜５が排出側或いは
収納側に設定され、搬送ア−ム１６、１７が、マガジン
２〜５の設定に従って、排出側のマガジン２、３から処
理前の基板を取出し、収納側のマガジン４、５に処理後
の基板を収納する。

【００４４】カラ−フィルタを作成する場合、ＲＧＢに
対応するよう印刷機本体が三台並べられる。そして、マ
ガジン２〜５の設定を印刷機本体の配置に合せて行うこ
とが可能である。

【００４５】なお、上述の説明は、マガジン２、３が排
出側に設定され、残りのマガジン４、５が収納側に設定
された場合の説明であるが、効率の良い搬送を行うため
にマガジン２〜５の設定は任意に行われる。つぎに、上
述の搬送装置１における作業位置の教示方法を説明す
る。

【００４６】まず、作業者の手動操作により、搬送ア−
ム１６（或いは１７）が動かされ、マガジン２〜５の出
入口の近傍に案内される。そして、搬送ア−ム１６の位
置は、光センサ２６がマガジン２〜５に形成された基板
支持部１０の存在をマガジン２〜５の外側から検出でき
る程度に大まかに設定される。

【００４７】制御装置２７に例えば前記操作盤を介して
教示動作が指示される。そして、制御装置２７がこの指
示を受けて自動的に教示のための指令を搬送ロボット７
へ出力する。

【００４８】制御装置２７の指示に従い、サ−ボ機構部
２８が、マガジン２〜５が搬送ア−ム１６の近傍にある
ことを前提としてザ−ボモ−タを微少量ずつ動かし、搬
送ア−ム１６をマガジン２〜５に対向させたまま徐々に
変位させる。そして、光センサ２６が、基板支持部１０
…が存在する位置を監視する。そして、光センサ２６に
よる監視は、例えば各々のマガジン２〜５について行わ
れる。

【００４９】各基板支持部１０…が存在する位置が情報
として制御装置２７に取入れられ、制御装置２７が光セ
ンサ２６…と基板支持部１０…との位置関係を基に、基
板８…の適切な取出位置、収納位置、および、載置位置
等の作業位置が算出される。そして、算出結果が位置情
報として取得され、制御装置２７がこれらの位置情報を
記憶する。そして、位置情報の記憶に伴って教示が完了
し、こののち搬送装置１は教示された作業位置に搬送ア
−ム１６、１７を変位させる。ここで、作業位置の教示
は両搬送ア−ム１６、１７について行われる。

【００５０】上述のような搬送装置位置および教示方法
においては、人の感覚的要因を極力取除いて作業位置の
教示を行うことができる。そして、１００μｍ以上の精
度で搬送ア−ム１６、１７の作業位置を教示できるよう
になった。また、教示の工程の大部分を自動的に行うこ
とができ、従来に比較して短時間で教示を行うことが可
能になった。

【００５１】なお、本実施例においては、マガジン２〜
５の基板支持部１０…の先端部は断面略円形に成形され
ているが、本発明はこれに限定されず、例えば基板支持
部１１０…の先端部の形状を、位置検出ができるよう任
意に設定することが可能である。また、光センサ２６の
配置も、基板支持部１０…の位置検出ができるよう任意
に設定することが可能である。また、本発明は、要旨を
逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板支持
部を有し基板を基板支持部に係止させて収納する基板収
納装置と変位自在な基板保持ア−ムとを備え、基板保持
ア−ムに作業位置を教示し、基板保持ア−ムを作業位置
へ変位させて基板の搬送、および、基板の基板収納装置
に対する出入れを行う基板搬送装置において、基板保持
ア−ムに基板支持部の位置を検出する位置センサを設
け、基板支持部の位置に基づいて基板保持ア−ムに作業
位置を教示するものである。

【００５３】また、本発明は、基板支持部を有する基板
収納装置と作業位置を教示される基板保持ア−ムとを備
えた基板搬送装置における作業位置の教示方法におい
て、位置センサを有する基板保持ア−ムを基板収納装置
に近付ける第１の工程と、基板保持ア−ムを徐々に変位
させながら位置センサにより基板支持部の位置を検出す
る第２の工程と、基板支持部の位置と基板保持ア−ムの
変位量とを基にして作業位置を求めて基板保持ア−ムの
動作を決定する第３の工程とを具備した。したがって本
発明は、基板保持ア−ムに対する作業位置の教示を簡単
に且つ高精度に行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示すもので、（ａ）
は搬送ロボットとその周辺部の斜視図であり、（ｂ）は
基板位置認識装置とその周辺部の同じく斜視図である。

【図２】図１（ａ）中に円Ａで示す部分の拡大図。

【図３】搬送ロボットを示す斜視図。

【図４】搬送ア−ムを概略的に示す斜視図。

【符号の説明】

１…基板搬送装置、２〜５…マガジン（基板収納装
置）、８…ガラス基板（基板）、１０…基板支持部、１
６、１７…搬送ア−ム（基板保持ア−ム）、光センサ
（位置センサ）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板支持部を有し基板を上記基板支持部
   に係止させて収納する基板収納装置と変位自在な基板保
   持ア−ムとを備え、上記基板保持ア−ムに作業位置を教
   示し、上記基板保持ア−ムを上記作業位置へ変位させて
   上記基板の搬送、および、上記基板の上記基板収納装置
   に対する出入れを行う基板搬送装置において、上記基板
   保持ア−ムに上記基板支持部の位置を検出する位置セン
   サを設け、上記基板支持部の位置に基づいて上記基板保
   持ア−ムに作業位置を教示することを特徴とする基板搬
   送装置。
2. 【請求項２】 基板支持部を有する基板収納装置と作業
   位置を教示される基板保持ア−ムとを備えた基板搬送装
   置における作業位置の教示方法において、位置センサを
   有する上記基板保持ア−ムを基板収納装置に近付ける第
   １の工程と、上記基板保持ア−ムを徐々に変位させなが
   ら上記位置センサにより上記基板支持部の位置を検出す
   る第２の工程と、上記基板支持部の位置と上記基板保持
   ア−ムの変位量とを基にして作業位置を求めて上記基板
   保持ア−ムの動作を決定する第３の工程とを具備した作
   業位置の教示方法。