JPH11129174A - 物品の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板状物品の搬入出の際の効率化、および搬送
効率の向上を図るようにした物品の搬送装置の提供。 【解決手段】 ハンド１、２は、板状物品をそれぞれ吸
着自在である。このハンド１、２は、ハンド位置決め機
構３により独立して位置決めされる。移動機構４は、ハ
ンド位置決め機構３をＸ軸方向、およびＺ軸方向に移動
させることができ、かつ板状物品の搬入出位置に位置決
めできる。このため、その板状物品の搬入出位置におい
て、板状物品の搬入と搬出をハンド１、２により同時に
行うことができる。また、ハンド１、２で板状物品を個
別に搬送できる。従って、板状物品の搬入出の際の効率
化、および搬送効率の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ、液晶パネ
ル、コンパクトディスクなどの板状物品の搬送を行う物
品の搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の物品の搬送装置として
は、例えば物品収納箱内に多段状に収納される複数の板
状物品のうち、処理対象である板状物品をハンドで掴ん
で搬出後、その板状物品を所定の検査や加工などの各種
の処理を行う目的位置まで移送し、この目的位置での検
査や加工が処理済みの板状物品を再び掴んで物品収納箱
内の元の位置に搬入するとともに、次に処理する板状物
品をハンドで掴んで搬出して上記の目的位置まで移送す
るものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の搬
送装置では、ハンドが板状物品を１つしか把持できない
ために、物品収納箱に対する板状物品の搬入と搬出とを
同時に行うことができず、板状物品の搬入出の際の効率
が悪いという不都合があった。また、ハンドが板状物品
を１つしか把持できないために、上記の目的位置で、そ
の板状物品の処理が終了するまでハンドを待機させる必
要がある。このため、その処理中に、次に処理する板状
物品を物品収納箱から搬出してその目的位置までの移送
などが行えず、搬送効率が悪いというような不都合があ
った。

【０００４】そこで、本発明は、板状物品の搬入出の際
の効率化、および搬送効率の向上を図るようにした物品
の搬送装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、板状物品を独立して保持自在な２つの
ハンドと、板状物品の搬入、搬出を行う少なくとも２つ
の搬入出位置において、２つのハンドを独立して位置決
めするハンド位置決め手段と、このハンド位置決め手段
を、少なくとも２つの搬入出位置の間で移動させる移動
手段とを具備している。上記のハンド位置決め手段は、
２つのハンドを独立して前後方向に移動させる前後動機
構と、２つのハンドを独立して上下方向に移動させる第
１上下動機構と、２つのハンドを同時に上下方向に移動
させる第２上下動機構とから構成され、板状物品の搬入
出位置において、２つのハンドが板状物品の搬出と搬入
を並行して行うように、２つのハンド、前後動機構、第
１上下動機構、および第２上下動機構を所定の手順によ
り動作させるものである。

【０００６】また、上記の前後動機構は、２つのハンド
１、２とそれぞれ接続する上下のアーム２１、２２と、
この上下のアーム２１、２２をそれぞれ摺動自在に支持
する上下のアームフレーム２３、２６と、この上下のア
ームフレーム２３、２６にそれぞれ搭載され、前記上下
のアーム２１、２２をそれぞれ前後に移動させる２つの
第１モータ（モータ２５、２８）とから構成する。さら
に、上記の第１上下動機構は、上下のアームフレーム２
３、２６の間に回転自在に介在され上下のアームフレー
ム２３、２６を上下に移動させるカムと、このカムを回
転させる第２モータ（モータ１５）と、一端側がケース
１４に固定され、他端側が上下のアームフレーム２３、
２６にそれぞれ固定され、上下のアームフレーム２３、
２６をそれぞれカムの外形面に対して常時押し付ける２
つの弾性部材（圧縮コイルバネ２９、３０）とから構成
する。

【０００７】このように本発明では、２つのハンドを有
し、板状物品の搬入、搬出を行う搬入出位置において、
２つのハンドを独立して位置決めできるようにした。こ
のため、その搬入出位置で板状物品の搬入と搬出を２つ
のハンドで同時に行うことができる上に、２つのハンド
で板状物品を個別に搬送できるので、板状物品の搬入出
の際の効率化、および搬送効率の向上が図れる。また、
本発明は、例えば、物品収納部に収納される板状物品を
取り出して目的位置まで搬送し、その目的位置で板状物
品を所定処理後に元の位置まで戻すようなシステムに適
用できる。この場合には、その処理中に、処理済みの板
状物品を物品収納部の元の位置に搬入するとともに未処
理の板状物品を物品収納部から搬出し、この搬出した板
状物品を処理部に搬送することが可能となるので、その
板状物品の搬送、処理に要する時間を短縮できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図１ないし図１３を参照して詳細に説明す
る。図１は、本発明の物品の搬送装置の実施の形態の外
観構成を示す斜視図である。図２は、図１におけるハン
ド位置決め機構の外観を示す平面図である。図３は、同
ハンド位置決め機構の内部の構成を示す斜視図である。
図４は、同ハンド位置決め機構の一部を省略した横断面
図である。この物品の搬送装置は、図１に示すように、
板状物品ａをそれぞれ保持する２つのハンド１、２と、
後述のように板状物品の搬入と搬出の際にその２つのハ
ンド１、２を独立して（別個に）位置決めさせるハンド
位置決め機構３と、このハンド位置決め機構３をＸ軸方
向、およびＺ軸方向に移動させて位置決めする移動機構
４とから概略構成される。ここで、２つのハンド１、２
に保持される板状物品ａは、ウェハ、液晶パネル、コン
パクトディスクなど円板状や方形状のものである。ま
た、上記の「保持」とは、板状物品ａを吸着したり掴ん
だりするこという。

【０００９】ハンド位置決め機構３は、図１に示すよう
に、ケース１４内に収納され、かつＺ軸方向に移動可能
なＺ軸方向移動部材５に搭載されている。Ｚ軸方向移動
部材５の対向する両面には、その上下方向に向けてガイ
ド部材６がそれぞれ取り付けられている。この各ガイド
部材６は、Ｘ軸方向移動部材７上に対向して垂直に設け
られた２つの垂直部材８、９の上下方向に形成された各
案内溝１０に摺動自在に嵌合されている。また、Ｚ軸方
向移動部材５は、図示しないモータの駆動によってＺ軸
方向に移動できるように構成される。Ｘ軸方向移動部材
７は、基台１１上の長さ方向に摺動自在に設けられ、こ
のＸ軸方向移動部材７が図示しないモータの駆動によっ
てＸ軸方向に移動できるように構成される。

【００１０】次に、ハンド位置決め機構３の詳細な構成
について、図３および図４を参照して説明する。図３に
示すように、ハンド１がアーム２１の先端に取付けら
れ、ハンド２がアーム２２の先端に取付けられている。
ハンド１、２は、図２に示すように、それぞれ板状物品
ａを吸着するための吸着孔１２を有し、この吸着孔１２
により板状物品ａを吸着できるように構成されている。
アーム２１は、図４に示すように、アームフレーム２３
の下面側の長さ方向に形成された凹溝２４、２４に摺動
可能に嵌合されている。また、アームフレーム２３の上
面側の中央の長さ方向には、図４に示すように、長孔３
５が設けられている。アーム２１の上面のうち、長孔３
５に対応する部分にはその長孔３５の長さ方向に向けて
ラック３６が固定されている。このラック３６は、アー
ムフレーム２３の上面に取り付けられたモータ２５の軸
に固定されたピニオン３７とかみ合うように構成されて
いる。アーム２２は、図４に示すように、アームフレー
ム２６の上面側の長さ方向に形成された凹溝３８、３８
に摺動可能に嵌合されている。また、アーム２２は、上
述のアーム２１と同様にラック（図示せず）とモータ２
８（図３参照）の軸に取付けたピニオン（図示せず）と
かみ合うように構成される。

【００１１】以上の構成により、アーム２１は、モータ
２５の正逆転により凹溝２４、２４に案内されて、図１
のＹ軸方向に前進、後退ができる。他方、アーム２２
は、モータ２８の正逆転により凹溝３８、３８に案内さ
れて、図１のＹ軸方向に前進、後退ができる。このた
め、アーム２１に一体のハンド１と、アーム２２に一体
のハンド２は独立して前進と後退ができる。

【００１２】アームフレーム２３とアームフレーム２６
との間には、図３に示すように、カム軸３１、３２が設
けられ、この各カム軸３１、３２の両端はケース１４の
側面に設けた軸受（図示せず）に回転自在に軸受されて
いる。カム軸３１とカム軸３２とは、モータ１５により
同一方向に回転できるように構成されている。カム軸３
１の両端側には、図３に示すように、２つからなるカム
３３Ａ、３３Ｂがそれぞれ取付けられている。カム軸３
２両端側には、同様に２つからなるカム３３Ａ、３３Ｂ
がそれぞれ取付けられている。上記のカム３３Ａ、３３
Ｂは、図１１に示すような形状からなる。なお、図１１
中の１点鎖線で示す円は、カムの外形をわかり易くする
ための補助的なものである。

【００１３】アームフレーム２３は、４つの圧縮コイル
バネ２９によりケース１４の上面内側に支持されてい
る。これと同時に、アームフレーム２３の下面側は、そ
の４つの圧縮コイルバネ２９により下方に常時付勢され
ている。これを詳述すると、図３および図４では省略さ
れているが、アームフレーム２３の４箇所に、図１２お
よび図１３に示すように軸状の取付け具５１を介して４
つのベアリング５２が回転自在に取付けられ、この各ベ
アリング５２の外周面が対応する４つのカム３３Ｂの外
形面に常時接するように構成されている。

【００１４】また、アームフレーム２６は、４つの圧縮
コイルバネ３０によりケース１４の下面内側に支持され
ている。これと同時に、アームフレーム２６の上面側
は、その４つの圧縮コイルバネ３０により上方に常時付
勢されている。これを詳述すると、図３および図４では
省略されているが、アームフレーム２６の４箇所に、図
１２および図１３に示すように取付け具５３を介して４
つのベアリング５４が回転自在に取付けられ、この各ベ
アリング５４の外周面が対応する４つのカム３３Ａの外
形面に常時接するように構成されている。

【００１５】以上のような構成により、アームフレーム
２３は、カム軸３１、３２に取り付けた４つのカム３３
Ｂとベアリング５２を介して常時接した状態となり、カ
ム３３Ｂの回転により、このカム３３Ｂの従節であるア
ームフレーム２３が図５に示すような上下運動を行う。
また、アームフレーム２６は、カム軸３１、３２に取り
付けた４つのカム３３Ａとベアリング５４を介して常時
接した状態となり、カム３３Ａの回転により、このカム
３３Ａの従節であるアームフレーム２３が図５に示すよ
うな上下運動を行う。

【００１６】次に、図５を参照して、カム３３Ａ、３３
Ｂの回転角に応じたアームフレーム２３とアームフレー
ム２６の運動を説明する。まず、図５の（Ａ）に示すよ
うに、カム３３Ａ、３３Ｂの回転角が０°のときには、
アームフレーム２３は最下位の位置にあり、他方、アー
ムフレーム２６は最上位の位置にある。次に、図５の
（Ｂ）に示すように、カム３３Ａ、３３Ｂの回転角が１
２０°のときには、アームフレーム２３が圧縮コイルバ
ネ２９に抗して最上位の位置となり、他方、アームフレ
ーム２６が圧縮コイルバネ３０に抗して最下位の位置と
なる。また、図５の（Ｃ）に示すように、カム３３Ａ、
３３Ｂの回転角が２４０°のときには、アームフレーム
２３が最上位の位置のままであり、他方、アームフレー
ム２６が最上位の位置まで戻る。さらに、また、図５の
（Ｄ）に示すように、カム３３Ａ、３３Ｂの回転角が３
６０°のときには、アームフレーム２３が最下位の位置
に戻り、他方、アームフレーム２６が最上位の位置まま
である。このようにアームフレーム２３、２６が動作す
るので、アームフレーム２３、２６に一体のアーム２
１、２２（ハンド１、２）は、そのアームフレーム２
３、２６と同様な動作を行う。

【００１７】以上説明したように、この実施の形態の物
品の搬送装置では、２つのハンド１、２を有し、ハンド
位置決め機構３により２つのハンド１、２を独立して位
置決めできるようにした。このため、２つのハンド１、
２で板状物品を個別に搬送できる上に、２つのハンド
１、２で板状物品の搬入と搬出を同時に行うことができ
るので、板状物品の搬入出の際の効率化、および搬送効
率の向上が図れる。

【００１８】次に、このように構成される物品の搬送装
置を、ウェハ、液晶パネル、コンパクトディスクなどの
板状物品の加工や検査などを行うシステムに適用した場
合について、図６を参照して説明する。このようなシス
テムでは、この実施の形態にかかる物品の搬送装置Ａ
が、板状物品ａが複数個収納される物品収納部Ｂと、こ
の物品収納部Ｂから取り出した板状物品ａの加工や検査
などの各種の処理を行う処理部Ｃとの間に設けられる。

【００１９】物品収納部Ｂは、その内部に、板状物品ａ
が所定間隔をおいて多段状に収納される物品収納箱４１
（図７参照）を装着でき、かつ、その装着時に物品収納
箱４１を昇降動作させる昇降機構（図示せず）を備えて
いる。物品収納箱４１は、板状物品の搬入出を行う開口
部を有し、この開口部を除いて図７に示すように側壁４
２を有し、この側壁４２の内側の同じ高さの位置に、板
状物品ａを載置して収納するための棚４３が設けられ、
かつ、棚４３は側壁４２の上下方向に所定間隔Ｌで複数
個設けられている。処理部Ｃは、図６に示すように、板
状物品ａを受け取る回転自在なステージ５１を有し、こ
のステージ５１は、ステージ移動機構５２によりＸ軸方
向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に移動でき、かつ位置決
めできるように構成されている。また、処理部Ｃには、
板状物品ａの加工や検査に応じた処理装置５３が設置さ
れている。

【００２０】次に、このように物品の搬送装置を板状物
品の加工や検査などを行うシステムに適用した場合の動
作の一例について、図面を参照して説明する。いま、物
品収納箱４１には、棚４３を利用して板状物品ａが複数
個多段状に収納されているものとする。先ず、処理部Ｃ
で処理済みの板状物品ａを物品収納箱４１に搬入するの
に並行し、処理部Ｃでこれから処理する板状物品ａを物
品収納箱４１から搬出する動作について、図８を参照し
て説明する。

【００２１】この場合には、ハンド位置決め機構３は、
図６に示す実線位置にあり、物品収納部Ｂと対向し、そ
のハンド１、２は図８の（Ａ）の位置にある。次に、モ
ータ２５、２８が回転するとアーム２１、２２が前進す
るので、このアーム２１、２２に一体のハンド１、２が
前進し、図８の（Ｂ）の位置にハンド１、２が達する
と、モータ２５、２８が回転を停止する。ついで、ハン
ド２は、板状物品ａの吸着を解く。引き続き、モータ１
５が回転し、カム軸３１、３２が１２０°回転すると、
モータ１５が回転を停止する。これにより、図５（Ｂ）
に示すように、アームフレーム２３が最上位の位置にな
り、他方、アームフレーム２６が最下位の位置になる。

【００２２】この結果、アーム１は図８の（Ｃ）に示す
位置になり、アーム２は同図の（Ｃ）に示す位置にな
る。ここで、ハンド２が板状物品ａから離れるので、ハ
ンド２によるその板状物品ａの元の棚への搬入が終了す
る。他方、ハンド１は、板状物品ａを吸着する。次に、
モータ２５、２８が再び回転するとアーム２１、２２が
後退するので、このアーム２１、２２に一体のハンド
１、２が後退し、図８の（Ｄ）の位置にハンド１、２が
達すると、モータ２５、２８が回転を停止する。これに
より、処理部Ｃで処理しようとする板状物品ａが、ハン
ド１により物品収納箱４１の棚から搬出される。この物
品収納箱４１から搬出された板状物品ａは、処理部Ｃに
向けて搬送される。この搬送中に、物品収納箱４１は、
図８の（Ｅ）に示すように、全体が棚４３の配置間隔Ｌ
分だけ下降する。

【００２３】次に、処理部Ｃで処理済みの板状物品ａを
処理部Ｃから搬出するのに並行し、上記のように物品収
納箱４１から搬出された板状物品ａを処理部Ｃに搬入す
る動作について、図９および図１０を参照して説明す
る。この場合には、ハンド位置決め機構３は、図６に示
す２点鎖線で示す位置にあり、処理部Ｃのステージ５１
と対向し、そのハンド１、２は図９の（Ａ）の位置にあ
る。また、ステージ５１上には、処理部Ｃで処理済みの
板状物品ａが載置されているものとする。

【００２４】まず、モータ２５、２８が回転することに
よりアーム２１、２２が前進するので、ハンド１、２が
前進し、図９の（Ｂ）の位置にハンド１、２が達する
と、モータ２５、２８が回転を停止する。引き続き、モ
ータ１５が回転し、カム軸３１、３２がさらに１２０。
回転すると、モータ１５が回転を停止する。これによ
り、図５（Ｃ）に示すように、アームフレーム２３が最
上位の位置のままであり、他方、アームフレーム２６が
最上位の位置まで上昇する。この結果、アーム１は図９
の（Ｃ）に示す位置になり、アーム２は同図の（Ｃ）に
示す位置になる。ここで、ハンド２はステージ５１に載
置される板状物品ａを吸着する。次に、モータ２８のみ
が回転し、アーム２２に一体のハンド２が後退し、図９
の（Ｄ）の位置にハンド２が達すると、モータ２８が回
転を停止する。これにより、ハンド２により板状物品ａ
が処理部Ｃのステージ５１から搬出される。

【００２５】引き続き、Ｚ方向移動部材５がＺ軸方向
に、物品収納箱４１の棚４３の配置間隔Ｌ分だけ下降す
るので、これによりハンド１、２は、図９の（Ｅ）に示
すようにその間隔Ｌ分だけ下降する。この結果、ハンド
１に吸着された板状物品ａはステージ５１上に搭載され
るので、ハンド１はその吸着を解く。次に、モータ１５
が回転し、カム軸３１、３２がさらに１２０°回転する
と、モータ１５が回転を停止する。これにより、図５
（Ｄ）に示すように、アームフレーム２３が最下位の位
置に戻り、他方、アームフレーム２６が最上位の位置ま
まである。この結果、アーム１は図１０の（Ｆ）に示す
位置になり、アーム１は板状物品ａから離れた状態にな
る。次に、モータ２５のみが回転を開始し、アーム２１
に一体のハンド１が後退し、図１０の（Ｇ）の位置にハ
ンド１が達すると、モータ２５が回転を停止する。これ
により、板状物品ａのステージ５１への搬入が終了す
る。

【００２６】このステージ５１からハンド２により搬出
された板状物品ａは、物品収納部Ｂに向けて搬送され
る。この搬送中に、Ｚ軸方向移動部材５がＺ軸方向に上
記の間隔Ｌ分だけ上昇するので、これによりハンド１、
２は、図１０の（Ｈ）に示すようにその分だけ上昇す
る。そして、ハンド１、２が物品収納部Ｂに対向する位
置にくると、上記のようにハンド２が吸着する板状物品
ａが物品収納箱４１の元の棚の位置に搬入され、ハンド
１は物品収納箱４１内の未処理済みの板状物品ａを搬出
する。なお、処理部Ｃが検査部のような場合には、その
検査部で検査した板状物品ａが不良品の場合には、図６
の不良品収納部Ｄ内に回収される。

【００２７】以上述べたように、この実施の形態の物品
の搬送装置を適用したシステムでは、物品収納箱４１に
対する板状物品の搬入と搬出とが同時にできる上に、処
理部Ｃに対する板状物品の搬入と搬出とが同時にでき
る。このため、その処理部Ｃで板状物品を処理中に、処
理済みの板状物品を物品収納箱４１の元の位置に搬入す
るとともに未処理の板状物品を物品収納箱４１から搬出
し、この搬出した板状物品を処理部Ｃに搬送することが
できるので、その板状物品の搬送、処理に要する時間
（サイクルタイム）を短縮できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
つのハンドを有し、板状物品の搬入、搬出を行う搬入出
位置において、２つのハンドを独立して位置決めできる
ようにした。このため、その搬入出位置で板状物品の搬
入と搬出を２つのハンドで同時に行うことができる上
に、２つのハンドで板状物品を個別に搬送できるので、
板状物品の搬入出の際の効率化、および搬送効率の向上
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の物品の搬送装置の実施の形態の外観構
成を示す斜視図である。

【図２】図１におけるハンド位置決め機構の外観を示す
平面図である。

【図３】同ハンド位置決め機構の内部の構成を示す斜視
図である。

【図４】同ハンド位置決め機構の一部を省略した横断面
図である。

【図５】カムの回転角に応じたアームフレームの動作を
説明する図である。

【図６】この実施の形態の物品の搬送装置を適用したシ
ステムの平面図である。

【図７】物品収納箱の構成を示す断面図である。

【図８】ハンド位置決め機構の動作例を示す図である。

【図９】ハンド位置決め機構の他の動作例を示す図であ
る。

【図１０】図９の続きの動作を示す図である。

【図１１】図３および図４に示すカムの具体的な構成を
示す図である。

【図１２】図３に示すカムの部分の詳細な構成を示す図
である。

【図１３】図１２のカムの部分の断面図である。

【符号の説明】

ａ 板状物品 １、２ ハンド ３ ハンド位置決め機構 ４ 移動機構 ５ Ｚ軸方向移動部材 ７ Ｘ軸方向移動部材 １４ ケース １５ モータ ２１、２２ アーム ２３、２６ アームフレーム ２５、２８ モータ ２９、３０ 圧縮コイルバネ ３１、３２ カム軸 ３３Ａ、３３Ｂ カム ４１ 物品収納箱 ５２、５４ ベアリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状物品を独立して保持自在な２つのハ
   ンドと、 前記板状物品の搬入、搬出を行う少なくとも２つの搬入
   出位置において、前記２つのハンドを独立して位置決め
   するハンド位置決め手段と、 このハンド位置決め手段を、少なくとも前記２つの搬入
   出位置の間で移動させる移動手段と、 を具備することを特徴とする物品の搬送装置。
2. 【請求項２】 前記ハンド位置決め手段は、 前記２つのハンドを独立して前後方向に移動させる前後
   動機構と、 前記２つのハンドを独立して上下方向に移動させる第１
   上下動機構と、 前記２つのハンドを同時に上下方向に移動させる第２上
   下動機構とから構成され、 前記板状物品の搬入出位置において、前記２つのハンド
   が板状物品の搬出と搬入を並行して行うように、前記２
   つのハンド、前記前後動機構、前記第１上下動機構、お
   よび前記第２上下動機構を所定の手順により動作させる
   ことを特徴とする請求項１記載の物品の搬送装置。
3. 【請求項３】 前記前後動機構は、前記２つのハンドと
   それぞれ接続する上下のアームと、この上下のアームを
   それぞれ摺動自在に支持する上下のアームフレームと、
   この上下のアームフレームにそれぞれ搭載され、前記上
   下のアームをそれぞれ前後に移動させる２つの第１モー
   タとから構成され、 前記第１上下動機構は、前記上下のアームフレームの間
   に回転自在に介在され前記上下のアームフレームを上下
   に移動させるカムと、このカムを回転させる第２モータ
   と、一端側がケースに固定され、他端側が前記上下のア
   ームフレームにそれぞれ固定され、前記上下のアームフ
   レームをそれぞれ前記カムの外形面に対して常時押し付
   ける２つの弾性部材とから構成することを特徴とする請
   求項２記載の物品の搬送装置。