(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の被搬送物の周縁に当接可能な固定クランプ部材と、被搬送物の周縁に押接して固定クランプ部材との間に被搬送物を挟む可動クランプ部材とを設けたハンドを備える搬送ロボットにより、被搬送物を水平姿勢で搬送先に搬送した後、可動クランプ部材を被搬送物の周縁から離脱するアンクランプ位置に退動させた状態でハンドを下降させて、搬送先に設けた複数の支持ピン上に被搬送物を移載する搬送方法において、
固定クランプ部材と可動クランプ部材との対向方向をＸ軸方向、可動クランプ部材から固定クランプ部材に向かう方向をＸ軸プラス方向として、支持ピン上に被搬送物を移載するためのハンド下降時に、ハンドを下降させつつＸ軸プラス方向に移動させることを特徴とする搬送方法。
【請求項２】
前記ハンド下降時に、ハンドをＸ軸プラス方向に移動させながら、Ｘ軸方向に振動させることを特徴とする請求項１記載の搬送方法。
【請求項３】
前記振動は、前記ハンドのＸ軸プラス方向への移動開始当初の加速度変化で与えられることを特徴とする請求項２記載の搬送方法。
【請求項４】
薄板状の被搬送物の周縁に当接可能な固定クランプ部材と、被搬送物の周縁に押接して固定クランプ部材との間に被搬送物を挟む可動クランプ部材とを設けたハンドを備える搬送ロボットにより、被搬送物を水平姿勢で搬送先まで搬送した後、可動クランプ部材を被搬送物の周縁から離脱するアンクランプ位置に退去させた状態でハンドを下降させて、搬送先に設けた複数の支持ピン上に被搬送物を移載する搬送方法において、
固定クランプ部材と可動クランプ部材との対向方向をＸ軸方向、可動クランプ部材から固定クランプ部材に向かう方向をＸ軸プラス方向、固定クランプ部材から可動クランプ部材に向かう方向をＸ軸マイナス方向として、支持ピン上に被搬送物を移載するためのハンド下降時に、ハンドを下降させつつＸ軸プラス方向とＸ軸マイナス方向とに繰り返し屈伸動作させることを特徴とする搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、半導体ウエハやガラス基板等の薄板状の被搬送物を搬送ロボットを用いて搬送する搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、被搬送物の周縁に当接可能な固定クランプ部材と、被搬送物の周縁に押接して固定クランプ部材との間に被搬送物を挟む可動クランプ部材とを設けたハンドを備える搬送ロボットにより、被搬送物を水平姿勢で搬送先まで搬送した後、可動クランプ部材を被搬送物の周縁から離脱するアンクランプ位置に退動させた状態でハンドを下降させて、搬送先に設けた支持ピン上に被搬送物を移載する搬送方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。尚、固定クランプ部材及び可動クランプ部材は、被搬送物の損傷を防ぐために、樹脂やゴム等の被搬送物より低硬度の材料で形成されている。【０００３】  ところで、搬送ロボットをある程度使用すると、搬送先の支持ピンに移載された被搬送物の位置が正規位置からずれてしまうことがある。その原因は、当初、搬送ロボットの制御誤差であると考えられていたが、本願発明者の鋭意努力の結果、原因は以下のことであると判明した。即ち、固定クランプ部材及び可動クランプ部材が被搬送物より低硬度の材料で形成されるため、ある程度使用するとクランプ部材に摩耗による窪みを生ずる。そして、搬送先でのハンドの下降で被搬送物が支持ピンに着座した後、固定クランプ部材の窪みに引っ掛かった被搬送物の周縁部が引き続くハンドの下降で引き下げられて反対側の周縁部が支持ピンから浮き上がり、固定クランプ部材の窪みから被搬送物の周縁部が抜け出たところで、被搬送物が支持ピン上で揺れ動いてしまい位置ずれを生ずる。【０００４】  そこで、被搬送物の位置ずれを防止するために、固定クランプ部材を窪みが生ずる前に交換することが考えられる。然し、固定クランプ部材を交換すると、ロボット搬送位置を再度教示したり、位置確認することが必要で時間がかかる。そのため、固定クランプ部材を頻繁に交換したのでは、装置稼働率が低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５０５３８号公報（段落００３５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明は、以上の点に鑑み、固定クランプ部材にある程度の窪みを生じても、被搬送物を支障なく搬送先の支持ピン上に移載できるようにした搬送方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記課題を解決するために、本発明は、薄板状の被搬送物の周縁に当接可能な固定クランプ部材と、被搬送物の周縁に押接して固定クランプ部材との間に被搬送物を挟む可動クランプ部材とを設けたハンドを備える搬送ロボットにより、被搬送物を水平姿勢で搬送先まで搬送した後、可動クランプ部材を被搬送物の周縁から離脱するアンクランプ位置に退動させた状態でハンドを下降させて、搬送先に設けた複数の支持ピン上に被搬送物を移載する搬送方法において、固定クランプ部材と可動クランプ部材との対向方向をＸ軸方向、可動クランプ部材から固定クランプ部材に向かう方向をＸ軸プラス方向として、支持ピン上に被搬送物を移載するハンド下降時に、ハンドを下降させつつＸ軸プラス方向に移動させることを特徴とする。【０００８】  本発明によれば、ハンド下降時におけるハンドのＸ軸プラス方向への移動により、被搬送物が支持ピンに着座した後は、固定クランプ部材が被搬送物の周縁から離れる方向に動く。そのため、固定クランプ部材にある程度窪みを生じても、被搬送物の周縁部は窪みから速やかに抜け出ることになり、支持ピン上での被搬送物の揺れ動きが抑制され、揺れ動きに起因する被搬送物の位置ずれが防止される。従って、固定クランプ部材の頻繁な交換が不要になり、装置稼働率を向上させることができる。【０００９】  尚、ハンド下降時に、ハンドをＸ軸プラス方向に移動させながら、Ｘ軸方向に振動させれば、被搬送物の周縁部が固定クランプ部材の窪みから一層抜け出やすくなる。この場合、前記振動は、ハンドのＸ軸プラス方向への移動開始当初の加速度変化で与えることが望ましい。これによれば、ハンドを振動させるために、搬送ロボットを意図的に細かく動作させる必要がなく、有利である。【００１０】  ところで、被搬送物の中には下方や上方に反ったものがある。そして、被搬送物が支持ピンに着座する時点でのハンドの高さは被搬送物の反りにより変化する。そのため、ハンド下降時にハンドをＸ軸プラス方向に移動させると、被搬送物が支持ピンに着座する時点でのハンドのＸ軸方向位置も被搬送物の反りにより変化し、被搬送物が許容範囲から外れた位置で支持ピン上に移載される可能性がある。【００１１】
かかる不具合を解消するには、支持ピン上に被搬送物を移載するためのハンド下降時に、ハンドを下降させつつＸ軸プラス方向（可動クランプ部材から固定クランプ部材に向かう方向）とＸ軸マイナス方向（固定クランプ部材から可動クランプ部材に向かう方向）とに繰り返し屈伸動作させればよい。これによれば、屈伸動作のストローク範囲内のＸ軸方向位置で被搬送物が支持ピン上に移載されることになる。そして、屈伸動作のストロークを移載位置のずれの許容範囲内に設定することにより、被搬送物が許容範囲から外れた位置で支持ピン上に移載されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明方法の実施に用いる搬送ロボットの斜視図。
【図２】支持ピン上に被搬送物を移載する際の本発明方法の第１実施形態によるハンド動きを示す説明図。
【図３】固定クランプ部材に発生する窪みを示す断面図。
【図４】支持ピン上に被搬送物を移載する際の本発明方法の第２実施形態によるハンド動きを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  図１を参照して、１は半導体ウエハやガラス基板等の薄板状の被搬送物Ｓを搬送する搬送ロボットを示している。この搬送ロボット１は、昇降及び旋回自在なロボット本体２と、ロボット本体２上に設けた屈伸自在なロボットアーム３と、ロボットアーム３の先端部に連結したハンド４とを備えるスカラ型ロボットで構成されている。
【００１５】  ハンド４は、ロボットアーム３に連結される基端部４１ａから二股状に分岐して先方にのびる一対のフィンガー部４１ｂ、４１ｂを有するハンド本体４１と、各フィンガー部４１ｂの先端部上面に設けた固定クランプ部材４２と、基端部４１ａに取付けたシリンダ４３により進退される可動クランプ部材４４と、各フィンガー部４１ｂの先端部上面に固定クランプ部材４２と一体化して設けた台座４５と、各フィンガー部４１ｂの基端部上面に設けた台座４６とを備えている。固定クランプ部材４２と可動クランプ部材４４は、被搬送物Ｓよりも低硬度の材料、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）で形成されている。
【００１６】  被搬送物Ｓは、台座４５，４６を介してハンド本体４１上に支持される。そして、可動クランプ部材４４をシリンダ４３により固定クランプ部材４２側に前進させることにより、可動クランプ部材４４が被搬送物Ｓの周縁に押接して、固定クランプ部材４２と可動クランプ部材４４との間に被搬送物Ｓが挟まれる。その後、被搬送物Ｓは、搬送ロボット１のロボット本体２とロボットアーム３との動作により搬送先に水平姿勢で搬送される。
【００１７】  図２を参照して、搬送先には、ステージ５が設けられている。ステージ５には、昇降自在な複数本（例えば、３本）の支持ピン６が設けられている。そして、ハンド４をステージ５の上方位置まで移動させた後、可動クランプ部材４４を被搬送物Ｓの周縁から離脱するアンクランプ位置に退動させた状態でハンド４を下降させ、上昇位置に存する支持ピン６上に被搬送物Ｓを移載する。次に、被搬送物Ｓの下方位置からハンド４を引き抜き、その後、支持ピン６を下降させて、ステージ５の上面に被搬送物Ｓを載置する。
【００１８】  ここで、固定クランプ部材４２は、被搬送物Ｓよりも低硬度の材料で形成されているため、ある程度使用すると、図３に示す如く、被搬送物Ｓとの接触部に摩耗による窪み４２ａを生ずる。この場合、ハンド４を真下に下降させたのでは、被搬送物Ｓが支持ピン６に着座した後、固定クランプ部材４２の窪み４２ａに引っ掛かった被搬送物Ｓの周縁部が引き続くハンド４の下降で引き下げられて、反対側の周縁部が支持ピン６から浮き上がる。そして、固定クランプ部材４２の窪み４２ａから被搬送物Ｓの周縁部が抜け出たところで、被搬送物Ｓが支持ピン６上で揺れ動いてしまい、支持ピン６に対する被搬送物Ｓの正規の移載位置からずれてしまうことがある。特に、能率化のため、支持ピン６への被搬送物Ｓの移載後に直ちにハンド４を引き抜くと、支持ピン６上で揺れ動いている被搬送物Ｓに固定クランプ部材４２の上端が引っ掛かり、被搬送物Ｓが大きく位置ずれしてしまうことがある。
【００１９】  そこで、本実施形態では、固定クランプ部材４２と可動クランプ部材４４との対向方向をＸ軸方向、可動クランプ部材４４から固定クランプ部材４２に向かう方向をＸ軸プラス方向、固定クランプ部材４２から可動クランプ部材４４に向かう方向をＸ軸マイナス方向として、支持ピン６上に被搬送物Ｓを移載するためのハンド下降時に、図２に矢印で示す如く、ハンド４を下降させつつＸ軸プラス方向に移動させるようにしている。
【００２０】  これによれば、被搬送物Ｓが支持ピン６に着座した後は、ハンド４のＸ軸プラス方向への移動により、固定クランプ部材４２が被搬送物Ｓの周縁から離れる方向に動く。そのため、被搬送物Ｓの周縁部が固定クランプ部材４２の窪み４２ａから速やかに抜け出ることになり、支持ピン６上での被搬送物Ｓの揺れ動きが抑制され、揺れ動きに起因する被搬送物Ｓの位置ずれが防止される。
【００２１】  ここで、窪み４２ａが無い初期状態に比べ、窪み４２ａが発生すると、被搬送物Ｓとの接触面積が拡大して、窪み４２ａのサイズ拡大速度が低下する。そして、本実施形態によれば、固定クランプ部材４２にある程度の窪み４２ａを生じても、被搬送物Ｓの位置ずれを防止できるため、固定クランプ部材４２を長期間使用することができる。従って、固定クランプ部材４２の交換頻度を著しく低減することができ、装置稼働率が飛躍的に向上する。
【００２２】  尚、ハンド下降時に、ハンド４をＸ軸プラス方向に移動させながら、Ｘ軸方向に振動させるようにしてもよい。これによれば、被搬送物Ｓの周縁部が固定クランプ部材４２の窪み４２ａから抜け出やすくなり、被搬送物Ｓの位置ずれを一層確実に防止できる。
【００２３】  ここで、ハンド４のＸ軸方向振動は、ロボットアーム３を意図的に細かく屈伸動作させることで与えることができる。また、ハンド４やロボットアーム３の重量や剛性によっては、加速度変化によりロボットアーム３が振動するから、ハンド４のＸ軸プラス方向への移動開始当初の加速度変化を所定量以上にして、ハンド４のＸ軸方向振動を与えることができる。具体的には、ハンド４をＸ軸プラス方向に急加速してから減速或いは定速移動に切り替えることでＸ軸方向振動を発生させる。このようにハンド４のＸ軸プラス方向への移動開始当初の加速度変化でＸ軸方向振動を与えれば、ロボットアーム３を意図的に細かく屈伸動作させる必要がなく、有利である。
【００２４】  尚、ハンド下降前にハンド４をロボットアーム３の動作でＸ軸方向に振動させ、この振動が収まらないうちに、ハンド４を下降させつつＸ軸プラス方向に移動させるようにしてもよい。
【００２５】  ところで、ハンド下降前の被搬送物Ｓの下面と支持ピン６の上端との間の高低差をＨ、ハンド下降時の鉛直方向に対するハンド移動方向の傾斜角をθとして、ハンド４は、支持ピン６に対する被搬送物Ｓの正規の移載位置よりもＨｔａｎθだけＸ軸マイナス方向にオフセットした位置から下降させつつＸ軸方向プラス方向に移動させ、被搬送物Ｓが支持ピン６に着座した時点で被搬送物Ｓが正規の移載位置に到達するようにしている。然し、被搬送物Ｓの中には下方や上方に反ったものがある。被搬送物Ｓが支持ピンに着座する時点でのハンド４の高さは、被搬送物Ｓが下方に反っている場合、比較的高くなり、被搬送物Ｓが上方に反っている場合、比較的低くなる。そのため、ハンド下降時にハンド４をＸ軸プラス方向に移動させると、被搬送物Ｓが支持ピン６に着座する時点でのハンド４のＸ軸方向位置も被搬送物Ｓの反りにより変化し、被搬送物Ｓが許容範囲から外れた位置で支持ピン６上に移載される可能性がある。
【００２６】  そこで、図４に示す第２実施形態では、支持ピン６上に被搬送物Ｓを移載するためのハンド下降時に、ハンド４を下降させつつＸ軸プラス方向とＸ軸マイナス方向とに繰り返し往復動させるようにしている。
【００２７】  この場合、被搬送物Ｓが支持ピン６に着座してからのハンド４のＸ軸プラス方向への往動時に、被搬送物Ｓの周縁部が固定クランプ部材４２の窪み４２ａから抜け出て、被搬送物Ｓの位置ずれが防止される。そして、ハンド４の往復動のストローク範囲内のＸ軸方向位置で被搬送物Ｓが支持ピン６上に移載されることになる。従って、往復動のストロークを移載位置のずれの許容範囲内に設定することにより、被搬送物Ｓが反っていても、被搬送物Ｓが許容範囲から外れた位置で支持ピン６上に移載されることを防止できる。
【００２８】  ここで、ハンド４のＸ軸プラス方向とＸ軸マイナス方向とへの往復動は、ハンド下降時にロボットハンド３を屈伸動作させることで与えることができる。また、ハンド４やロボットアーム３の重量や剛性によっては、ハンド４を搬送先に移動させて停止させたときにロボットアーム３が振動して、ハンド４がＸ軸方向に振動する。従って、振動が収まらないうちにハンド４を下降させ、この振動によってハンド４のＸ軸プラス方向とＸ軸マイナス方向とへの往復動を与えることができる。
【００２９】  このようにハンド４の移動停止時に発生する振動で往復動を与えれば、ハンド４を往復動させるためにロボットアーム３を屈伸動作させる必要がなく、省エネルギー化を図ることができる。
【００３０】  尚、ハンド下降前にハンド４をロボットアーム３の動作でＸ軸方向に振動させ、この振動が収まらないうちにハンド４を下降させるようにしてもよい。
【００３１】  以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態のハンド４は、その先端側に固定クランプ部材４２、基端側に可動クランプ部材４４を設けたものであるが、先端側に可動クランプ部材、基端側に固定クランプ部材を設けたものであってもよい。また、支持ピン６は、昇降しない固定式のものであってもよい。
【符号の説明】
【００３２】  Ｓ…被搬送物、１…搬送ロボット、４…ハンド、４２…固定クランプ部材、４４…可動クランプ部材、６…支持ピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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