(57)【要約】【課題】位置決め部材による位置決め状態を解除した際に、位置決め対象物が元の位置に戻ってしまうことを防止できる位置決め装置および位置決め方法を提供すること。【解決手段】位置決め装置１０は、弾性変形する保持部材２５で位置決め対象物ＷＦを保持する保持手段２０と、保持部材２５で保持された位置決め対象物ＷＦに位置決め部材３２を当接させ、位置決め部材３２で位置決め対象物ＷＦを所定の位置に位置決めする位置決め手段３０とを備え、保持手段２０は、位置決め部材３２による位置決め対象物ＷＦの移動方向に弾性変形した保持部材２５の姿勢を、位置決め対象物ＷＦが位置決めされた状態のまま弾性変形前の姿勢に復帰させる姿勢復帰手段２４を備えている。【選択図】図１
2018139282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形する保持部材で位置決め対象物を保持する保持手段と、
前記保持部材で保持された位置決め対象物に位置決め部材を当接させ、前記位置決め部材で前記位置決め対象物を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを備え、
前記保持手段は、前記位置決め部材による前記位置決め対象物の移動方向に弾性変形した前記保持部材の姿勢を、前記位置決め対象物が位置決めされた状態のまま弾性変形前の姿勢に復帰させる姿勢復帰手段を備えていることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
弾性変形する保持部材で位置決め対象物を保持する保持工程と、
前記保持部材で保持された位置決め対象物に位置決め部材を当接させ、前記位置決め部材で前記位置決め対象物を所定の位置に位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め部材による前記位置決め対象物の移動方向に弾性変形した前記保持部材の姿勢を、前記位置決め対象物が位置決めされた状態のまま弾性変形前の姿勢に復帰させる姿勢復帰工程とを備えていることを特徴とする位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め装置および位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性変形する保持部材で保持された位置決め対象物を位置決め部材で所定の位置に位置決めする板状部品保持装置（位置決め装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７７９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたような従来の位置決め装置では、ＰＤＰパネル（位置決め対象物）を吸着した状態で、当該位置決め対象物にガイドプレートを介して位置決めピン（位置決め部材）を当接させて位置決めすると、位置決め対象物の移動に伴って吸着パッド（保持部材）が弾性変形するため、位置決め部材による位置決め状態を解除すると、保持部材の復元力（元の位置に戻ろうとする力）により位置決め対象物が元の位置に戻ってしまうという不都合がある。
【０００５】
本発明の目的は、位置決め部材による位置決め状態を解除した際に、位置決め対象物が元の位置に戻ってしまうことを防止できる位置決め装置および位置決め方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、各請求項に記載した構成を採用した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、保持部材の姿勢を位置決め対象物が位置決めされた状態のまま弾性変形前の姿勢に復帰させるので、位置決め部材による位置決め状態を解除した際に、位置決め対象物が元の位置に戻ってしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置決め装置を示す側面図。
【図２】位置決め装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１中手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。
【００１０】
図１において、位置決め装置１０は、弾性変形する保持部材としての吸着パッド２５で位置決め対象物としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」ともいう）ＷＦを保持する保持手段２０と、吸着パッド２５で保持されたウエハＷＦに位置決め部材としての位置決めピン３２を当接させ、位置決めピン３２でウエハＷＦを所定の位置に位置決めする位置決め手段３０と、ウエハＷＦに設けられたノッチやオリエンテーションフラット等の図示しない方位印を検出するカメラや投影機等の撮像手段や、光学センサや超音波センサ等の各種センサ等の検出手段４０とを備えている。
【００１１】
保持手段２０は、駆動機器としての回動モータ２１の出力軸２１Ａに支持された基台２２と、基台２２にブラケット２２Ａを介して支持されたテーブル２３と、基台２２に支持され、位置決めピン３２によるウエハＷＦの移動方向に弾性変形した吸着パッド２５の姿勢を、ウエハＷＦが位置決めされた状態のまま弾性変形前の姿勢に復帰させる姿勢復帰手段２４と、姿勢復帰手段２４に支持された吸着パッド２５とを備えている。
テーブル２３は、ウエハＷＦを支持可能な支持面２３Ａと、吸着パッド２５が挿入される複数の貫通孔２３Ｂとを備えている。
姿勢復帰手段２４は、基台２２に支持された駆動機器としての直動モータ２４Ａと、その出力軸２４Ｂに支持され、貫通孔２３Ｂの内径よりも大きい外形形状とされ、吸着パッド２５を支持するブラケット２４Ｃとを備えている。直動モータ２４Ａおよびブラケット２４Ｃは、吸着パッド２５毎に設けられている。
吸着パッド２５は、ゴムや樹脂等の弾性部材で形成されるとともに、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段および当該減圧手段に接続された複数の図示しない開閉弁によってウエハＷＦを吸着保持可能に構成されている。本実施形態の場合、吸着パッド２５は、第１および第２の２つのグループに分けられ、グループ毎にウエハＷＦの吸着および解除ができるようになっている。
【００１２】
位置決め手段３０は、駆動機器としての直動モータ３１の出力軸３１Ａに支持された位置決めピン３２を備えている。直動モータ３１および位置決めピン３２は、これらを１組としてテーブル２３の外周に複数並設されている。
【００１３】
以上の位置決め装置１０において、ウエハＷＦを位置決めする手順について説明する。
先ず、各部材が初期位置に配置された図１で示す状態の位置決め装置１０に対し、当該位置決め装置１０の使用者（以下、単に「使用者」という）または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段により、吸着パッド２５上にウエハＷＦを載置すると、保持手段２０が図示しない減圧手段および図示しない開閉弁を駆動し、吸着パッド２５でウエハＷＦを吸着保持する。この際、吸着パッド２５内の圧力が下ることで、図２（Ａ）に示すように、吸着パッド２５が収縮してテーブル２３にウエハＷＦを引き付ける。
【００１４】
次に、位置決め手段３０が直動モータ３１を駆動し、ウエハＷＦの外縁に位置決めピン３２を当接させ、図２（Ａ）中二点鎖線で示すように、当該位置決めピン３２でウエハＷＦを支持面２３Ａに沿って移動させる。これにより、ウエハＷＦの中心ＷＣと回動モータ２１の回転中心軸ＭＣとが合致する。この際、図２（Ｂ）に示すように、吸着パッド２５がウエハＷＦの移動に伴って当該ウエハＷＦの移動方向に弾性変形する。
【００１５】
次に、保持手段２０が図示しない開閉弁を駆動し、図２（Ｂ）中右側に示す第１グループの吸着パッド２５によるウエハＷＦの吸着を解除する。そして、保持手段２０が直動モータ２４Ａを駆動し、図２（Ｃ）に示すように、当該吸着パッド２５を下降させた後、図２（Ｄ）に示すように、当該吸着パッド２５を上昇させる。その後、保持手段２０が図示しない開閉弁を駆動し、当該吸着パッド２５でウエハＷＦを再吸着する。これにより、図２（Ｄ）に示すように、第１グループの吸着パッド２５がウエハＷＦの移動方向に弾性変形する前の姿勢に復帰する。その後、保持手段２０が図示しない開閉弁および直動モータ２４Ａを駆動し、上記と同様に、図２（Ｄ）中左側の二点鎖線で示す第２グループの吸着パッド２５を昇降させる。これにより、図２（Ｄ）中実線で示すように、ウエハＷＦが位置決めされた状態のまま、全ての吸着パッド２５が弾性変形前の姿勢に復帰し、ウエハＷＦを吸着保持する。
【００１６】
次いで、位置決め手段３０が直動モータ３１を駆動し、位置決めピン３２を初期位置に復帰させる。その後、保持手段２０が回動モータ２１を駆動し、テーブル２３を回転させた後、検出手段４０が撮像手段等を駆動し、ウエハＷＦに設けられた図示しない方位印を検出し、当該方位印を所定の方角に向けてテーブル２３を停止させ、ウエハＷＦを所定の姿勢とさせる。次いで、保持手段２０が図示しない減圧手段および図示しない開閉弁の駆動を停止し、吸着パッド２５を初期位置に復帰させる。その後、図示しない搬送手段がウエハＷＦを次工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。
【００１７】
以上のような実施形態によれば、吸着パッド２５の姿勢をウエハＷＦが位置決めされた状態のまま弾性変形前の姿勢に復帰させるので、位置決めピン３２による位置決め状態を解除した際に、ウエハＷＦが元の位置に戻ってしまうことを防止することができる。
【００１８】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。
【００１９】
例えば、保持手段２０は、回動モータ２１がなくてもよいし、テーブル２３が減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で位置決め対象物を支持（保持）する構成を採用してもよいし、テーブル２３がなくてもよい。
姿勢復帰手段２４は、支持面２３Ａが減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によってウエハＷＦを吸着保持可能な場合、全ての吸着パッド２５を同時に昇降させてもよいし、吸着パッド２５を昇降させることに代えてまたは併用して、テーブル２３を昇降させたり、位置決めピン３２でウエハＷＦを挟持したまま直動モータ３１を昇降させたりして、ウエハＷＦを昇降させてもよい。
吸着パッド２５は、３つ以上のグループに分けてウエハＷＦの吸着および解除ができるように構成されてもよい。
保持部材は、弾性部材内に電極を設け、当該電極に電圧を印加することで位置決め対象物を静電的に保持する構成でもよいし、弾性部材内に磁石を設け、位置決め対象物を磁力によって保持する構成でもよいし、ゴム、樹脂、スポンジ等の弾性部材に接着処理または粘着処理を施し、位置決め対象物を接着保持または粘着保持する構成でもよい。
【００２０】
位置決め手段３０は、直動モータ３１の出力軸３１Ａを位置決め部材とし、当該出力軸３１ＡでウエハＷＦを位置決めしてもよい。
【００２１】
検出手段４０は、方位印の代わりに、ウエハＷＦに刻印された製造番号、回路パターン、カーフ、またはストリート等を検出するものでもよいし、ウエハＷＦ以外の場合でも、所定の法則性をもって位置決め対象物の位置を特定できる目印となるもの検出するものであれば何ら限定されるものではない。
【００２２】
また、本発明における位置決め対象物の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。位置決め対象物としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。
【００２３】
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、位置決め手段は、保持部材で保持された位置決め対象物に位置決め部材を当接させ、位置決め部材で位置決め対象物を所定の位置に位置決め可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
前記実施形態において、ローラが採用されている場合、各ローラを回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、各ローラの表面をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、各ローラを弾性変形しない部材で構成してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材が採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用したり、大気やガス等のエアの吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧手段や押圧部材の押圧部をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、弾性変形しない部材で構成してもよいし、剥離手段や剥離部材が採用されている場合は、板状部材、丸棒、ローラ等で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材を支持または保持する構成のものが採用されている場合、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着等で位置決め対象物を支持（保持）する構成を採用してもよいし、切断手段や切断刃が採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等の切断部材を採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断部材を移動させて切断するようにしたりしてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１０    位置決め装置
２０    保持手段
２４    姿勢復帰手段
２５    吸着パッド（保持部材）
３０    位置決め手段
３２    位置決めピン（位置決め部材）
ＷＦ    ウエハ（位置決め対象物）
【図１】
2018139282.tif 000003
【図２】
2018139282.tif 000004