(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送時において、基板を損傷させることなく載置安定性を保持してその高速搬送を可能とするとともに、生産効率性に優れた昇降搬送装置を提供する。【解決手段】基板の昇降搬送装置であって、本体フレーム１１と、本体フレーム１１内に上下動自在に配置して基板を載置するパレット部１２と、パレット部１２を本体フレーム１１内で昇降させる昇降手段１３と、パレット部下部及び／又は上部に設けられパレット部１２の昇降中における気流を調整する気流調整手段２０と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を垂直方向に昇降する基板の昇降搬送装置であって、
本体フレームと、前記本体フレーム内に上下動自在に配置されて前記基板を載置するパレット部と、前記パレット部を前記本体フレーム内で昇降させる昇降手段と、前記パレット部下部及び／又は上部に設け前記パレット部の昇降中における気流を調整する気流調整手段と、を有することを特徴とする基板の昇降搬送装置。
【請求項２】
前記気流調整手段が、前記パレット部の下部に配置された複数のカバー部材からなることを特徴とする請求項１記載の基板の昇降搬送装置。
【請求項３】
前記気流調整手段が、前記パレット部の下部に開閉自在に配置された開閉式カバー部材からなることを特徴とする請求項１記載の基板の昇降搬送装置。
【請求項４】
前記開閉式カバー部材が、開閉度合いを調整するカバー部材制御手段を備え、前記パレット部の駆動状態に応じて前記開閉式カバー部材の開閉度合いを調整するようにしたことを特徴とする請求項３記載の基板の昇降搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル用ガラス基板や半導体製造装置用マスク基板等の基板を上下方向に搬送するための昇降搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネルなどの基板は、組み立て工場などにおいて、ベルトコンベア装置などの搬送装置を用いて各工程間を搬送され、基板を上下方向に層間搬送する場合は複数枚の基板をパレットに載せた昇降エレベータが用いられている。このインライン方式による搬送システムの採用に伴って近年は、基板搬送スピードの高速化が図られている。このような基板の搬送技術に関連して例えば、特許文献１（特開平１１−４３２２３号公報）には、電源よりの電力を基板搬送アームを往復移動させるモータに供給するための磁気結合を利用した非接触給電機構を備えた基板搬送装置が記載されている。
また、特許文献２（特開２００５−１２６２４３号公報）には、搬入コンベアの上面に位置している基板を、ワイヤーの移動に従ってワイヤーに連結された屈曲可能な搬送プレートが前進しながらフレームの内部の搬送プレート上に搬入して層間搬送し、上層に到達した搬送プレートは、ワイヤーに連結された搬送プレートが前進しながら基板をフレームに形成されている搬出口と対向して設けられている搬出コンベアの上面に搬出する基板エレベータ及び基板昇降システムが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−４３２２３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２６２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１、２に記載の搬送装置では、基板が搭載されているキャリアを昇降させる際に、周囲の気流による抵抗を受けて基板がキャリア上から浮き上がってしまい安定した高速搬送が困難となり、生産効率が低下したり基板自体を損傷させたりして品質歩留りが悪くなるといった問題点があった。特に基板を上層から下層に搬送する場合においてこのような問題が顕著となる。
【０００４】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、搬送時において、基板を損傷させることなく載置安定性を保持してその高速搬送を可能とするとともに、生産効率性に優れた基板の昇降搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の基板の昇降搬送装置は、基板を垂直方向に昇降する基板の昇降搬送装置であって、本体フレームと、前記本体フレーム内に上下動自在に配置されて前記基板を載置するパレット部と、前記パレット部を前記本体フレーム内で昇降させる昇降手段と、前記パレット部下部及び／又は上部に設け前記パレット部の昇降中における気流を調整する気流調整手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
（２）本発明の基板の昇降搬送装置は、前記（１）において、気流調整手段がパレット部の下部に配置された複数のカバー部材からなることにも特徴を有している。
【０００７】
（３）本発明の基板の昇降搬送装置は、前記（１）において、気流調整手段がパレット部の下部に開閉自在に配置された開閉式カバー部材からなることにも特徴を有している。
【０００８】
（４）本発明の基板の昇降搬送装置は、前記（３）において、開閉式カバー部材が開閉度合いを制御するカバー部材制御手段を備え、パレット部の駆動状態に応じて開閉式カバー部材の開閉度合いを調整するようにしたことにも特徴を有している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板が載置されるパレット部の下部及び／又は上部に、前記パレット部の昇降中における気流を調整する気流調整手段を有しているので、昇降搬送時における基板の載置安定性を確保することできる。これによって、搬送時において、基板を損傷させることなく載置安定性を保持してその高速搬送を可能とするとともに、生産効率性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態の基板の昇降搬送装置は、基板を垂直方向に昇降する昇降搬送装置の本体フレームと、本体フレーム内を上下動自在に配置して基板を載置するパレット部と、パレット部を本体フレーム内で昇降させる昇降手段と、パレット部下部及び／又は上部に設けパレット部昇降中における気流を調整する気流調整手段と、を有する。このような構成によって、基板をパレット部に載置して上下動させる際に、基板を安定して保持することができ、信頼性の高い基板の高速搬送が可能となる。
【００１１】
搬送対象である基板としては、電子部品の素子を形成するためのガラス基板などであって、例えば、液晶表示パネル用ガラス基板や半導体製造装置用マスク基板等が挙げられる。  
【００１２】
本体フレームは、その全体が門型や片持ち型に形成された搬送装置の支持枠体であり、一例として、その全高が約２ｍ〜１０ｍのものが挙げられる。
本体フレーム内には、基板を載置するパレット部を昇降自在に配置し、パレット部を昇降駆動させるための昇降手段や、昇降手段を制御するための制御部などを設けている。
【００１３】
パレット部は、基板を載置する矩形状の枠体であって、ベルトやプーリ、パレット昇降用モータなどの昇降手段によって本体フレーム内に上下動自在に取り付けられている。
昇降手段としては、磁気作用を利用した非接触給電方式のモータ駆動や、通常のエレベーターなどで用いられているモータ駆動の歯付きベルトやワイヤやスクリューネジを用いたもの、シリンダなどを用いたものなどが挙げられる。
なお、パレット部にはパレット部上面に基板を搬出入するためのローラやベルトなどの基板送り手段などが設けられ、これらを駆動させることでそのローラ面やベルト面に載置された基板を本体フレームの外部へ搬出又は外部から搬入することができるように、パレットの昇降手段とを同期させて駆動させるための制御部を本体フレーム又はパレット部に設けることもできる。
【００１４】
気流調整手段は、パレット部下部及び／又は上部の一部を覆うように設けられた、例えば固定又は可動式カバー部材である。気流調整手段を設けることによって、パレット部の昇降中における基板の気流や空気抵抗を調整して、パレット部に載置された基板の浮き上がりを防止して搬送時における基板の損傷をなくすようにしている。
【００１５】
また、気流調整手段は複数のカバー部材をパレット部下部に設けることもできる。これによって、パレット部を下降させるときの気流を回避しパレット部の上面に載置した基板を安定して保持することができる。
【００１６】
カバー部材の素材としては、アルミ等の軽合金や、ステンレス、プラスチック材などが好ましく挙げられる。また、カバー部材の形態としては、矩形板状に形成したものを、所定の傾斜角度を有してパレット部の４辺周囲に固定するようにする。また、矩形板をパレット部の中心に向かって所定間隔を置いて複数枚配列し、矩形板の間を気流が脱ける構造などにすることができる。
なお、パレット部には、基板を載置して水平搬送するためのローラやベルトなどが互いに通気間隔を有して配列しており、この通気間隔を通して気流を流すようにしている。
【００１７】
また、気流調整手段は、パレット部の下部に開閉自在に配置された開閉式カバー部材とすることもできる。これによって、パレット部に載置される基板の重量や形状、昇降速度などの稼動条件に応じて、開閉式カバー部材の開閉度合い（開閉角度など）を適宜調整することができ、多種の基板に対応した昇降搬送装置としての汎用性をさらに高めることができる。
開閉式カバー部材は、矩形状カバー部材の中央又は端部を軸として開閉自在にパレット部下部に配置され、その軸部がパレット部の枠部に固定されるようにしている。
【００１８】
さらに、気流調整手段は、開閉式カバー部材の開閉度合いを制御するカバー部材制御手段を備え、パレット部の駆動状態に応じて開閉式カバー部材の開閉度合い（例えば開閉角度）を調整するように構成することができる。これによって、昇降時の気流による過剰な負荷をカバー部材にかけることなく基板の搬送を実行することができる。
【００１９】
カバー部材制御手段としては、たとえば、伸縮ロッドを有したシリンダ機構のエアシリンダやアクチュエータなどが挙げられ、この伸縮ロッドの先端側を、パレット部の軸部に回動自在に支持された開閉式カバー部材の一端に取り付け、制御手段を介してその伸縮ロッドを伸縮させることによって、複数のカバー部材をそれぞれ所定の開閉角度に設定でき、パレット部材の駆動状態によって異なる微妙な調整が行えるようにしている。
なお、パレット部下部全面を覆うように気流調整手段を配置すると、ガラス基板を載置していない場合の抵抗になる。このためパレット部下部は気流が抜けるような構造とすることが望ましい。これによってガラス基板を載置しない場合の気流の抵抗を少なくして昇降速度を上げることができタクトタイムを向上させることができる。また、パレット部に載置したガラス基板の端面押さえをパレット部に設けることで、気流による浮き上がりを防止したり、ガラス基板の位置決めを行ったりすることもできる。
【実施例】
【００２０】
以下、本実施例の基板の昇降搬送装置について図面を参照しながら、さらに具体的に説明する。図１は本実施例に係る基板の昇降搬送装置の正面図であり、図２はその側面図であり、図３はパレット部の詳細説明図である。
本実施例に係る基板の昇降搬送装置１０は、図示するように、全体が門型に形成された本体フレーム１１と、この本体フレーム１１内に上下動自在に配置されたパレット部１２と、パレット部１２を本体フレーム１１内で昇降させるための昇降手段１３とを有している。
【００２１】
パレット部１２はその全体が矩形状の枠体に形成されており、パレット部１２上面に供給載置される基板を水平方向に搬送させるための平行配列されたローラ１２ａやベルト、プーリなどの基板送り手段１９と、ローラ１２ａなどを回転駆動させるための電動モータ１２ｂと、本体フレーム１１に設けられた非接触給電コイル１４を介して電動モータ１２ｂに電源を供給するための非接触受電コイル１５などが配置されている。
【００２２】
他のコンベアなどの水平搬送装置を介して水平方向（横方向）から基板が搬入される本体フレーム１１の下層位置には非接触給電コイル１４が設けられるとともに、基板が搬出される本体フレーム１１の上層位置には非接触給電コイル１４ａが配置されている。
こうして、本体フレーム１１内でパレット部１２を昇降させ、パレット部１２に設けられた非接触受電コイル１５を、本体フレーム１１に設けられた非接触給電コイル１４、１４ａに対向する上層位置又は下層位置に停止させる。こうして位置決めしたときに、外部電源→非接触給電コイル１４（又は非接触給電コイル１４ａ）→非接触受電コイル１５の経路で電力が電動モータ１２ｂに供給されるようになっている。
【００２３】
次に、図３（ｂ）に示すように、パレット部１２には、パレット部下部及び上部に昇降中の気流を調整するための気流調整手段（カバー部材）２０がパレット部１２の一部を覆うようにして設けられている。
カバー部材の素材としては薄肉のアルミ板やステンレス板、プラスチック板などが挙げられ、その態様の一例として、パレット部１２中央下部にＶ字状に固定配置された中央カバー２１と、パレット部１２側辺部から下方内側に傾斜して固定配置された下辺側カバー２２と、パレット部１２の側辺部から上方内側に傾斜してパレット部の辺部上を覆うように固定配置された上辺側カバー２３とで構成する。
【００２４】
なお、中央カバー２１は、パレット部１２中央の周辺部から下方に突出した支持部材２１ａにボルトナットなどの接続手段を介して固定支持されるとともに、その周縁と下辺側カバー２２の先端との間には所定の通気間隔が形成されている。
中央カバー２１は下方に向かって尖ったＶ字状に形成され、これによってパレット部１２の下降時における空気抵抗を極力少なくするとともに、下辺側カバー部２２及び上辺側カバー部２３と連携して、この下降に伴って基板上に発生する気流の乱れを抑制し、パレット部１２上に載置された基板の浮き上がりを防止して、安定保持できるようにしている。
【００２５】
図４〜図６は、パレット部に設けられる気流調整手段についての変形例１〜５の説明図である。以下これらの図面を参照して変形例１〜５について順次説明する。
図４に示す変形例１のパレット部は、本実施例の気流調整手段における中央カバー２１のＶ字状の先端側に開閉可能な開閉カバー２１ｂを設けたものである。開閉カバー２１ｂは、中央カバー２１の先端部とヒンジ部材２１ｅを用いて連結して下方へ折曲げ可能に構成した矩形板である。そして、開閉カバー２１ｂは、中央カバー２１の先端部とヒンジ部材２１ｅを挟んで連結した弦巻ばねのような張力付与手段２１ｃの張力で、常時は開閉カバー２１ｂが気流路２１ｄを形成するように下方へ折曲げられて開の状態になっている（図４（ｂ）の状態）。
そして、開閉カバー２１ｂは、パレット部１２がガラス基板などを載置して下降するときには、図４（ａ）に示すように、下方からの気流を受けて、弦巻ばね２１ｃの張力に抗して中央カバー２１の気流路２１ｄを塞ぐように閉の状態となり、パレット部１２上の基板への気流を阻止し、パレット部１２に載置された基板の浮き上がりを防止するように作用する。
一方、パレット部１２の上昇時においては、図４（ｂ）に示すように、弦巻ばね２１ｃの張力によって開閉カバー２１ｂが開の状態となって気流路２１ｄを形成する。こうして、パレット部１２の空気抵抗を少なくし、パレット部１２の上昇速度を向上させタクトタイムを短くしている。
なお、図４（ｂ）の下方に示すように、弦巻ばねの代わりに、張力付与手段２１ｃとしてエアダンパーを用いて張力を付与して開閉カバー２１ｂの開閉をすることもできる。
【００２６】
図５（ａ）に示す変形例２の気流調整手段は、本実施例の気流調整手段における中央カバー２１と下辺側カバー２２との間に中間カバー２４を付加するように固定配置してパレット部下部のカバー部材構造を３段構成のものとしている。このような構成により、気流がより均一化されるため、パレット部を下降させたときの気流の乱れをさらに抑制して、基板の載置安定度を高めることができる。
【００２７】
図５（ｂ）に示す変形例３の気流調整手段は、実施例１の気流調整手段における中央カバー２１、下辺側カバー２２、中間カバー２４の各端部を軸部２５を介してそれぞれ回動自在に気流調整手段に取り付けることによって、開閉式カバー部材を構成するようにしたものである。
変形例３の気流調整手段においては、パレット部１２に基板を載置して下降する時には、カバー２１、２２、２４は所定の傾斜角度、例えば水平面に対する角度を１５〜４５°に設定してパレット部の下部を覆い、基板を載置せずに昇降するときには、各カバー部２１、２２、２４の下方に垂れ下げてパレット部の下部を開放し気流抵抗をなくすようにする。なお、各カバー２１、２２、２４の開閉先端側を連結部材で連結して、各カバーを同期して開閉できるようにしてもよい。
【００２８】
図６（ａ）に示す変形例４の気流調整手段では、変形例３のカバー２１、２２、２４の各軸部２５に開閉角度範囲を規定するための切欠き固定リング２６を取り付けたものである。これによって、カバー２１、２２、２４が可動しうる開閉角度範囲、例えば約９０°以内の範囲をフリーに開閉できるようにした。このような構成により、気流の作用によりパレット部の下降時においてはカバーを閉の状態としパレット部１２下部を覆って基板の浮き上がりを防止し、パレット部の上昇時においてはカバーを開の状態としパレット部１２下部を開放して気流抵抗をなくすことができる。
【００２９】
図６（ｂ）に示す変形例５の気流調整手段は、変形例３（図５（ｂ）参照）に示すカバーの中央部にカバー部材制御手段を構成する伸縮シリンダ２７のロッド２８先端を連結してカバーを開閉できるようにしたものである。なお、カバー部材制御手段を構成する伸縮シリンダ２７の基端側はパレット部１２に固定されている。
また、伸縮シリンダ２７を各カバーに連結してカバー部材制御手段によって各カバーの開閉度合いを調整することもでき、載置する基板の種類に応じてきめ細かな調整を可能としている。
【００３０】
以上のように構成される昇降搬送装置１０に適用される基板の搬送方法の一例について、図７に示す昇降搬送装置の動作説明図を参照して説明する。
図７（ａ）に示すように、まず、外部コンベア１７に載せられた基板（ガラス基板Ｇ）が昇降搬送装置１０上層側面側に位置決めされると位置センサ（図示しない）にて検知されて、外部コンベア１７の前端で停止・待機させる。
【００３１】
次に、昇降手段１３を動作しパレット部１２を上昇させる。このとき、パレット部１２には気流調整手段２０が設けられているので、変形例１（図４（ｂ））や変形例３（図５（ｂ）の下方図）のように、開閉式カバー部材の開閉度合いを開にして上昇時の気流抵抗を少なくして上昇速度を上げることもできる。こうして、サーボ制御により上層の停止位置でパレット部１２を停止させる。このとき位置センサによりパレット部１２の本体フレーム１１における高さ位置を確認する。
【００３２】
停止位置の確認後、外部コンベア１７の駆動モータを起動させるとともに、パレット部１２に配置された電動モータ１２ｂを起動しローラ１２ａを回転させ、ガラス基板を本体フレーム１１内のパレット部１２に搬入する。
【００３３】
次に、外部電源を介して昇降手段１３を作動させることによって、パレット部１２を下降させ、サーボ制御により本体フレーム１１の下層の停止位置でパレット部１２を停止させる。このパレット部１２の下降に際して、気流調整手段２０によってカバー部材を閉の状態にしパレット部の下部から吹き上がる気流を阻止し、基板の浮き上がりを防止して損傷を防止する。
【００３４】
下層の停止位置を位置センサにて確認後、基板を固定していたストッパを解除し、ローラ１２ａを駆動させるための電動モータ１２ｂを起動して、ガラス基板Ｇを下層位置に配置した外部コンベア１８に搬出する（図７（ｂ））。
【００３５】
以上説明したように本実施例の基板の昇降搬送装置１０によれば、パレット部１２の昇降中における気流を調整する気流調整手段２０を有しているので、基板の昇降搬送速度において、従来６０ｍ／ｍｉｎ程度だったものを１２０ｍ／ｍｉｎ程度にまでスピードアップして、その生産効率を向上させることができる
【００３６】
なお、パレット部１２を上下動させるための昇降手段１３は、接触給電式でも非接触給電式でもよいが、本体フレーム側においた方がパレット部を軽量化でき、搬送速度のアップにつながる。また、本体フレーム１１内を空気清浄化するためのエアーフィルタを本体フレーム１１の上部に設けることもでき、これによって、昇降搬送装置１０内を常時清浄に維持するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の基板の昇降搬送装置は、パレット部の昇降中における気流を調整する気流調整手段を設けることによって、基板の昇降搬送装置における基板の安定化と高速化とを実現することができ、液晶表示パネル用ガラス基板や半導体製造装置用マスク基板等の基板を搬送するための昇降搬送装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施例に係る基板の昇降搬送装置の正面図である。
【図２】同昇降搬送装置の側面図である。
【図３】同昇降搬送装置におけるパレット部の詳細説明図である。
【図４】同昇降搬送装置における気流調整手段の変形例１の説明図である。
【図５】同昇降搬送装置における気流調整手段の変形例２（ａ）、変形例３（ｂ）の説明図である。
【図６】同昇降搬送装置における気流調整手段の変形例４（ａ）、変形例５（ｂ）の説明図である。
【図７】同昇降搬送装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    基板の昇降搬送装置
１１    本体フレーム
１２    パレット部
１２ａ    ローラ
１２ｂ    電動モータ
１２ｃ    ベルト
１３    昇降手段
１４、１４ａ    非接触給電コイル
１５    非接触受電コイル
１７、１８  外部コンベア
１９    基板送り手段
２０    気流調整手段
２１    中央カバー（カバー部材）
２１ａ    支持部材
２１ｂ    風切り弁
２１ｃ    張力付与手段（弦巻ばね、エアダンパー）
２１ｄ    気流路
２１ｅ    ヒンジ部材
２２    下辺側カバー（カバー部材）
２３    上辺側カバー（カバー部材）
２４    中間カバー（カバー部材）
２５    軸部
２６    切欠き固定リング
２７    伸縮シリンダ（カバー部材制御手段）
２８    ロッド
Ｇ    ガラス基板（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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