(57)【要約】【課題】搬送装置固有の占有面積を削減し、基板サイズの大型化／多様化の影響を受けないで、安定した高速搬送が実現できる基板搬送装置を提供することを目的とする。【解決手段】少なくともステージ１０と、ワイヤー供給ヘッド２０と、ワイヤー架張ヘッド３０と、ワイヤーを架張するためにワイヤー架張ヘッド３０を搬送方向と直角に移動するための第１駆動軸４０と、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０とを搬送方向に移動するための第２駆動軸５０ａ、５０ｂとから構成されてなる基板搬送装置である。【選択図】図２
2008290854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーで支持された基板を搬送する基板搬送装置であって、少なくともステージ（１０）と、ワイヤー供給ヘッド（２０）と、ワイヤー架張ヘッド（３０）と、ワイヤー架張ヘッド（３０）を移動するための第１駆動軸（４０）と、ワイヤー供給ヘッド（２０）とワイヤー架張ヘッド（３０）とを搬送方向に移動するための第２駆動軸（５０ａ、５０ｂ）とを備えていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
ワイヤー（７１）を架張するために前記ワイヤー架張ヘッド（３０）を移動させるための第１駆動軸（４０）は、搬送方向と直交するように、前記ステージ（１０）の下側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記ワイヤー架張ヘッド（３０）は、前記第１駆動軸（４０）を移動する駆動媒体（６０）を介して前記ステージ（１０）上を移動することを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記ワイヤー供給ヘッド（２０）と前記ワイヤー架張ヘッド（３０）とを搬送方向に移動するための第２駆動軸（５０ａ、５０ｂ）は、前記ステージ（１０）の両側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記ワイヤー供給ヘッド（２０）は、ワイヤー（７１）の張力を制御するための張力制御機構（２３）を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記ステージ（１０）は、基板をピンアップするための基板支持ピン（１１）を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置及びカラープラズマディスプレイ等に使用する大型のガラス基板及び工程途中のガラス基板を搬送するための基板搬送装置に関し、特に、ワイヤーで支持された基板を高速で搬送する基板搬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置及びカラープラズマディスプレイ等の表示パネルを作製する際、製造ラインの各工程は自動化されており、製造ラインの各工程では、搬送コンベア／搬送ロボットに代表される枚葉搬送装置でガラス基板及び工程途中のガラス基板が搬送されている。
現在採用されている殆どの搬送コンベアは、水平コロコンベア方式が採用されている（例えば、特許文献１参照）
上記水平コロコンベア方式は、コロの材質や停止速度制御に配慮することで、安定した基板搬送が可能となる。
一方、コンベア機構を持たない装置への基板アクセスは、多くの場合搬送ロボットに頼ることになる。
基板サイズに合わせたロボットハンド／ロボット本体を設計することで、任意形状装置への基板アクセスを比較的容易に実現できる。
【０００３】
しかし、近年のガラス基板サイズの多様化、大型化に伴い、水平コロコンベア方式は、アライメント機構の複雑化、搬送精度／速度の低下、装置占有面積増大の問題を回避することが難しい。
また、水平コロコンベア方式では、ガラス基板とコロが接触するため、ガラス基板の裏が汚れやすいという問題もある。
さらに、搬送ロボット方式についても同様に、占有面積増大の問題を回避することが難しい。
【特許文献１】特開２００２−１６２５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み考案されたもので、搬送装置固有の占有面積を削減し、基板サイズの大型化／多様化の影響を受けないで、安定した高速搬送が実現できる基板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】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、複数本のワイヤー７１で支持された基板を搬送する基板搬送装置であって、少なくともステージ１０と、ワイヤー供給ヘッド２０と、ワイヤー架張ヘッド３０と、ワイヤー架張ヘッド３０を移動するための第１駆動軸４０と、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０とを搬送方向に移動するための第２駆動軸５０ａ、５０ｂとを備えていることを特徴とする基板搬送装置としたものである。
【０００６】
また、請求項２においては、ワイヤー７１を架張するために前記ワイヤー架張ヘッド３０を移動させるための第１駆動軸４０は、搬送方向と直交するように、前記ステージ１０の下側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置としたものである。
【０００７】
また、請求項３においては、前記ワイヤー架張ヘッド３０は、前記第１駆動軸４０を移動する駆動媒体６０を介して前記ステージ１０上を移動することを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送装置としたものである。
【０００８】
また、請求項４においては、前記ワイヤー架張ヘッド３０と、前記ワイヤー架張ヘッド３０とを搬送方向に移動するための第２駆動軸５０ａ、５０ｂは、前記ステージ１０の両側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送装置としたものである。
【０００９】
また、請求項５においては、前記ワイヤー供給ヘッド２０は、前記ワイヤー７１の張力を制御するための張力制御機構２３を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板搬送装置としたものである。
【００１０】
さらにまた、請求項６においては、前記ステージ１０は、基板をピンアップするための基板支持ピン１１を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板搬送装置としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の基板搬送装置は、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０間に張られた複数本のワイヤー７１にて基板８１を支持して搬送するため、サイズが異なった大型の基板でも容易に搬送できる。
また、ワイヤー架張ヘッド３０は、ステージ１０の下側に配置された第１駆動軸４０を移動する駆動媒体６０を介して間接的に駆動されるため、ワイヤー架張ヘッド３０が移動するステージ１０は平面性が確保されているだけでよい。
また、ワイヤー供給ヘッド２０に具備されたワイヤー張力制御機構にてワイヤーの張力が制御されているため、安定した基板保持（グリップ）／高速搬送性（基板バタツキ軽減）を実現することができる。
【００１２】
本発明の基板搬送装置を使用することにより、上、下流装置間に、搬送装置占有領域の確保が不要となり、上、下流装置のステージ１０に基板支持ピン１１を設けるだけで、基板８１の高速受渡し、高速搬送が可能となる。
また、簡単な構造の側板を有するトレイを介して、基板８１の収納、排出を行うため、大型の基板を基板保管ユニットに効率良く収納、保管することができ、且つ基板保管ユニットのランダムな位置に基板を収納したり、ランダムな位置から基板を取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１は、本発明の基板搬送装置の一実施例を示す模式上面図を、図２は、本発明の基板搬送装置の一実施例を示す模式構成図をそれぞれ示す。
本発明の基板搬送装置は、複数本のワイヤー７１で支持された大型の基板８１を搬送する基板搬送装置であって、少なくともステージ１０と、ワイヤー供給ヘッド２０と、ワイヤー架張ヘッド３０と、ワイヤー架張ヘッド３０を搬送方向と直角に移動するための第１駆動軸４０と、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０とを搬送方向に移動するための第２駆動軸５０ａ、５０ｂとから構成されている。
図１及び図２は、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間でワイヤー７１が張られた状態を示している。
【００１４】
ワイヤー７１を架張するためにワイヤー架張ヘッド３０を移動するための第１駆動軸４
０は、搬送方向と直交するように、上、下流装置のステージ１０の下側に所定の間隔で複数個配置されている。
このように、ワイヤー架張ヘッド３０を移動するための第１駆動軸４０が、上、下流装置のステージ１０の下側に所定の間隔で複数個配置されているのが特徴で、ワイヤー架張ヘッド３０は、第１駆動軸４０を移動する駆動媒体６０にて間接的にステージ１０上を移動することにより、ワイヤー供給ヘッド２０よりワイヤー７１を引き出して、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間にワイヤー７１を架張するようになっている。
このような駆動系にすることにより、ステージ１０上にはワイヤー架張ヘッド３０を移動するための部材、器具等を一切設ける必要がない。
【００１５】
図９は、ワイヤー供給ヘッド２０の一実施例を示す模式構成図を、図１０は、ワイヤー架張ヘッド３０の一実施例を示す模式構成図をそれぞれ示す。
ワイヤー供給ヘッド２０は、ワイヤー引出／巻取り部２１と、ヘッド昇降機構２２と、ワイヤー張力制御機構２３とから構成されており、プレート２４上に固定されている。
ヘッド昇降機構２２は、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間でワイヤー７１を架張した後ワイヤー７１で基板を支持する際のワイヤー７１の高さ調節を行うものである。ヘッド昇降機構２２としては、油圧、もしくは空圧シリンダー、ボールねじ等が使用できる。
ワイヤー架張ヘッド３０でワイヤー７１を架張する際、ワイヤー７１は、ワイヤー引出／巻取り部２１から供給される。
ワイヤー張力制御機構２３では、例えば、テンションコントロールモーター等により、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間に架張されたワイヤー７１の張力を制御する。
【００１６】
ワイヤー架張ヘッド３０は、ワイヤー固定部３１と、ヘッド昇降機構３２と、駆動媒体３３と、ヘッド浮上機構３４とから構成されている。
ワイヤー固定部３１は、ワイヤー架張ヘッド３０が移動してワイヤー７１を架張する際に、ワイヤー７１を固定するものである。
ヘッド昇降機構３２は、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間でワイヤー７１を架張した後ワイヤー７１の高さ調節を行う。
ヘッド昇降機構２２としては、油圧、もしくは空圧シリンダー、ボールねじ等が使用できる。
【００１７】
駆動媒体３３は、ワイヤー架張ヘッド３０の駆動システムを何にするかによって決定されるものであるが、例えば、磁石の吸引力を利用した駆動システムを利用した場合、駆動媒体６０として電磁石を、駆動媒体３３として永久磁石を使用することができる。
ヘッド浮上機構部３４は、磁石の吸引力を利用した駆動システムを利用した場合、ワイヤー架張ヘッド３０に負荷をかけることなく、ステージ１０上を移動させるもので、例えば、エアー浮上機構が好的である。
【００１８】
図１１は、ステージ１０上のワイヤー架張ヘッド３０を第１駆動軸４０の駆動媒体６０を介して駆動している状態を示す説明図である。
ヘッド浮上機構部３４としてエアー浮上機構を適用したワイヤー架張ヘッド３０に対し、プレート６１に固定された駆動媒体６０が搬送方向と直交するように配置された第１駆動軸４０上を移動する。
ここで、駆動媒体６０として電磁石を、ワイヤー架張ヘッド３０の駆動媒体３３として永久磁石を使用し、駆動媒体６０と駆動媒体３３との間では相互に引き合うような力が発生するような極配置にしてある。
【００１９】
また、ワイヤー架張ヘッド３０はヘッド浮上機構部３４によりステージ１０より浮上するようにエアー圧の調整が行われる。
第１駆動軸４０上の駆動媒体６０が矢印の方向に動き出すと、駆動媒体６０と駆動媒体３３との間で発生している吸引力により、ワイヤー架張ヘッド３０は同じ方向に動いて、ワイヤー７１の架張作業が開始される。
【００２０】
プレート６１に固定された駆動媒体６０（例えば、電磁石は）は、図１２に示すように、プレート６１と連結しボールネジ６２をステッピングモータ６３で回転することにより第１駆動軸４０上を移動する。
【００２１】
ワイヤー架張ヘッド３０が第２駆動軸５０ｂの所定位置に達すると、ワイヤー架張ヘッド３０はプレート２２に用意されたクランプ機構（例えば、３方向クランプ）によりプレート２５に固定され、ワイヤー架張ヘッド３０のヘッド浮上機構部３４の浮動機構と駆動媒体６０（例えば、電磁石は）の駆動機構は解除される。
ワイヤー架張ヘッド３０はプレート６１に固定された後、ワイヤー供給ヘッド２０のワイヤー張力制御機構２３（例えば、テンションコントロールモーター）により、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０間のワイヤー張力が所望の張力に設定される。
【００２２】
ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間で所定の張力で架張されたワイヤー７１は、ワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０のヘッド昇降機構２２及び３２により持ち上げられ、基板８１を複数本のワイヤー７１で支持し、複数本のワイヤー７１で基板が搬送される状態になる。
【００２３】
複数本のワイヤー７１で支持された基板８１は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステージ１０の両側に配置された第２駆動軸５０ａ及び５０ｂのボールネジ２６をステッピングモータ６３で回転することにより、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０とが第２駆動軸５０ａ及び５０ｂ上を移動することにより下流装置のステージ１０の所定位置まで搬送される
以下本発明の基板搬送装置を用いた基板搬送について説明する。
図３〜図６は、本発明の基板搬送装置を用いて基板を搬送している状態を示す模式上面図である。図７（ａ）〜（ｂ）及び図８（ｃ）〜（ｄ）は、本発明の基板搬送装置を用いて基板を搬送している状態を示す模式構成図である。
初期状態として、上、下流装置の受け渡し部であるステージ１０の両側に第２駆動軸５２ａ及び５２ｂが、ステージ１０の下側に７個の第１駆動軸４０が、第１駆動軸４０のプレート６１上には駆動媒体６０が、第２駆動軸５２ａのプレート２１には、ワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０がそれぞれ配置されている。
ワイヤー供給ヘッド２０は第２駆動軸５２ａのプレート２１に、動媒体６０はプレート６１に固定されている。
【００２４】
まず、上流装置で処理されたガラス基板等からなる基板８１は、上流装置の受け渡し部であるステージ１０上で、基板支持ピン１１によりピンアップされる（図３及び図７（ａ）参照）。
ここで、ピンアップされる基板８１の高さは、ワイヤー架張ヘッド３０でワイヤー７１を架張する際に邪魔にならないように、ワイヤー架張ヘッド３０のワイヤー固定部３１より高い位置になるようにする。
また、ステージ１０上の上面と第２駆動軸５０ａのプレート２４の上面及び第２駆動軸５０ｂのプレート２５の上面は同一面になっている。
【００２５】
次に、ワイヤー架張ヘッド３０の永久磁石からなる駆動媒体３３と電磁石からなる駆動媒体６０との間の必要な吸引力（ここでは、電磁石の磁力）の調整とワイヤー架張ヘッド
３０をステージ１０より浮上させるためのヘッド浮上機構３４の調整（ここでは、エアー圧及び吹き出し量の調整）を、７個のワイヤー架張ヘッド３０についてそれぞれ行う。
【００２６】
次に、第１駆動軸４０のボールネジ２６をステッピングモータ２７にて回転することにより、第１駆動軸４０のプレート６１に固定された駆動媒体６０を動かして、ワイヤー架張ヘッド３０をプレート２４からステージ１０、プレート２５へと移動させて、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間にワイヤー７１を架張する（図４及び図７（ｂ）参照）。
【００２７】
ワイヤー架張ヘッド３０が第２駆動軸５０ｂの所定位置に達すると、ワイヤー架張ヘッド３０はプレート２２に用意された図示しないクランプ機構（例えば、３方向クランプ）によりプレート２２に固定され、ワイヤー架張ヘッド３０のヘッド浮上機構３４と駆動媒体６０（例えば、電磁石は）の駆動機構は解除される。
ワイヤー架張ヘッド３０はプレート６１に固定された後、ワイヤー供給ヘッド２０のワイヤー張力制御部２３（例えば、テンションコントロールモーター）により、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間のワイヤー張力が所望の張力に設定される。
【００２８】
次に、ワイヤー供給ヘッド２０とワイヤー架張ヘッド３０との間で所定の張力で架張されたワイヤー７１は、ワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０のヘッド昇降機構２２及び３２により持ち上げることにより、基板８１をワイヤー７１で支持し、ワイヤー７１で基板が搬送される状態になる（図８（ｃ）参照）。
【００２９】
次に、ワイヤー７１で支持された基板８１は、ステージ１０の両側に配置された第２駆動軸５０ａ及び５０ｂの搬送機構により下流装置のステージ１０の所定位置まで搬送される（図５及び図８（ｃ）参照）。
【００３０】
次に、ワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０のヘッド昇降機構２２及び３２によりワイヤー７１が初期状態の位置まで下降し、基板８１は基板支持ピン１１に受け渡される。
受け渡された基板８１は下流装置に取り込まれ次の処理が行われる。
【００３１】
次に、ワイヤー７１が初期状態の位置まで下降したワイヤー架張ヘッド３０は、第２駆動軸５０ｂのプレート２５へのクランプが解除され、第１駆動軸４０のボールネジ６２をステッピングモータ６３にて回転することにより、プレート６１に固定された駆動媒体６０を動かして、第２駆動軸５０ａのプレート２４へと移動する。
【００３２】
次に、プレート２４上のワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０は、第２駆動軸５０ａの駆動機構により上流装置の所定の位置まで戻され、搬送装置の初期状態に戻る。
【００３３】
以上の工程を繰り返すことにより、本発明の基板搬送装置を用いたワイヤーによる高速で安定した基板搬送が可能となる。
また、ヘッドを複数セット用意することで、大型基板にも対応でき、搬送スピードも速いので、ラインタクトをより向上させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の基板搬送装置の一実施例を示す模式上面図である。
【図２】本発明の基板搬送装置の一実施例を示す模式構成図である。
【図３】本発明の基板搬送装置を用いて基板８１が上流装置のステージ１０の基板支持ピン１１でピンアップされている状態の初期状態を示す模式上面図である。
【図４】本発明の基板搬送装置を用いてワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０によりワイヤー７１を架張している状態を示す模式上面図である。
【図５】本発明の基板搬送装置を用いてワイヤー７１で支持された基板８１が搬送されている状態を示す模式上面図である。
【図６】本発明の基板搬送装置を用いて搬送後の基板８１が下流装置のステージ１０の基板支持ピン１１に受け渡され、ワイヤー架張ヘッド３０が第２駆動軸５０ａに戻された状態を示す模式上面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の基板搬送装置を用いて基板８１が上流装置のステージ１０の基板支持ピン１１によりピンアップされている初期状態を示す模式構成図である。（ｂ）は、本発明の基板搬送装置を用いてワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０によりワイヤー７１を架張している状態を示す模式構成図である。
【図８】（ｃ）は、本発明の基板搬送装置を用いてワイヤー供給ヘッド２０及びワイヤー架張ヘッド３０にて架張されたワイヤー７１により基板８１が支持されている状態を示す模式構成図である。（ｄ）は、本発明の基板搬送装置を用いて搬送後の基板８１が下流装置のステージ１０の基板支持ピン１１に受け渡され、ワイヤー架張ヘッド３０が第２駆動軸５０ａに戻されたた状態を示す模式構成図である。
【図９】ワイヤー供給ヘッドの一実施例を示す模式構成図である。
【図１０】ワイヤー架張ヘッドの一実施例を示す模式構成図である。
【図１１】ワイヤー架張ヘッド３０を第１駆動軸４０上の駆動媒体６０にて駆動している状態を示す模式構成図である。
【図１２】プレート６１に固定された駆動媒体６０を第１駆動ヘッド40にて駆動している状態を示す模式構成図である。
【図１３】（ａ）は、ワイヤー架張ヘッド３０を第２駆動軸５０ｂにて駆動している状態を示す模式上面図である。（ｂ）は、ワイヤー供給ヘッド２０を第２駆動軸５０ａにて駆動している状態を示す模式上面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０……ステージ
１１……基板支持ピン
２０……ワイヤー供給ヘッド
２１……ワイヤー引出／巻取り部
２２、３２……ヘッド昇降機構
２３……ワイヤー張力制御機構
２４、２５、６１、６２……プレート
２６、６３……駆動機構
２７……ステッピングモータ
３０……ワイヤー架張ヘッド
３１……ワイヤー固定部
３３……駆動媒体
３４……ヘッド浮上機構部
４０……第１駆動軸
５０ａ、５０ｂ……第２駆動軸
６０……駆動媒体
７１……ワイヤー
８１……基板
【図１】
2008290854.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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