(57)【要約】【課題】製造ラインから大型の基板を抜取り再び投入する等の作業において、大型の基板を人の手で把持しないで済むか、把持するとしても大きな基板に変形を与えないで済むようにするための基板搬送台車の提供。【解決手段】載置した基板を載置した平面内で自在に移動可能な基板載置部と、その基板載置部を傾斜させる傾斜機構部と、その基板載置部を昇降させる昇降機構部と、各部を支持して搬送するためのキャスター付のフレーム部を具備し、基板の姿勢が水平、傾斜のいずれであっても基板の出し入れと搬送とを行なうことができるようにした基板搬送台車。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置するための基板載置部と、その基板載置部を傾斜させる傾斜機構部と、その基板載置部を昇降させる昇降機構部と、前記各部を支持して搬送するためのキャスター付のフレーム部を具備し、前記基板の姿勢が水平、傾斜のいずれであっても前記基板の出し入れと搬送とを行なうことができるようにしたことを特徴とする基板搬送台車。
【請求項２】
請求項１記載の基板搬送台車において、前記基板載置部は、回転とその回転方向が自在な複数のボールを平面状に配置し、前記基板をそのボールの球面で支持する基板載置部であることを特徴とする基板搬送台車。
【請求項３】
請求項１または２記載の基板搬送台車において、前記基板載置部は、前記傾斜したときに下方となる辺近傍の所定箇所に回転自在の複数のフランジ付円柱を配置した基板載置部であることを特徴とする基板搬送台車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の基板搬送台車において、前記基板載置部は、前記基板の辺が当接することにより基板の動きを止めるストッパーを所定箇所に配置した基板載置部であり、前記ストッパーは前記基板が当接できる有効位置と、前記基板が当接できなくなる退避位置とに切替えできるストッパーであることを特徴とする基板搬送台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板の受渡しと搬送を行なう技術分野に属する。たとえば、大型で脆弱なガラス材料等の基板を抜取検査等のために製造ラインから抜取り再び投入する等の用途に適した基板搬送台車に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｐａｎｅｌ）等のディスプレイ製品における大画面化が進行している。それらのディスプレイ製品には画面寸法に従って決まる大型の基板が使用されている。たとえば、ＬＣＤのカラーフィルター、ＰＤＰの背面板や前面板、等は、大型のガラス基板の上に各種の機能を有する層（たとえば、色材層、ブラックマトリックス層、電極層、誘電体層、隔壁層、等）を形成したものであり、そのものも大型の基板である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのような大型の基板の製造ラインにおいては、製造条件の設定や、品質検査のために製造ラインから基板を抜き取る作業が存在する。この作業は、従来においては、人の手作業で行なわれている。すなわち、水平面と平行する姿勢で搬送路上に存在する基板を基板の辺近傍において両手で強く把持して抜き取る方法で行なわれている。基板が小型のときにはこの方法で問題はなかったが、基板が大型のときにはヒューマンエラーによる下記▲１▼〜▲４▼のような問題が発生する。問題が発生すると長時間に渡って製造ラインを停止する等の大きな生産阻害に及ぶことがある。
【０００４】
▲１▼基板を人の手で強く把持して人が搬送するため汚れが付き易い。
▲２▼品質に悪影響しない基板の辺近傍だけを把持して持ち上げるため基板割れが発生し易い。
▲３▼厚いガラス基板が使用され質量が大きいものでは作業負荷が過大となる。
▲４▼事故が起きないように製造ラインを一時停止させなければならない。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造ラインから大型の基板を抜取り再び投入する等の作業において、大型の基板を人の手で把持しないで済むか、把持するとしても大きな基板に変形を与えないで済むようにするための基板搬送台車を提供することにある。これにより、大型の基板汚れが付く等による品質への悪影響がなく、基板割れを発生させず、作業負荷が小さく、製造ラインを停止させなくて済むようにすることができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、
本発明の請求項１に係る基板搬送台車は、基板を載置するための基板載置部と、その基板載置部を傾斜させる傾斜機構部と、その基板載置部を昇降させる昇降機構部と、前記各部を支持して搬送するためのキャスター付のフレーム部を具備し、前記基板の姿勢が水平、傾斜のいずれであっても前記基板の出し入れと搬送とを行なうことができるようにしたものである。
【０００７】
本発明によれば、製造ラインにおいて搬送される基板と同一高さ、同一傾斜（水平）になるように基板載置部の高さ、傾斜を調節することができる。また、立て掛けてスタッカー等へ集積される基板と同一高さ、同一傾斜（急傾斜）になるように基板載置部の高さ、傾斜を調節することができる。すなわち、大型の基板を移し替えるときに基板の姿勢を変えないで済む。したがって、製造ラインから大型の基板を抜取り再び投入する等の作業において、大型の基板を人の手で把持しないで済むか、把持するとしても大きな基板に変形を与えないで済むようにするための基板搬送台車が提供される。
【０００８】
また本発明の請求項２に係る基板搬送台車は、請求項１に係る基板搬送台車において、前記基板載置部は、回転とその回転方向が自在な複数のボールを平面状に配置し、前記基板をそのボールの球面で支持する基板載置部であるようにしたものである。本発明によれば、平面状に配置された複数のボールの球面で基板が支持されるから、平面内での移動抵抗を極めて小さくするとともに基板表面に対する悪影響が極めて少なくなる。
【０００９】
また本発明の請求項３に係る基板搬送台車は、請求項１または２に係る基板搬送台車において、前記基板載置部は、前記傾斜したときに下方となる辺近傍の所定箇所に回転自在の複数のフランジ付円柱を配置した基板載置部であるようにしたものである。本発明によれば、フランジ付円柱は基板の辺が当接することにより位置を規制するとともに傾斜したときには基板を支持し、さらに基板を辺方向に移動するときにはフランジ付円柱が回転して移動抵抗が極めて小さくなる。
【００１０】
また本発明の請求項４に係る基板搬送台車は、請求項１〜３のいずれかに係る基板搬送台車において、前記基板載置部は、前記基板の辺が当接することにより基板の動きを止めるストッパーを所定箇所に配置した基板載置部であり、前記ストッパーは前記基板が当接できる有効位置と、前記基板が当接できなくなる退避位置とに切替えできるストッパーであるようにしたものである。本発明によれば、ストッパーを有効位置とすることで基板の固定を行なうことができ、退避位置とすることで基板の移動を行なうことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。本発明の基板搬送台車における構成の一例を図１〜図３に示す。図１は基板載置部の構成を示す上面図、図２は基板載置部の傾斜等を示す側面図、図３は傾斜した基板の格納等を示す正面図である。図１〜図３において、１は天板、２ａ，２ｂ，・・・はボール、３ａ，３ｂ，・・・はフランジ付円柱、４ａ，４ｂ，・・・はストッパー、５ａ，５ｂ，・・・はキャスター、６は回転軸、１０は基板載置部、２０は傾斜機構部、３０は昇降機構部、４０はフレーム部、５０は台車（格納庫、等）、１００は基板である。
【００１２】
本発明の基板搬送台車は、図２に示すように、基板載置部１０、傾斜機構部２０、昇降機構部３０、フレーム部４０から構成される。
基板載置部１０は、図１に示すように、表側の面が平面となっている天板１を支持体として複数のボール２ａ，２ｂ，・・・、フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・、ストッパー４ａ，４ｂ，・・・を所定箇所に配置したものである。
【００１３】
天板１は、ムク板、合板、合成樹脂板、等のボード、ステンレス板、アルミニウム板、鋼板、等の板金加工品、角パイプ、丸パイプ、ワイヤー、棒鋼材、等の溶接加工品、それらを組合せたもの、等を適用することができる。クリーンルームにおいて使用する場合には、塵埃の発生が少なくなるように、たとえば、耐腐食性があり非塗装で使用できるステンレス板の板金加工品、等が好適である。
【００１４】
ボール２ａ，２ｂ，・・・は、その１つを図２において拡大図で示すように、保持体によって回転自在に保持されたボールである。ボール２ａ，２ｂ，・・・の回転方向は前後左右斜めのあらゆる回転方向をとることができる。また回転抵抗は極めて小さい。保持体によって保持されているボール２ａ，２ｂ，・・・において、基板１に取り付けられる保持体の底面から球面の最高部までの高さは、すべて同一である。
【００１５】
ボール２ａ，２ｂ，・・・としては、鋼、ステンレス、セラミック、エンジニアリングプラスチック、等の材料からできているボールを使用することができる。特に、乾燥炉において高温（たとえば１５０℃）となっている基板１００を抜取って搬送するような用途においては耐熱性を必要とする。また、基板１００への傷付を少なくするためには、材質が柔らかく、ボールとしたときの質量が小さく回転し易いものが好ましい。たとえば、ＰＥＥＫ（登録商標）（ポリエーテルエーテルケトン）等のエンジニアリングプラスチックは好適である。
【００１６】
この保持体付きのボール２ａ，２ｂ，・・・は、図１に示すように、天板１の表側の面に複数が配置されている。この配置は、基板載置部１０に基板１００を載置している状態、基板載置部１０に基板１００を出し入れ（移動）している状態において基板１００を裏面から適正に支持するような配置となっている。また、基板１００の寸法には種々のものがあるが、それら寸法の異なる基盤１００を裏面から適正に支持するような配置となっている。一般的には、数ｃｍ〜十数ｃｍの間隔を置いた密な配置とする。
このような配置において、ボール２ａ，２ｂ，・・・があらゆる方向に回転自在であるから、基板載置部１０に載置された基盤１００の走行抵抗は小さく、その基盤１００を僅かな力であらゆる方向に動かすことができる。
【００１７】
フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・は、図２のフランジ付円柱３ｆに示すように、外周に連続的に設けられた突起部分（フランジ）の付いた円柱である。フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・は円柱の軸の廻りに回転することができるようになっている。たとえば、フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・は、フランジ付の円筒であって、その円筒の内径よりも外径が少し小さい軸を有するボルトによって回転自在に支持されている。そして、そのボルトの先端に設けられたネジ部おいて天板１に固定される。またたとえば、フランジ付外輪を有するボールベアリングを使用することもできる。
【００１８】
フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・は、図１に示すように、天板１の表側の面における一方の辺近傍に複数が一列に配置されている。一方の辺とは、基板載置部１０を傾斜させたときに下方となる辺である。基板載置部１０を傾斜させていないときに、基板載置部１０は他方の辺の側から基板１００を導入する。このとき、フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・に基板１００の進行方向側の辺が当接すると、そこで停止させられることになる。すなわち、フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・は基板１００を導入するときのストッパーとしての役割を有する。
【００１９】
フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・は、基板載置部１０を傾斜させたときには、図２の破線で示すように、基板１００の下側の辺が当接することにより基板１００を支持する。一方、基板１００の裏面をボール２ａ，２ｂ，・・・が支持する。フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・も、ボール２ａ，２ｂ，・・・も回転自在であるから走行抵抗は小さく基板１００を僅かな力で動かすことができる。ただし、基板載置部１０を傾斜させたときの動きの方向は、フランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・が一列に配列する方向によって規制される。
【００２０】
ストッパー４ａ，４ｂ，・・・は、基板１００の辺が当接することにより基板１００の動きを止めるためのストッパーである。図２に示すように、基板載置部１０を傾斜させたときの、載置されている基板１００の天地左右における、地にあたる辺においては、前述のフランジ付円柱３ａ，３ｂ，・・・が基板１００の動きを止めるためのストッパーの役割を果たしている。したがって、ストッパー４ａ，４ｂ，・・・は、天と左と右にあたる辺において基板１００の動きを止めるためのストッパーの役割を果たす。
【００２１】
基板１００の寸法には種々のものがあるが、それら寸法の異なる基盤１００の動きを止めるためには、ストッパー４ａ，４ｂ，・・・の基板載置部における配置は変更できるようになっている。図２に示すように、天にあたる辺において基板１００の動きを止めるためのストッパー４ａは、天地方向に移動して位置固定することができる。また、左にあたる辺において基板１００の動きを止めるためのストッパー４ｅ，４ｄは、左右方向に移動して位置固定することができる。同様に、右にあたる辺において基板１００の動きを止めるためのストッパー４ｂ，４ｃも、左右方向に移動して位置固定することができる。
【００２２】
また、ストッパー４ａ，４ｂ，・・・は、基板１００を基板載置部１０に導入または排出するときに、ストッパー４ａ，４ｂ，・・・そのものがその導入または排出の障害とならないようになっている。すなわち、ストッパー４ａ，４ｂ，・・・は、基板１００が当接できる有効位置と、前記基板１００が当接できなくなる退避位置とに切替えできるストッパーである。
【００２３】
このようなトッパー４ａ，４ｂ，・・・は、たとえば、平らな当接板と、その当接板を天板１に取付けるための取付部材と、当接板と取付部材とを結合する結合部材とを有する。その結合部材は、当接板を天板１に対して垂直にしたり（有効位置）寝かせたり（退避位置）できるように取付部材に結合する。特に、当接板を垂直にしたときには、その当接板に基板１００が当接しある程度の力が作用しても固定状態または半固定状態となるようにする。
【００２４】
また、取付部材は、天板１の表面と接触する底面と、接触状態を操作するクランプ機構を有する。天板１の表面と取付部材の底面とが密着したときに取付部材が固定される。また、天板１の表面と取付部材の底面に隙間ができたときに取付部材の位置が変更可能となる。密着した状態と隙間ができる状態は、クランプ機構を操作することにより変更する。
【００２５】
たとえば、天板１の表面側に断面が凸形状の溝を形成しておく。その凸形状の幅広の溝部にボルトの頭を嵌め込み、その凸形状の狭幅の溝部にボルトの軸を貫通させて天板１の表面に出るようにする。その嵌め込まれたボルトの頭は溝と緩く結合していて溝に沿って移動できるが全回転はできないような形状となっている。クランプ機構としては、そのボルトの軸を取付部材の孔に通して、取っ手が付いたナットによって締め付ける機構のものを適用することができる。
なお、基板載置部１０の構成は、本発明においては上述の一例に限定されない。
【００２６】
傾斜機構部２０は、図２に示す一例では、基板載置部１０の天板１と昇降機構部３０とを回転軸６の廻りに回転できるように結合する傾斜機構である。傾斜機構部２０は、すくなくとも、基板載置部１０を水平姿勢とする位置（図２において実線で示す）、および基板載置部１０を垂直に近い傾斜姿勢と位置（図２において破線で示す）の２つの姿勢において姿勢が安定する。また、手操作で容易にその２つの姿勢の一方から他方へと姿勢変更が行なわれる。
【００２７】
このような傾斜機構における姿勢を安定させる機構は、たとえば、天板１または天板１に支持固定されている部材と、フレーム４０またはフレーム部４０に支持固定されている部材とが当接する機構として実現することができる。この互いに当接する部材の一方はダンパー付のスプリングで支持されたものとし、当接するときの衝撃を緩和させる。当接する２つの部材の一方は凸部を有し、他方は凹部を有するようにする。当接したときに、それらの凸部と凹部が勘合して所定の大きさ以上の力が作用しない限り抜けないようにする。
なお、傾斜機構部２０の構成は、本発明においては上述の一例に限定されない。
【００２８】
昇降機構部３０は、基板載置部１０を所定の範囲において昇降させ、所望の高さにおいて停止させる昇降機構である。昇降機構部３０は、図２に示す一例に示すように、キャスター付のフレーム部４０に設けられており基板載置部１０を支える支柱としての役割も有している。昇降機構部３０は、たとえば、ねじ軸とナットがボールを介して作用するボールネジ、リニアガイド、支持体、等によって構成される。また、操作を容易とするため、適切な位置にハンドルを設け、そのハンドルの操作が伝達機構によってそのボールネジに伝わるように構成する。
なお、昇降機構部３０の構成は、本発明においては上述の一例に限定されない。
【００２９】
フレーム部４０は、基板載置部１０、傾斜機構部２０、昇降機後部３０を直接的または間接的に支持する基板搬送台車のフレームである。フレーム部４０には、人手によって基板搬送台車を移動するためのキャスター５ａ，５ｂ・・・が付いている。
【００３０】
以上の構成において、次に本発明の基板搬送台車について動作の一例を説明する。
まず、製造ラインにおける基板の搬送経路に基板搬送台車を結合する。すなわち、基板搬送台車の傾斜機構部２０を操作して基板載置部１０を水平にし、昇降機後部３０を操作して基板載置部１０の高さを抜取りを行なう搬送経路の高さに一致させ、抜取りを行なう搬送経路の出口から搬送台車の入口に向かって基板の受入れが可能なようにする。出口と入口との段差は、典型的には±１ｍｍ程度以内とする。その搬送経路の出口と基板搬送台車の入口には、当接することによって最終的な微妙な位置決めを完了させる機構が存在する。たとえば、円錐形の凹部、と円錐形の凸部とを突合わせて位置決めを行なう機構が２箇所に存在する。
【００３１】
また、基板搬送台車におけるストッパー４ａ，４ｂ・・・について、基板の寸法に合せて天板１の上における位置を調節しておく。天にあたる辺において基板１００の動きを止めるためのストッパー４ａは退避位置にしておく。また、他のストッパー４ｂ，４ｃ・・・は、有効位置にしておく。
【００３２】
次に、製造ラインにおいて搬送されている基板の中で、抜取りを行なう基板１００が抜取りを行なう搬送経路切替箇所に到達したときに、押釦スイッチを押す等の操作により搬送制御装置に指示入力を行いその基板１００の搬送経路を切替える。これにより、基板１００は通常の搬送経路から外れて抜取りを行なう搬送経路に搬送方向を変える。
【００３３】
次に、基板１００は抜取りを行なう搬送経路の出口から基板搬送台車の入口に向かって搬送され、基板搬送台車に進入し、さらに有効位置となっているストッパー４ｂ，４ｃ・・・に囲まれた領域に進入し、フランジ付円柱３ａ，３ｂ・・・に当接して停止する。
【００３４】
次に、退避位置となっているストッパー４ａを有効位置に切替える。この切替えにより基板１００は基板搬送台車から脱落することがなくなる。
【００３５】
次に、基板搬送台車を、抜取りを行なう搬送経路から外して所定の場所に移動する。たとえば、図３に示すように、基板１００を一時保管しておく台車、格納庫等５０に格納するために、その場所に基板搬送台車を移動する。当然、基板搬送台車に載せられている基板１００は、その場所に搬送される。
【００３６】
次に、図２に示すように、傾斜機構部２０を操作して、基板載置部１０を傾斜させる。
【００３７】
次に、図３に示すように、基板搬送台車の出口と台車、格納庫等５０の入口との位置を一致させる。図３に示す一例では、基板載置部１０の右にあたる辺が基板搬送台車の出口となる。その基板搬送台車の出口と台車、格納庫５０の入口には、台車、格納庫５０の構造にも依るが、必要ならば当接することによって位置決めを完了させる機構を設ける。
【００３８】
次に、基板載置部１０の右にあたる辺において基板１００の動きを止めるためのストッパー４ｂ，４ｃを有効位置から退避位置に切替える。
【００３９】
次に、基板載置部１０に載置されている基板１００を台車、格納庫５０の入口に進入させ、台車、格納庫５０に格納する。このとき、基板１００の取扱い方法として、以下▲１▼〜▲３▼のいずれかの方法をとることができる。すなわち、▲１▼ボール２ａ，２ｂとフランジ付円柱３ａ，３ｂ・・・とによって支持された状態で基板１００の左にあたる辺を手で押して基板１００を進入させる方法、▲２▼図３の破線で示すように、フランジ付円柱３ａ，３ｂ・・・によって基板１００を支持し、両手で基板１００の天にあたる辺を把持し、基板１００を垂直に立てた状態で、基板１００を進入させる方法、▲３▼両手で基板１００の天にあたる辺を把持し、基板１００を持ち上げた状態で、基板１００を進入させる方法、等をとることができる。いずれの方法により行なうかは、台車、格納庫５０の構造にも依る。
【００４０】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係る基板搬送台車によれば、製造ラインから大型の基板を抜取り再び投入する等の作業において、大型の基板を人の手で把持しないで済むか（粉塵汚れ対策）、把持するとしても大きな基板に変形を与えないで済むようにするための基板搬送台車が提供される。
また本発明の請求項２に係る基板搬送台車によれば、平面状に配置された複数のボールの球面で基板が支持されるから、平面内での移動抵抗を極めて小さくするとともに基板表面に対する悪影響が極めて少なくなる。また、天板平面内で任意方向への移動が可能であるから、任意形状の格納庫への移載が可能である。
また本発明の請求項３に係る基板搬送台車によれば、フランジ付円柱は基板の辺が当接することにより位置を規制するとともに傾斜したときには基板を支持し、さらに基板を辺方向に移動するときにはフランジ付円柱が回転して移動抵抗が極めて小さくなる。
また本発明の請求項４に係る基板搬送台車によれば、ストッパーを有効位置とすることで基板の固定を行なうことができ、退避位置とすることで基板の移動を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板載置部の構成を示す上面図である。
【図２】基板載置部の傾斜等を示す側面図である。
【図３】傾斜した基板の格納等を示す正面図である。
【符号の説明】
１  天板
２ａ，２ｂ，・・・  ボール
３ａ，３ｂ，・・・  フランジ付円柱
４ａ，４ｂ，・・・  ストッパー
５ａ，５ｂ，・・・  キャスター
６  回転軸
１０  基板載置部
２０  傾斜機構部
３０  昇降機構部
４０  フレーム部
５０  台車（格納庫、等）
１００  基板
【図１】
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【図２】
2004277164.tif 000004
【図３】
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