(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、
該カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能なＸＹ方向スライダと、
該ＸＹ方向スライダによって支持されＸ方向またはＹ方向の一方に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の位置を検出可能な第１のセンサと、
前記ロボットのアームに設けられ移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第２のセンサと、
前記ＸＹ方向スライダに対する駆動を制御して前記第１のセンサをＸ方向またはＹ方向の他方に移動させて位置を変えてそれぞれ一方に移動させることで、該第１のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記ロボットに対する駆動を制御して前記第２のセンサを移動させることで該第２のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えたことを特徴とする基板位置検出装置。
【請求項２】
ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、
前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能な一対のＸ方向スライダと、
一対の該Ｘ方向スライダのいずれかにそれぞれ支持されＸ方向に独立して移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、
前記ロボットのアームに設けられ移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第２のセンサと、
一対の前記Ｘ方向スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサを移動させることで該第３のセンサ及び第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記ロボットに対する駆動を制御して前記第２のセンサを移動させることで該第２のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えたことを特徴とする基板位置検出装置。
【請求項３】
ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、
前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能な一対のＸ方向スライダと、
一対の該Ｘ方向スライダのいずれかにそれぞれ支持されＸ方向に独立して移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、
前記カセットの近傍に設けられ、Ｙ方向に移動可能なＹ方向スライダと、
該Ｙ方向スライダによって支持されＹ方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第５のセンサと、
一対の前記Ｘ方向スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサを移動させることで該第３のセンサ及び第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記Ｙ方向スライダに対する駆動を制御して前記第５のセンサをＹ方向に移動させることで該第５のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えたことを特徴とする基板位置検出装置。
【請求項４】
ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、
該カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能なＸＹ方向スライダと、
該ＸＹ方向スライダによって支持されＸ方向に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の位置を検出可能な第１のセンサと、
前記カセットの近傍に設けられ、Ｙ方向に移動可能なＹ方向スライダと、
該Ｙ方向スライダによって支持されＹ方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第５のセンサと、
前記ＸＹ方向スライダに対する駆動を制御して前記第１のセンサをＹ方向に移動させて位置を変えてそれぞれＸ方向に移動させることで、該第１のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記Ｙ方向スライダに対する駆動を制御して前記第５のセンサをＹ方向に移動させることで該第５のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えたことを特徴とする基板位置検出装置。
【請求項５】
ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、
前記カセットの近傍に設けられ、前記基板のいずれか一辺及び該一辺に隣り合う他辺に対して斜め方向に移動可能な斜め方向スライダと、
該斜め方向スライダによって支持され斜め方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第６のセンサおよび第７のセンサと、
前記斜め方向スライダによって支持され斜め方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第８のセンサと、
前記斜め方向スライダに対する駆動を制御して前記第６のセンサ、前記第７のセンサおよび第８のセンサを斜め方向に移動させることで、前記第６のセンサおよび前記第７のセンサによって前記基板の一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記第８のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えたことを特徴とする基板位置検出装置。
【請求項６】
ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、
前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能なＸ方向同時スライダと、
該Ｘ方向同時スライダにそれぞれ支持されＸ方向に同時に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、
前記カセットの近傍に設けられ、Ｙ方向に移動可能なＹ方向スライダと、
該Ｙ方向スライダによって支持されＹ方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第５のセンサと、
前記Ｘ方向同時スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサをＸ方向に移動させることで該第３のセンサおよび第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記Ｙ方向スライダに対する駆動を制御して前記第５のセンサをＹ方向に移動させることで該第５のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えたことを特徴とする基板位置検出装置。
【請求項７】
ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、
前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能なＸ方向同時スライダと、
該Ｘ方向同時スライダにそれぞれ支持されＸ方向に同時に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、
前記ロボットのアームに設けられ移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第２のセンサと、
前記Ｘ方向同時スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサをＸ方向に移動させることで該第３のセンサおよび第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記ロボットに対する駆動を制御して前記第２のセンサ移動させることで該第２のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えたことを特徴とする基板位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットによって搬送する基板を収めているカセット内で、前記基板が位置ずれしているか否かを検出するのに用いる基板位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶基板などの基板を収納して装置間を、ロボットにより搬送するカセットには、複数枚の前記基板を位置ずれなく収納および支持することが望ましい。一般には、予め定められた角度的許容誤差範囲内および位置的許容誤差範囲内で基板がカセット内に置かれる。また、カセットの運搬を容易にするため、カセット自身の方位および位置の精度がある程度緩やかに設計されている。このため、ティーチングプレイバック方式のロボットでは、基板を位置ずれしたまま引き出してこの基板をカセットに接触させてしまったり、引き出せても処理チャンバ内の正しい位置にその基板を挿入することができない場合があった。このため基板のカセットにおける正しい位置を検出し、その位置の補正を行って取り出す必要がある。
【０００３】
一方、これに対し基板のカセットに対する位置を正しく検出できる基板搬送のための位置決め技術が、例えば特許第２６８３２０８号公報に示されている。これは、基板を搬送するためのＸ軸、Ｒ軸、θ軸を持つロボットを有し、基板位置センシングのためセンサが、ロボットアーム上に２個以上、またロボットアーム以外の固定位置に１個それぞれ設けられている。
【０００４】
このようなロボットでは、カセット内にある基板に対し、アームを基板前端にほぼ垂直に伸ばす際に、基板前端（前辺）を２個のセンサで検出する。検出した位置は、ロボットのＲ軸方向の距離として得られるので、この距離と前記２個のセンサ間距離から基板の傾きと位置を計算により求めることができる。このようにして得られた基板の傾きと位置とにより、ロボットのθ軸とＲ軸を補正し、アームが基板に対して正しい位置にくるようにする。その後、基板を持ち上げてから最初の位置へ戻り、基板を引き出す。なお、このままではＸ軸方向のずれは補正されないため、別途設けた固定位置のセンサによりそのＸ軸方向のずれを検出し、補正を行った上で、処理チャンバへ移載する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の基板位置の検出方法にあっては、基板の位置センシングのためにロボットのアーム上に２個以上のセンサを設ける必要があるためコストアップになるほか、センサケーブルの引き回しが面倒になる。また、カセットから基板を取り出すたびに、基板位置のセンシングが必要になるためセンシングのために時間が余分にかかり、タクトタイムが長くなる。さらに、基板のＸ軸方向のずれを補正するために、別の場所へ（基板位置センサの位置まで）基板を運ばなければならず、タクトタイムが長くなることと合わせて、センサの設置スペースを確保しなければならないという不都合があった。また、基板を引き出す際にＸ軸のずれが判からず、カセットに擦れる場合があった。またさらに、ロボット自体をセンシングに使用しているため、位置の検出精度が悪いという課題があった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するものであり、ロボットのアームに設けられる基板の位置センシングのためのセンサ数を少なくして、ロボット側の配線やデータ処理の容易化、ローコスト化を実現するとともに、位置センシングのためのタイトタイムの短縮化を図りながら、基板位置を高精度に検出できる基板位置検出装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のために、本発明にかかる基板位置検出装置は、ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、該カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能なＸＹ方向スライダと、該ＸＹ方向スライダによって支持されＸ方向またはＹ方向の一方に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の位置を検出可能な第１のセンサと、前記ロボットのアームに設けられ移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第２のセンサと、前記ＸＹ方向スライダに対する駆動を制御して前記第１のセンサをＸ方向またはＹ方向の他方に移動させて位置を変えてそれぞれ一方に移動させることで、該第１のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記ロボットに対する駆動を制御して前記第２のセンサを移動させることで該第２のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えるようにしたものである。
【０００８】
また、本発明にかかる基板位置検出装置は、ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能な一対のＸ方向スライダと、一対の該Ｘ方向スライダのいずれかにそれぞれ支持されＸ方向に独立して移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、前記ロボットのアームに設けられ移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第２のセンサと、一対の前記Ｘ方向スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサを移動させることで該第３のセンサ及び第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記ロボットに対する駆動を制御して前記第２のセンサを移動させることで該第２のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明にかかる基板位置検出装置は、ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能な一対のＸ方向スライダと、一対の該Ｘ方向スライダのいずれかにそれぞれ支持されＸ方向に独立して移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、前記カセットの近傍に設けられ、Ｙ方向に移動可能なＹ方向スライダと、該Ｙ方向スライダによって支持されＹ方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第５のセンサと、一対の前記Ｘ方向スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサを移動させることで該第３のセンサ及び第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記Ｙ方向スライダに対する駆動を制御して前記第５のセンサをＹ方向に移動させることで該第５のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えるようにしたものである。
【００１０】
また、本発明にかかる基板位置検出装置は、ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、該カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能なＸＹ方向スライダと、該ＸＹ方向スライダによって支持されＸ方向に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の位置を検出可能な第１のセンサと、前記カセットの近傍に設けられ、Ｙ方向に移動可能なＹ方向スライダと、該Ｙ方向スライダによって支持されＹ方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第５のセンサと、前記ＸＹ方向スライダに対する駆動を制御して前記第１のセンサをＹ方向に移動させて位置を変えてそれぞれＸ方向に移動させることで、該第１のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記Ｙ方向スライダに対する駆動を制御して前記第５のセンサをＹ方向に移動させることで該第５のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えるようにしたものである。
【００１１】
また、本発明にかかる基板位置検出装置は、ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、前記カセットの近傍に設けられ、前記基板のいずれか一辺及び該一辺に隣り合う他辺に対して斜め方向に移動可能な斜め方向スライダと、該斜め方向スライダによって支持され斜め方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第６のセンサおよび第７のセンサと、前記斜め方向スライダによって支持され斜め方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第８のセンサと、前記斜め方向スライダに対する駆動を制御して前記第６のセンサ、前記第７のセンサおよび第８のセンサを斜め方向に移動させることで、前記第６のセンサおよび前記第７のセンサによって前記基板の一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記第８のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えるようにしたものである。
【００１２】
また、本発明にかかる基板位置検出装置は、ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能なＸ方向同時スライダと、該Ｘ方向同時スライダにそれぞれ支持されＸ方向に同時に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、前記カセットの近傍に設けられ、Ｙ方向に移動可能なＹ方向スライダと、該Ｙ方向スライダによって支持されＹ方向に移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第５のセンサと、前記Ｘ方向同時スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサをＸ方向に移動させることで該第３のセンサおよび第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記Ｙ方向スライダに対する駆動を制御して前記第５のセンサをＹ方向に移動させることで該第５のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えるようにしたものである。
【００１３】
また、本発明にかかる基板位置検出装置は、ロボットによって搬送される矩形の基板を平面内に収納するカセットと、前記カセットの近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能なＸ方向同時スライダと、該Ｘ方向同時スライダにそれぞれ支持されＸ方向に同時に移動させられて、平面視して前記基板のいずれか一辺を横切る位置を検出することで該一辺の異なる位置をそれぞれ検出可能な第３のセンサ及び第４のセンサと、前記ロボットのアームに設けられ移動させられて、平面視して前記基板の前記一辺に隣り合う他辺を横切る位置を検出することで該他辺の位置を検出可能な第２のセンサと、前記Ｘ方向同時スライダに対する駆動を制御して前記第３のセンサおよび前記第４のセンサをＸ方向に移動させることで該第３のセンサおよび第４のセンサによって前記基板の前記一辺の少なくとも二つの位置を検出するとともに、前記ロボットに対する駆動を制御して前記第２のセンサ移動させることで該第２のセンサによって前記基板の前記他辺の少なくとも一つの位置を検出し、前記各辺の検出位置から前記カセットにおける基板の位置を演算する制御装置とを備えるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図について説明する。図１および図２は本発明の基板位置検出装置の全体を概念的に示す平面図および正面図である。同図において、１はカセット台２に設置されたカセットであり、このカセット１は上下方向に一枚ずつの、形状および寸法が予め決められた正方形や長方形などの矩形の基板３を収納する複数のスロットを有する。また、カセット１近傍のカセット台２上にはＸＹ方向スライダ４が設置されている。このＸＹ方向スライダ４はＸ方向スライダ５およびＹ方向スライダ６を有し、これらがセンサ支持部７をＸ方向およびＹ方向に摺動自在に支持している。さらに、センサ支持部７は基板３の長辺側にあって、前記各スロットに対向する位置に、それぞれ光電スイッチなどの第１のセンサ８を備えている。なお、ＸＹ方向スライダ４は位置検出のためのエンコーダ付きモータやステッピングモータにより駆動可能とされており、位置制御が正確に行われるのであれば、エアシリンダなどのシリンダ装置も使用可能である。
【００１５】
また、カセット台２の近傍には、Ｘ軸、Ｒ軸、θ軸を持つロボット９が配置されており、このロボット９のアーム１０端には一つの第２のセンサ１１が取り付けられている。１２は制御装置であり、これがロボット９および前記ＸＹ方向スライダ４を駆動する指令を出すとともに、前記カセット１の平面内における基板３の位置を検出して、その検出時点のロボット９のアーム１０の位置およびスライダ４の位置を記憶し、さらにこれらの各位置データからカセット１における基板３の位置の補正量を演算するように機能する。なお、この演算結果は、ロボット９による基板位置の補正工程に利用される。
【００１６】
次に動作を説明する。まず、制御装置１２の指令によりＸＹ方向スライダ４を駆動して、Ｙ方向スライダ６による第１のＹ方向位置にて、Ｘ方向スライダ５によりセンサ支持部７をＸ方向に移動させて第１のセンサ８を、カセット１の各スロットごとの基板３間に挿入する。このため、これらの第１のセンサ８は各基板３の長辺を横切るように移動し、その基板３の長辺の一つの位置を検出する。従って、基板３がカセット１内において基準位置から位置ずれている場合には、それぞれの基板に対応する第１のセンサ８が動作するＸ方向位置が異なることになる。制御装置１２はこれらの第１のセンサ８が検出した基板３のＸ方向の位置を記憶する。
【００１７】
次に、ＸＹ方向スライダ４を制御装置２の指令のもとで駆動し、一旦Ｘ方向スライダ５によりセンサ支持部７を元の位置に戻した後、Ｙ方向スライダ６により第２のＹ方向位置に移動させ、この位置にて、Ｘ方向スライダ５によりセンサ支持部７をＸ方向に移動させる。そして、このとき各スロット対応の第１のセンサ８が各基板３の長辺を横切り、その基板３の他の一つのＸ方向位置を検出する。このＸ方向位置も、制御装置１２に記憶される。
【００１８】
続いて、その制御装置１２の指令によりロボット９が作動を開始し、搬送しようとする基板３を収納した前記カセット１のスロットに向けてアーム１０を伸ばし、そのアーム１０端の第２のセンサ１１を各基板３間に挿入する。この第２のセンサ１１は基板３の短辺を横切るときのＸ方向位置およびＹ方向位置をそれぞれ検出する。ここで、ロボット９は各関節の角度から第２のセンサ１１の動作時のＸ方向座標およびＹ方向座標を同時に検出するように機能する。制御装置１２はこのようにして第１のセンサ８および第２のセンサ１１によって求めた長方形（矩形）の長辺の二つの位置と短辺の一つの位置とから、定位置にあるカセット１における基板３の位置を演算によって求めることができる。
【００１９】
一般に、二次平面内における長方形の位置および角度は、一つの辺もしくは平行な二つの辺に交わる二本の直線の交点の座標値と、その辺と直角なもう一つの辺に交わる直線との交点の座標値とにより決定される。本発明では、基板３の長辺に交わる直線との二つの交点と短辺に加わる直線との交点とから、二次平面内での基板３の位置を求めるようにしている。
【００２０】
図３（ａ）乃至（ｆ）は前記長方形の基板３上の三つの位置から、この基板３の位置を特定できる原理を説明する図である。これによれば、図３（ａ）に示すように、平面内に置かれた長方形の基板３は、その中心位置ｎの座標（ｘｏ、ｙｏ）と短辺のＸ軸に対する傾きθにて位置が決まるが、一般にその中心位置ｎを検出することは困難である。また、図３（ｂ）に示すように、基板３の一つの辺上の座標（ｘ１、ｙ１）のみが与えられても、その基板３の位置、姿勢ともに決まらない。さらに、図３（ｃ）に示すように、基板３の一つの辺上に二つの座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）が与えられた場合は、傾きは決まるものの、位置は二つの座標を結ぶ線上で位置が変化して、決まらない。また図３（ｄ）に示すように、基板３の隣り合う二つの辺上に各一の座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）が与えられた場合にも、その基板の位置および傾きは決まらない。しかし、図３（ｅ）に示すように、基板３の一つの辺上に二つの座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）と、その辺に隣り合う他の辺上の一つの座標（ｘ３、ｙ３）とによって初めて基板３の位置と姿勢が一つに決まる。本発明は、この図３（ｅ）の原理を利用するものである。
【００２１】
図４は前記のような原理を利用して、すなわち、矩形の基板３における１辺の二つの位置と、他辺の一つの位置とにもとづいて、その基板３の位置を検出する他の基板位置検出装置を概念的に示す。これが図１に示したものと異なるところは前記ＸＹ方向スライダ４に代えて、基板３の長辺の二つの位置を個別に検出する第３のセンサ１３および第４のセンサ１４が設けられた各一のセンサ支持部１５、１６を持つ、二つのＸ方向スライダ１７および１８を設けたことである。この場合には、Ｘ方向スライダ１７、１８が独自にＸ方向に移動することにより、第３のセンサ１３および第４のセンサ１４が検出する二つの位置とロボット９側の第２のセンサ８が検出する一つの位置とによって、前記同様にカセット１における基板３の位置を正確に求めることができる。
【００２２】
図５は、図４に示すロボット９に設けられた第２のセンサ１１に代えて、基板３の短辺の一つの位置を検出する第５のセンサ１９を用いたものを示し、この第５のセンサ１９をＹ方向スライダ２０によって移動されるセンサ支持部２１上に設けたものである。この場合には、基板３の長辺の二つの位置とこれに隣り合う短辺の一つの位置とによって基板３の位置を特定できる。また、ロボット９にはセンサが設けられないため、ロボット自体に生じる関節回りの誤差などに起因した検出精度の劣化を未然に回避できる。
【００２３】
図６は図１に示すロボット９に設けられた第２のセンサ１１に代えて、基板３の短辺の一つの位置を検出する第５のセンサ１９を用いたものを示し、この第５のセンサ１９をＹ方向スライダ２０によって移動されるセンサ支持部２１上に設けたものである。この例の場合も、図５に示したものと同様に、ロボット自体に生じる誤差に起因した検出精度の劣化を未然に防止できる。
【００２４】
図７はカセット１内の基板３のいずれか一辺である長辺の少なくとも二つの位置を検出する第６のセンサ２２および第７のセンサ２３と、前記一辺に隣り合う他辺である短辺の少なくとも一つの位置を検出する第８のセンサ２４とを各一のセンサ支持部２５、２６、２７上に取り付け、これらのセンサ支持部材２５、２６、２７を前記各辺に対して斜め方向に同時に移動可能にする斜め方向スライダ２８上に取り付けたものである。この形態によれば、斜め方向スライダ２８の単一方向の移動によって各センサ２２、２３、２４のすべてを、略同時に基板３の長辺の二箇所と短辺の一箇所に横切らせることができる。これにより、基板位置の検出速度が向上することとなる。
【００２５】
また、図８は図５の変形例であり、これが第３のセンサ１３および第４のセンサ１４を備えたセンサ支持部１５、１６を、一つのＸ方向同時スライダ２９上に設置したものである。これによれば、図５に示すように別々のスライダを独立して作動させる必要がないため、基板３の位置検出速度が早くなり、図５の各スライダ１７、１８相互間での寸法誤差にもとづく検出誤差を抑えることが可能となる。また、スライダ機構の簡素化およびローコスト化を実現できる。さらに、図９は図４の変形例であるり、これが第３のセンサ１３および第４のセンサ１４を備えたセンサ支持部１５、１６を、一つのＸ方向同時スライダ２９上に設置したものである。この場合にも、図８の場合と同じく、二つのセンサ１３、１４を一つのＸ方向同時スライダ２９により同時に基板の長辺を横切らせることができ、基板位置の検出速度が早くなるほか、スライダ機構の簡素化およびローコスト化を実現できる。
【００２６】
なお、前記においては、固定されたカセット内の基板３に対し各センサを移動させる場合について述べたが、各センサを固定し、カセットをそのセンサに対し移動させるようにしても同様の効果が得られる。また、センサの使用量を減らすために、各センサをスロットごとに設けずに、一つまたは少数のセンサをカセットの上下方向に移動させるようにして、各スロットごとの基板位置検出に兼用するようにしてもよい。これによれば、さらなるコスト削減に寄与できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基板を収納したカセットの近傍に、ロボットおよびスライダによる移動が可能なセンサ支持部を配置し、これらに設けた少なくとも二つのセンサを基板の一辺を横切るように移動させ、さらに、少なくとも一つのセンサを前記一辺に隣り合う他辺を横切るように移動させることで、基板上の３位置を検出可能にし、以て基板のカセットにおける位置ずれを、最小限のセンサの使用量にて短時間にて高精度に検出できる。また、センサをロボットのアーム上に設けない場合には、ロボット側への配線やデータ処理が容易となるほか、ロボット自体が持つ誤差が位置検出結果に悪影響を及ぼすのを未然に回避できる。さらに、二次元平面内で基板の位置、角度が一度で求められるため、従来技術のようにわざわざ基板をカセットから引き出して、他の場所でセンシングするという余分な工程が必要でなくなり、タクトタイムを短縮できる。また、カセット内の複数のスロット内の各基板について、各スロットごとに設けたセンサを利用して同時に位置検出を行うことで、多数枚の基板位置検出のタクトタイムを短縮することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態による基板位置検出装置を概念的に示す平面図である。
【図２】  図１のカセットとセンサ支持部の関係を示す正面図である。
【図３】  本発明の基板位置検出装置による基板位置検出原理を示す説明図である。
【図４】  本発明の実施の他の形態による基板位置検出装置を概念的に示す平面図である。
【図５】  本発明の実施の他の形態による基板位置検出装置を概念的に示す平面図である。
【図６】  本発明の実施の他の形態による基板位置検出装置を概念的に示す平面図である。
【図７】  本発明の実施の他の形態による基板位置検出装置を概念的に示す平面図である。
【図８】  本発明の実施の他の形態による基板位置検出装置を概念的に示す平面図である。
【図９】  本発明の実施の他の形態による基板位置検出装置を概念的に示す平面図である。
【符号の説明】
１  カセット
３  基板
４  ＸＹ方向スライダ
７  センサ支持部
８  第１のセンサ
９  ロボット
１１  第２のセンサ
１２  制御装置
１３  第３のセンサ
１４  第４のセンサ
１５，１６  センサ支持部
１７，１８  Ｘ方向スライダ
１９  第５のセンサ
２０  Ｙ方向スライダ
２１  センサ支持部
２２  第６のセンサ
２３  第７のセンサ
２４  第８のセンサ
２５，２６，２７  センサ支持部
２８  斜め方向スライダ
２９  Ｘ方向同時スライダ
【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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【図８】
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【図９】
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