(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレイからの基板の取り出しを実行し、または、前記トレイへ基板を搬入するための基板搬出入装置であって、
複数段のトレイを積載したパレットを移動させるための、コンベアと、
前記コンベアの所定の位置に前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、
前記位置決め手段によって前記パレットが位置決めされた状態で、前記パレット及び前記トレイに設けられた通過用孔を通過する、前記基板をトレイから持ち上げるための伸縮自在のリフトピンと、
前記パレットに積載された前記複数段のトレイを、処理対象トレイを含みそれより下段にある第１のトレイ群と前記処理対象トレイより上段にある第２のトレイ群とに分離し、前記第１のトレイ群と前記第２のトレイ群とを相対的に昇降させるためのトレイ昇降手段と、
前記トレイ昇降手段の動作を制御するトレイ昇降制御手段と、
前記トレイ昇降手段が前記第２のトレイ群を昇降させて前記処理対象トレイ上に空間が確保されている間に、前記リフトピンの先端が前記処理対象トレイから所定距離をなすように前記リフトピンの動作を制御するリフトピン制御手段と、
を備えたことを特徴とする基板搬出入装置。
【請求項２】
前記トレイ昇降制御手段は、前記トレイ昇降手段が前記第２のトレイ群を保持して昇降させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の基板搬出入装置。
【請求項３】
前記トレイ昇降手段は、それぞれ同一構成を有する複数の昇降ユニットを有し、
前記トレイ昇降制御手段は、所定段数分のトレイの処理が完了する毎に、前記昇降手段として用いる前記昇降ユニットの数を減少させるように前記トレイ昇降手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板搬出入装置。
【請求項４】
前記基板を前記トレイから取り出す場合、前記複数段のトレイの最下段から順番に前記基板を取り出すように、前記トレイ昇降制御手段は前記トレイ昇降手段を、前記リフトピン制御手段は前記リフトピンの動作を、制御することを特徴とする請求項１に記載の基板搬出入装置。
【請求項５】
前記基板を譲り受けて前記トレイに搬入する場合、前記トレイ昇降制御手段は、前記複数段のトレイの最上段から順番に前記基板を搬入するように、前記トレイ昇降手段の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板搬出入装置。
【請求項６】
さらに、前記基板を譲り受けて前記トレイに搬入する場合に、前記トレイ上に配置される前記基板の位置を調整する位置調整手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の基板搬出入装置。
【請求項７】
前記位置調整手段は、前記トレイ昇降手段に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の基板搬出入装置。
【請求項８】
前記トレイ昇降手段は、それぞれ同一構成を有する複数の昇降ユニットを有し、
前記位置調整手段は、前記複数の昇降ユニットのそれぞれに取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の基板搬出入装置。
【請求項９】
さらに、前記パレットの搬入経路と搬出経路を異ならせるパレットソーターを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板搬出入装置。
【請求項１０】
基板をトレイから取り出し、または、基板をトレイに搬入するための基板搬出入装置であって、
複数段のトレイを積載したパレットを移動させるためのコンベアと、
前記コンベアの所定の位置に前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、
前記位置決め手段によって前記パレットが位置決めされた状態で、前記パレット上の前記複数段のトレイを処理対象トレイと処理対象外トレイに分離し、前記基板の搬入動作の準備を整える基板搬入準備手段と、
前記基板搬入準備手段の動作を制御する制御手段と、
前記基板を前記トレイに搬入する場合に、前記トレイの外の上方位置で、前記基板の位置を前記トレイの位置に倣わせて調整する位置調整手段と、
を備えることを特徴とする基板搬出入装置。
【請求項１１】
前記基板搬入準備手段は、前記処理対象外トレイを保持して昇降させるトレイ昇降手段と、伸縮自在に上下するリフトピンとを備え、
前記制御手段は、前記トレイ昇降手段が前記処理対象外トレイを上昇させている間に、前記リフトピンの先端が前記処理対象トレイから所定距離をなすように前記リフトピンの動作を制御し、前記基板の搬入の準備を整えることを特徴とする請求項１０に記載の基板搬出入装置。
【請求項１２】
基板をトレイから取り出し、または、基板をトレイに搬入するための基板搬送方法であって、
コンベアによって、複数段のトレイを積載したパレットを移動させるパレット移動工程と、
前記コンベアの所定の位置に前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め工程と、
前記パレットに積載された前記複数段のトレイを、処理対象トレイを含みそれより下段にある第１のトレイ群と前記処理対象トレイより上段にある第２のトレイ群とに分離し、前記第１のトレイ群と前記第２のトレイ群とを相対的に昇降させるためのトレイ昇降工程と、
前記トレイ昇降工程によって前記第２のトレイ群を昇降させて前記処理対象トレイ上に空間が確保されている間に、前記パレット及び前記トレイに設けられた通過用孔を通過する、前記基板をトレイから持ち上げるための伸縮自在のリフトピンの先端が前記処理対象トレイから所定距離をなすように前記リフトピンの動作を制御するリフトピン制御工程と、
を備えたことを特徴とする基板搬出入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬出入装置に関し、特にパレット上に積載されたトレイから基板を取り出し、さらに、処理された基板を再度トレイに搭載するための基板搬出入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のトレイを出入り可能に支持するトレイ棚を備え、トレイ棚から搬出した一のトレイに積載されたワークを取り出して板材加工機に供給し、また、板材加工機から加工後のワークを取り出して他のトレイに積載する基板搬送装置が種々提案され、また実現化されている。
【０００３】
例えば、従来の基板搬送装置は、特開平１２−２４６５５２号公報に記載されている。図１は、従来の基板搬送装置を概略的に示した説明図、図２は、図１の要部拡大説明図である。基板搬送装置１０は、板材加工機であるレーザ加工機（図示せず）の側方位置に設けられ、図１に示したように、図中左側から右側に向かってトレイチェンジ部１１、素材一枚取り部１２、加工機連絡部１３、製品積載部１４を備えている。
【０００４】
トレイチェンジ部１１は、加工前板材を載せた素材トレイ１６を上下に複数段収容可能な素材トレイストッカ１７と、素材トレイストッカ１７に収容された素材トレイ１６を素材トレイストッカ１７の下部位置に設けられた素材取り出し位置まで搬送する素材トレイ搬送手段１８とを有する。
【０００５】
素材一枚取り部１２は、素材取り出し位置まで搬送された素材トレイ１６から素材を取り出す素材取り出し手段２１を備える。加工機連絡部１３は、レーザ加工機との間を往復移動する加工トレイ２３を備え、加工トレイ２３に載せた状態で加工前板材をレーザ加工機に搬入し、また加工後板材をレーザ加工機から搬出する動作を行う。製品積載部１４は、上下移動する製品リフタ１５を備え、製品リフタ１５に載せた製品トレイ１９上に加工機連絡部１３から取り出した加工後板材を載せる動作を行う。
【０００６】
そして、素材一枚取り部１２、加工機連絡部１３、製品積載部１４の上部位置には加工前板材を素材一枚取り部１２から加工機連絡部１３に移送し、加工後板材を加工機連絡部１３から製品積載部１４に移送する移送手段２４が設けられている。
【０００７】
移送手段２４は、素材一枚取り部１２から製品積載部１４に亘って水平に設けられたレールに懸吊され、駆動モータにより移動可能なフォーク２５を備えている。フォーク２５は移動方向一方側を片持ち支持した移動方向に伸長する複数本の腕部２５ａを備えており、腕部２５ａ上に加工前板材若しくは加工後板材を載せ、移送することができる。
【０００８】
このフォーク２５により製品積載部１４まで移送された加工後板材を製品トレイ１９上に載せる方法は、まず最初に、フォーク２５の下方から製品リフタ１５を上昇させ、図２に示したように、製品トレイ１９の抑制板２０がフォーク２５の腕部２５ａよりも上方に突出する高さ位置まで上昇させる。製品トレイ１９の抑制板２０は、製品トレイ１９の加工機連絡部側の側端部に設けられたものであり、腕部２５ａの間を通過可能な位置に設けられている。
【０００９】
次に、フォーク２５を加工機連絡部１３側へ移動させる。これにより、フォーク２５の腕部２５ａに載せられた加工後板材は、フォーク２５と共に加工機連絡部１３側に移動しようとするが、抑制板２０にその移動を抑制され、製品積載部１４内に留められる。したがって、フォーク２５のみが加工機連絡部１３内へと移動し、加工後板材は腕部２５ａから製品トレイ１９上に載せ代えられる。
【００１０】
しかしながら、上記の基板搬送装置１０で取り出す素材がガラス基板のように破損しやすい材料の場合には、取り扱いに注意を要する。つまり、従来の基板搬送装置では、基板を取り出すまでの間に、基板を移動させる距離が長く、その動作が複雑なので、途中で基板を破損してしまう危険性があるのである。この危険性をできるだけ除去する必要がある。
【００１１】
また、基板搬送装置１０では、トレイスタッカ１７にトレイが積み上げられているだけなので、トレイの積み上げ方が良くなく、ずれている場合には、取り出された素材（基板）の位置が本来あるべき中心位置にないことがある。特に、トレイは、使用しているうちに摩擦や熱により段々と歪みが生じてくるので、これらを原因とする位置ずれを矯正する必要があるが、そのような機構は上記従来技術には設けられていない。
【００１２】
このような位置ずれがある場合には、素材の処理にも影響を与えることになる。つまり、ずれたままで素材を処理すれば均一な製品を製造することは出来なくなる。
【００１３】
しかるに、この位置決めについては、処理装置において行うことも考えられるが、処理装置が複数種類ある場合、その都度処理装置において位置決めを正確に行わなければならず、その処理装置に適した位置決め機構を設けなければならず、煩に耐えない。従って、各処理装置の中継地点である基板搬送装置において正確に位置決めを行うことができれば非常に便利であり、コストの削減及び装置の小型化により資することになる。
【００１４】
本発明は、主に、上述のような従来技術が有していた問題を解決するものであり、取り扱いに注意を要する基板でもスムーズにトレイから取り出し、かつ加工済みの基板を再度トレイに効率よく搭載することができる基板搬出入装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、トレイの歪み等によって生じた基板の位置ずれを簡単に矯正し、基板をトレイ上の定位置に正確に載置することができる基板搬出入装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、トレイからの基板の取り出しを実行し、または、前記トレイへ基板を搬入するための基板搬出入装置であって、複数段のトレイを積載したパレットを移動させるための、コンベアと、前記コンベアの所定の位置に前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、前記位置決め手段によって前記パレットが位置決めされた状態で、前記パレット及び前記トレイに設けられた通過用孔を通過する、前記基板をトレイから持ち上げるための伸縮自在のリフトピンと、前記パレットに積載された前記複数段のトレイを、処理対象トレイを含みそれより下段にある第１のトレイ群と前記処理対象トレイより上段にある第２のトレイ群とに分離し、前記第１のトレイ群と前記第２のトレイ群とを相対的に昇降させるためのトレイ昇降手段と、前記トレイ昇降手段の動作を制御するトレイ昇降制御手段と、前記トレイ昇降手段が前記第２のトレイ群を昇降させて前記処理対象トレイ上に空間が確保されている間に、前記リフトピンの先端が前記処理対象トレイから所定距離をなすように前記リフトピンの動作を制御するリフトピン制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による基板搬出入装置は、基板をトレイから取り出し、または、基板をトレイに搬入するための基板搬出入装置であって、複数段のトレイを積載したパレットを移動させるためのコンベアと、前記コンベアの所定の位置に前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、前記位置決め手段によって前記パレットが位置決めされた状態で、前記パレット上の前記複数段のトレイを処理対象トレイと処理対象外トレイに分離し、前記基板の搬入動作の準備を整える基板搬入準備手段と、前記基板搬入準備手段の動作を制御する制御手段と、前記基板を前記トレイに搬入する場合に、前記トレイの外の上方位置で、前記基板の位置を前記トレイの位置に倣わせて調整する位置調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明による基板搬出入方法は、基板をトレイから取り出し、または、基板をトレイに搬入するための基板搬送方法であって、コンベアによって、複数段のトレイを積載したパレットを移動させるパレット移動工程と、前記コンベアの所定の位置に前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め工程と、前記パレットに積載された前記複数段のトレイを、処理対象トレイを含みそれより下段にある第１のトレイ群と前記処理対象トレイより上段にある第２のトレイ群とに分離し、前記第１のトレイ群と前記第２のトレイ群とを相対的に昇降させるためのトレイ昇降工程と、前記トレイ昇降工程によって前記第２のトレイ群を昇降させて前記処理対象トレイ上に空間が確保されている間に、前記パレット及び前記トレイに設けられた通過用孔を通過する、前記基板をトレイから持ち上げるための伸縮自在のリフトピンの先端が前記処理対象トレイから所定距離をなすように前記リフトピンの動作を制御するリフトピン制御工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
さらなる発明の具体的構成は、以下の発明を実施するための最良の形態及び添付図面により明らかになるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、従来の基板搬出入装置を概略的に示した図である。
【図２】図２は、従来の基板搬出入装置の要部拡大図である。
【図３】図３は、本発明による基板搬出入装置を概略的示した構成図である。
【図４】図４Ａ乃至図４Ｃは、本発明による基板搬出入装置におけるパレット位置決め動作を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の位置決めユニット１１２の構造及び動作を説明するための図である。
【図６】図６は、第２の位置決めユニット１１３の構造及び動作を説明するための図である。
【図７】図７は、トレイから基板を取り出すときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８Ａ乃至図８Ｃは、トレイチャック１０７の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、トレイの構造を説明するための図である。
【図１０】図１０Ａ乃至図１０Ｃは、トレイチャックの構造を説明するための図である。
【図１１】図１１は、トレイに加工済基板を搬入するときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２Ａ乃至図１２Ｃは、位置調整部材１００５の構造を説明するための図である。
【図１３】図１３は、位置調整部材１００５とトレイチャック１０７との位置関係を説明するための図である。
【図１４】図１４は、トレイ交換時の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した基板搬出入装置の実施の形態を図を参照して説明する。
【００２１】
図３は、本発明に係る基板搬出入装置１００の全体を示す外観図である。基板搬出入装置１００は、パレット１０１に積載された複数のトレイ１０２の下から順番にトレイからガラス基板１０８を取り出し、さらには処理後の基板を再度トレイに搭載する機能を有するものである。なお、全てのトレイに基板が入っている場合には一番下段のトレイから順番にガラス基板１０８を取り出すようにする。また、例えば、ある段のトレイより下の段のトレイが全て空の場合には、その段を処理対象としてガラス基板１０８をトレイから取り出し、又はトレイに搬入することができる。全ての段のトレイにガラス基板１０８が搭載されている場合には下から順にガラス基板を取り出し、また、全て空のトレイにガラス基板を搬入する場合には最上段から搬入の動作が行われる。これら取り出し／搬入動作については後で詳細に説明する。
【００２２】
図３において、１０３は、積載されたトレイ１０２が載せられたパレット１０１を、ガラス基板１０８の取り出し位置に位置決め及び搬送するための第１のコンベアである。また、１０４は、第１のコンベア１０３にパレット１０１及びトレイ１０２を送り出すための第２のコンベアである。第１のコンベア１０３と第２のコンベア１０４は装置の設置面（地面）からは同一の高さを有するように接続されている。そして、第２のコンベア１０４はパレット１０１をＸ方向（正負両方向）に移動させるための駆動用ローラ１０４ａ、及びパレット１０１を下から支えるためのフリーローラ１０４ｂを備えている。なお、本実施形態では、第１のコンベア１０３は両端部に駆動用ローラを設け、搬送面中央にはフリーローラは設けられていない。
【００２３】
１０５は、テレスコ式（Ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ）に伸縮するリフトピンであり、トレイ１０２の設けられている穴１０２ａを通りガラス基板１０８をトレイから所定の高さ分持ち上げるようになっている。このリフトピン１０５は、ガラス基板１０８が安定さえすればその数はいくつでも良い。なお。リフトピン１０５の先端は、ガラス基板１０８を傷つけないようにゴム等の柔らかい材料で覆われるようにしてもよい。
【００２４】
１０６はトレイチャック駆動部であり、トレイチャック１０７を備えている。必要な段数分のトレイ１０２がそのＹ方向の両側よりトレイチャック１０７によって抑えられ、その状態でそのトレイチャック１０７がトレイチャック駆動部１０６によって上下動作するようになされている。トレイチャック１０６には、格段のトレイ１０２を係止する係止部（把持爪）１０７ａが設けられている。
【００２５】
１０９は、リフトピン１０５によってトレイ１０２から所定高さ分持ち上げられたガラス基板１０８を取り出すためのロボットである。また、１１０はロボット１０９のコの字型のアームであり、このアームがリフトピン１０５に持ち上げられたガラス基板１０８の下に入り、ガラス基板１０８を吸着保持後すくい上げるように持ち上げてそれをリフトピン１０５から受け取る。
【００２６】
一方、本基板搬出入装置１００は、取り出したガラス基板１０８が図示しない処理装置によって加工され、この加工されたガラス基板１０８（製品）を再度トレイ１０２に搭載する動作も行うことができる。この場合には、トレイ１０２の一番上から順番に加工基板を搭載することになる。
【００２７】
以上のような構成を有する基板搬送措置１００の動作について、図４Ａ乃至図４Ｃを用いて説明する。
【００２８】
（パレット１０１の位置決め動作）
図４Ａ乃至図４Ｃは、パレット１０１に載せられたトレー１０２がコンベア上を搬送され、ガラス基板取り出し動作の定位置に到着した場合の位置決め動作を説明するための概略図である。
【００２９】
まず、図４Ａにおいて、トレイ１０２が載ったパレット１０１はコンベアの川上方向（Ｘ軸の正方向）から川下方向（Ｘ軸の負方向）に搬送され、第１のコンベア１０３の一端（川下側の端）に設けられた位置決めブロック１１１に当接した場合、コンベア１０３は停止するように制御される。なお、コンベア１０３の停止動作は、本実施形態ではパレット１０１の位置決めストッパ１０１ａが位置決めブロック１１１に当接したことを検知する図示しないセンサが設けられている。このセンサが、パレット１０１の位置決めブロック１１１への接触を検知すると、コンベア１０３のみを停止させる。また、このコンベア停止方法としては、センサを設けるほか、パレット１０１が位置決めブロック１１１に当接したことによって機械的なスイッチがＯＮになるような機構を採用するようにしてもよい。
【００３０】
第１のコンベア１０３が停止すると、図４Ｂに示されるように、進行方向に対してパレット１０１の末尾方向から第１の位置決めユニット１１２がコンベア１０３の下面から突出し、パレット１０３を位置決めブロック１１１との間に挟み込み、進行方向（Ｘ軸方向）を位置決めしてパレットを固定する。なお、この第１の位置決めユニット１１２のより詳細な構造については図５を用いて後述する。
【００３１】
そして、コンベア１０３は駆動（例えば、チェーン駆動）ローラが両端に設けられ、搬送面中央が空いたものとなっているため、図４Ｄで示される昇降ユニット１１４がコンベア１０３の下面からパレット１０１を数センチ持ち上げる。このとき第１の位置決めユニット１１２も、昇降ユニット１１４のリフト動作に従って、パレット１０１との当接面１１２ａも数センチ持ち上がるような機構になっている（詳細は後述する）。なお、昇降ユニット１１４は、上面がフリーローラ（回転方向がＹ軸方向）となっているため、パレット１０１は水平面内で移動しやすくなっている。
【００３２】
Ｘ軸方向での位置決めが終わると続いて、図４Ｃで示されるように、コンベア１０３の川幅方向（Ｘ軸方向）から第２の位置決めユニット１１３が各々突出し、パレット１０１を（他方のユニットは図示されておらず、反対側の側面に突出している）コンベア１０３のＹ軸方向（川幅方向）の両側から挟み込むようにして、Ｙ軸方向の位置決めが行われる。なお、図４Ｃで示されるように、昇降ユニット１１４でパレット１０１が下から持ち上げられているので、第１の位置決めユニット１１２と同様の構造である位置決めブロック１１１の当接面（ローラ部）１１１ａも、数センチ追従し、上昇している。
【００３３】
そして、以上のような位置決め動作により、ガラス基板１０８を取り出しのに適切な位置にパレット１０１が位置決めされると、まず、第２の位置決めユニット１１３がパレット１０１から離れる。また、昇降ユニット１１４が下降し、ガラス基板１０８の搬出入動作が開始される。なお、昇降ユニット１１４に下限センサが設けられており、上昇後再度下降したことでセンサがＯＮとなるようになっており、それによって次の基板搬出入動作への開始のためのトリガー信号となる。
【００３４】
なお、位置決めブロック１１１と第１の位置決めユニット１１２とによるパレット挟持動作は、全てのトレイ１０２に載置されているガラス基板１０８が取り出されるまで継続される。
【００３５】
図５は、第１の位置決めユニット１１２の詳細を示す図である。図５で示されるように、第１の位置決めユニット１１２が待機状態の時にはポジションＷに配置される。また、シリンダ１１５の作用部１１５ａもポジションＷに配置されている。そして、パレット１０１が位置決めブロック１１１に当接したことを検知した場合、制御信号がシリンダ１１５に送られる。その制御信号に応じて第１の位置決めユニット１１２を待機状態時のポジションＷから位置決め状態時のポジションＳ１に設定するように、作用部１１５ａをシリンダによってポジションＷからポジションＳ１に移動させる。
【００３６】
また、図５において、第１の位置決めユニット１１２のパレット１０１へ当接はローラ１１２ａを介してなされ、さらにこのローラ１１２ａは軸１１２ｂを中心にしてスライドするようになっている。つまり、前述のように、パレット１０１はコンベア上での進行方向（Ｘ軸方向）における位置決めがなされた後、コンベア下面からパレット１０１を昇降ユニット１１４によって持ち上げる。そして、パレット１０１が持ち上げられると、Ｘ軸方向の位置決めが行われるが、そのときパレット１０１に対してローラ１１２ａが追従できるように中心軸１１２ｂに対してスライドする。このスライドを可能にするために中心軸１１２ｂのシャフトはある程度長めになっている。
【００３７】
図６は、第２の位置決めユニット１１３の詳細を示す図である。図６で示されるように、第２の位置決めユニット１１３が待機状態の時にはポジションＷに配置される。また、シリンダ１１６の作用部１１６ａもポジションＷに配置されている。そして、昇降ユニット１１４によってパレット１０１が数センチ持ち上げられると、制御信号がシリンダ１１５に送られる。その制御信号に応じて第２の位置決めユニット１１３を待機状態時のポジションＷから位置決め状態時のポジションＳ２に設定するように、作用部１１６ａをシリンダによってポジションＷからポジションＳ２に移動させる。この第２の位置決めユニットはパレット１０１をＹ軸方向の側面を両側から挟むようにして位置決めを行うため、コンベア１０３の両端に各々設けられている。
【００３８】
（ガラス基板１０８の取り出し動作）
続いて、位置決めされたパレット１０１に載せられた各トレイ１０２からガラス基板１０８を取り出す動作について、図７乃至図９を用いて説明する。
図７は、ガラス基板１０８の取り出し動作を説明するためのフローチャートである。図８Ａ乃至図８Ｃは、トレイを持ち上げているときの動作を示す図である。図９は、トレイ１０２の構造を示す図である。
【００３９】
図７を参照すると、ステップＳ７０１において、上述したパレットの位置決め動作が行われ、それが終了すると、ステップＳ７０２に動作は移行する。
【００４０】
ステップＳ７０２では、ｋ＝１にセットされる。つまり、まず一番下段のトレイからガラス基板１０８を取り出すことから動作が始められる。
【００４１】
そして、ステップＳ７０３では、最下段のトレイを残し、下から２段目以上のトレイがトレイチャック１０７によって持ち上げられる。最下段のトレイから順番にガラス基板１０８を取り出すように設定されている場合には、トレイチャック１０７も下から２段目のトレイを持ち上げるように設定されている。トレイチャック１０７は、係止部（把持爪）１０７ａを有し、この係止部（把持爪）１０７ａがトレイ１０２の延設部（被係止部）１０２ａに係止し、係止しているトレイのみを持ち上げるような構造になっている。トレイチャック１０７によるトレイ１０２の把持動作及びトレイチャック駆動部１０６による上昇動作を確認した後に、処理はステップ７０４に移行する。
【００４２】
続いて、ステップＳ７０４において、リフトピン１０５が上昇し、１段目のトレイからガラス基板１０８が持ち上げられる。このリフトピン１０５は、常に一定ストローク上昇していくように設定されている。この上昇ストロークは、トレイ１枚分の厚さとなっており、例えば３０ｍｍに設定されている。そして、リフトピンが設定された所定ストローク分上昇し、かつ停止したことを確認した後、処理はステップＳ７０５に移行する。
【００４３】
ステップＳ７０５では、ロボット１０９のロボットハンド１１０がガラス基板１０８を取り出す。この場合、ロボット１０９の姿勢変更信号によってガラス基板の取り出し完了と見なして、処理はステップＳ７０６に移行する。
【００４４】
ステップＳ７０６では、ガラス基板が取り出されると、ステップＳ７０４で上昇したリフトピン１０５が下降し、その下降動作の完了が確認されたら、さらにトレイチャック１０７も下降する。つまり、一旦トレイ１０２を元の状態（全てのトレイが積み上がった状態）に戻す。なお、リフトピンの下降ストロークは、例えば９５ｍｍと設定されている。そして、リフトピン１０５はトレイ下１５ｍｍが最下位となっている。最初の上昇は９５ｍｍに、基板が取り出された後９５ｍｍ下降するように設定されている。下降ストロークは常に９５ｍｍと設定されているが、上昇ストロークは常に初回値９５ｍｍ＋（３０ｍｍ×上昇回数）となっている。
【００４５】
続いて、ステップＳ７０７において、処理段数ｋがトレイ１０２の段数ｎに等しいか、つまり全てのガラス基板１０８が取り出されたかが判断され、全て取り出されていれば、取り出し動作は終了する。まだ取り出されていないトレイが残っている場合には処理はステップＳ７０８に移行し、次段のトレイのための準備がなされ、さらにステップＳ７０３からステップＳ７０６までの処理が繰り返される。３段目以降のトレイについては、トレイチャック１０７は、一旦下降したトレイ１０２を元の状態にした後、全体を３０ｍｍだけ上昇させて把持を再開することになる。
【００４６】
なお、最後の（ｎ番目の）トレイ段からガラス基板１０８を取り出す場合には、ステップＳ７０３で持ち上げられるトレイは存在しないため、ｎ番目のトレイに蓋が存在する場合にはその蓋のみが持ち上げられる。もし蓋もない場合には何も持ち上げられず、全てのトレイがパレット１０１上に積み上げられた状態になる。
【００４７】
また、ある段のトレイからのみガラス基板１０８を取り出す場合には、図７のフローチャートに係る動作に関して、ステップＳ７０３→Ｓ７０４→Ｓ７０５→Ｓ７０６→終了、ということになる。この場合注意すべきことは、上述のように、処理対象のトレイよりも下段のトレイは空になっていなければならないことである。
【００４８】
（トレイチャック１０７の動作）
図８Ａ乃至図８Ｃを用いてトレイチャック１０７の動作について具体的に説明する。
通常、トレイ１０２は最下段から順番に処理されるが、その処理ごとに全てのトレイを元の状態（全トレイが積み上がった状態）に戻し、トレイチャック１０７の把持を解除する。そして、トレイチャック１０６が３０ｍｍ分だけ上昇し、次に処理すべきトレイを残してそれより上のトレイを把持して持ち上げることになる。これがトレイチャック１０６の基本動作である。
【００４９】
図８Ａ乃至図８Ｃにおいて、トレイチャック１０６は、３つのパートに分割されており、それぞれは、例えば２０段のトレイを把持して持ち上げることができるようになっている。ここでは、トレイチャック全体で６０段のトレイを把持して持ち上げることができるようになっているが、２０段毎に処理が終わるとそれぞれのトレイチャックは待機状態になる。つまり、下から２０段のトレイの処理が終わると下段のトレイチャック１０７ｄは待機状態に、２１段から４０段までのトレイの処理が終わると中段のトレイチャック１０７ｃは待機状態になる。
【００５０】
ここで、図８Ａは、全部で６０段あるトレイ（即ち、ｎ＝６０）のうち下から２０段目のトレイ１０２からガラス基板１０８を取り出した場合の動作を示している。このとき、トレイチャック１０７は上４０段のトレイ１０２を把持し、持ち上げていることになる。ガラス基板１０８の搬出（搬入）が終わると、トレイチャックが下降して一旦トレイを元の状態に戻す。
【００５１】
続いて、図８Ｂで示されるように、トレイチャック１０７全体がトレイ１０２の段ばらし（把持動作解除又はトレイ切り離し動作ともいう）を開始する位置まで下降する。この段ばらしを開始する位置とは、積み上がった処理済トレイのうち最上段トレイの位置を意味するものである。
【００５２】
そして、今までは上・中・下段のトレイチャック１０７ｂ乃至ｄを用いて把持及び持ち上げ動作を行っていたが、最初の２０段のトレイの処理が完了したので、図８Ｃで示されるように、下段のトレイチャック１０７ｄは待機状態に移行し、中上段のトレイチャック１０７ｂ及びｃのみを用いて把持及びトレイの持ち上げ動作を行うようにする。このように、トレイチャック１０７を３つのユニットに分割したのは、装置全体の高さをなるべく低くするためである。すなわち、もし常に３つ分のトレイチャックが上下するとすれば、６０段近くのトレイを処理する場合には、ほぼ倍の装置高さを必要としてしまい、装置の小型化の要請には応えられないからである。これに対して、本実施形態のようにトレイチャック１０７を分割した場合には、例えば６０段のトレイを処理できる装置であれば、略（６０＋２０）段分の高ささえあればよいことになる。なお、トレイチャックの分割の個数は３分割に限ったのもではなく、技術的には何分割でもよい。
【００５３】
（トレイチャック１０７の構造）
図１０Ａ乃至図１０Ｃはトレイチャック１０７の構造を示す図である。図１０Ａはトレイチャック正面概要図であり、図１０Ｂはトレイチャック側面概要図、図１０Ｃはトレイチャックの把持動作の駆動部分Ｐの拡大図である。
【００５４】
図１０Ａにおいて、トレイチャック１０７は、トレイチャック駆動部１０６にトレイチャック保持体１００４を介して設けられており、例えば３つのユニット１０７ｂ乃至ｄに分割され、それぞれ２０段の把持爪１０７ａ（図１０Ａには図示せず）を備えている。そして、それぞれのユニット１０７ｂ乃至ｄは、第１のバー１００１で連結された４本の垂直柱１００３を備えている。
【００５５】
また、図１０Ｂ及びＣで示されるように、トレイチャック保持体１００４から突出するようにして設けられた固定（連結ブロック１００６によって固定）の第２のバー１００２と第１のバー１００１とは、ガイドレール１００９とスライダー１０１０を介して連結されている。また、トレイチャック保持体１００４にはシリンダ軸１００７が固定されており、第１のバー１００１にはシリンダ動作部１００８が設けられている。従って、第１のバー１００１は矢印Ｇ方向（図３のＹ軸方向）に動くようになる。第１のバー１００１にはユニット１０７ｂ乃至ｄが取り付けられた垂直柱１００３が固定されているので、この動作により各ユニット１０７ｂ乃至ｄも矢印Ｇ方向に動作し、これによってトレイの把持動作を行えるようになっている。
【００５６】
また、図１０Ｂに示されるように、トレイチャック駆動部１０６内に設けられたサーボモータ１０１２によってボールネジ１０１１が回転し、これによってトレイチャック保持体１００４がＨ方向に上下運動するように制御される。
【００５７】
なお、位置調整部材１００５が第２のバー１００２に設けられているが、これは特に処理済ガラス基板をトレイに投入する場合に用いられるものであり、その動作については後述する。この位置調整部材１００５は各ユニット１０７ｂ乃至ｄに設けられている。
【００５８】
（処理済ガラス基板の投入動作）
図１１は、トレイ１０２からガラス基板１０８を取り出し、図示しない所定の処理装置によって処理した後、再度トレイ１０２に処理済ガラス基板１０８を投入する際の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ１１０１において、まず空のトレイ１０２が積み重ねられて載せられたパレット１０１が第１のコンベア１０３の定位置に設置される。ここでは、トレイは、下から１段、２段、・・・ｎ段と数えることとする。
【００６０】
そして、ステップＳ１１０２において、パレット１０１を位置決めする。この位置決め動作については、前述のガラス基板取り出し動作の時の位置決め動作（図７のステップＳ７０１）と同じなのでここでは説明は省略する。
【００６１】
ステップＳ１１０２で位置決めが完了すると、処理は最上段のトレイから順番に開始される。そして、ステップＳ１１０３でパラメータｋ＝１（ｋは処理上用いられる単なるパラメータであり、トレイの下からの段数を示すものではない。一方、ｋは別の意味において最上段から何段目のトレイかを示す内容となっている）に設定される。
【００６２】
ステップＳ１１０４においては、最上段（ｎ段目）のトレイを覆う蓋がトレイチャック１０７によって把持され、持ち上げられる。このトレイチャック１０７による把持及び上昇動作がなされ、上昇の停止が確認されると、処理はステップＳ１１０５に移行する。
ステップＳ１１０５では、リフトピン１０５が上昇し、最上段（ｎ段目、今ｋ＝１なのでｎ−ｋ＋１＝ｎである）のトレイから突出する。なお、基板搬入時における基板の受け渡しは常にトレイ上所定位置（例えば、８０ｍｍ）で行われるように設定されている。従って、最初のリフトピン１０５の上昇ストロークＬは、３０ｍｍ×６０段＋８０ｍｍ＝１８８０ｍｍとなる。より一般化して表現すると、上昇ストロークＬ＝３０ｍｍ×（ｎ−ｋ＋１）段＋８０ｍｍとなる。ここで、３０ｍｍはトレイの高さに相当し、一回の上昇分である。そして、リフトピン１０５が設定ストローク分上昇したことが確認されると、処理はステップＳ１１０６に移行する。なお、最上段以外のトレイを処理する場合以外は、８０ｍｍ＋１５ｍｍ＝９５ｍｍ分だけリフトピン１０５は上昇する。１５ｍｍの意味については後述する。
【００６３】
ステップＳ１１０６では、処理済ガラス基板１０８を持ったロボットハンド１１０が最上段のトレイ上に入り込む。このロボットハンド１１０は予め設定された位置（トレイ上の８０ｍｍの位置）に到達すると停止するようになっている。停止したことが確認されれば、処理はステップＳ１１０７に移行する。
【００６４】
ステップＳ１１０７では、ロボットハンド１１０による保持動作が吸着保持からエアー吹き付けによる浮上保持に切り替わる。このときの基板の浮上はハンド上から数ミリ程度であり、これは後述の位置調整動作（基板１０８の位置決め）による基板へのダメージを防止する目的でなされるものである。ロボットハンド１１０によるエアー吸引からエアー吹き付けの切り替えが確認されると、処理はステップＳ１１０８に移行する。
【００６５】
ステップＳ１１０８では、ロボットハンド１１０によって基板が浮上保持された状態で、基板１０８の４方向から位置調整部材１００５が接近し、まずは長辺方向の位置調整（位置決め）が行われる。位置調整部材１００５が最初に接触するのは基板１０８ではなく、トレイ１０２である。つまり位置調整部材１００５のトレイ位置確認ローラ１２０３ａ（図１１参照）がトレイ１０２に接触し、そのＸ軸に平行な辺（長辺）の位置をまず確認する。続いて、基板位置調整ローラ１２０２ａにより、トレイ１０２の位置に倣わせるように基板１０８のＸ軸方向位置が調整（位置決め）される。ステップＳ１１０９において、ローラ１２０３ｂによってトレイ１０２の短辺、即ちＹ軸に平行な辺の位置が確認される。さらに、基板位置調整ローラ１２０２ｂにより、トレイ１０２の位置に倣わせるように基板１０８のＹ軸方向の位置が調整（位置決め）される。つまり、図１２Ａに示されるように、トレイ１０２の中心点Ｏにガラス基板１０８の中心点が常に合致するように搬入されるようにされる。なお、トレイ位置確認ローラ１２０３ａ、ｂがトレイ１０２の四隅に係合した状態なので、基板１０８に対してローラ１２０２ａ、ｂから不必要な力は掛からないようになっている。また、位置決め調整部材９０５の進退する時間は所定時間に設定されており、この所定時間経過後、処理はステップＳ１１１０に移行する。
【００６６】
ステップＳ１１１０では、ロボットハンド１１０がリフトピン１０５に基板１０８を受け渡し、その後、ステップＳ１１１１では、リフトピン１０５が下降し、基板１０８をトレイ１０２の中に収容する。なお、下降ストロークはこの実施形態では１２５ｍｍ（８０ｍｍ＋３０ｍｍ＋１５ｍｍ）である。１５ｍｍとあるのは、リフトピン１０５はトレイ１０２下１５ｍｍで待機するように設定されているからである。
【００６７】
さらに、ステップＳ１１１２において、トレイチャック１０７が下降し、トレイチャック１０７によって持ち上げられていた蓋及び処理対象トレイより上の段の全トレイが空のトレイ上に戻されてパレット１０１上に載置される。つまり、一旦全トレイがパレット上に戻される。これで１枚目の基板の搬入動作が終了し、以後順番に最後の基板まで以上の動作が繰り返される。
【００６８】
そして、ステップＳ１１１３において、ｋ＝ｎか否か、つまり処理すべき全トレイに基板１０８が搬入されたかが判断される。全てが処理された場合には一連の搬入処理が完了し、まだ未処理のトレイが残っている場合には処理はステップＳ１１１４に移行する。
ステップＳ１１１４では、次の処理対象トレイに基板１０８を搬入するため、トレイチャック１０７が蓋及びｎ−ｋ＋１段目以上のトレイを持ち上げる。今、ｋ＝１であるからステップＳ１１１４ではｎ段目（最上段）と蓋が持ち上げられる。
【００６９】
ステップＳ１１１５では、次の処理の準備のため、次回のパラメータｋ＝今回のパラメータｋ＋１（つまり、次回のパラメータは、ｋ＝２：上から２段目）とされる。
【００７０】
以上のような搬入動作が、基本的に最下段のトレイの処理が終了するまで繰り返される。
【００７１】
このような搬入動作において、位置調整を行う工程を設けたことにより、トレイに多少の歪やうねりがあったとしても、基板１０８は常にトレイの所定の位置に正確に収容することができる（センタリング）。
【００７２】
なお、ガラス基板は任意の段のトレイに搬入するように制御することもできる。この場合、図１１のフローチャートの動作に関しては、ステップＳ１１０３においてｋ＝ｉ（最上段からの任意の段を意味する）として動作させ、ステップＳ１１１２が完了すれば搬入動作を終了させるようにすればよい。ただし、この場合も、任意の段からの基板取り出し動作と同様、処理対象のトレイよりも下段のトレイは空であることが必要となる。
【００７３】
（位置調整部材の構造）
図１２Ａ乃至図１２Ｃ及び図１３を用いて位置調整部材１００５の構造について説明する。
【００７４】
図１２Ａは、基板取り出し／搬入定位置を上から見た図である。ここでは、トレイ１０２にはガラス基板１０８が終了された状態が示されている。
【００７５】
図１２Ａや図１０Ａ乃至図１０Ｃからも分かるように、位置調整部材１００５は第２のバー１００２の両端に固定されている。従って、それぞれのトレイチャックユニット１０７ｂ乃至ｄに１セット設けられていることになる。
【００７６】
図１２Ｂは、位置調整部材１００５の拡大図である。この位置調整部材１００５は、センタリング部材１２０１とその下面に設けられた２つのトレイ位置確認用ローラ１２０３ａ、ｂと上面に設けられた２つの基板位置調整用ローラ１２０２ａ、ｂとを備えており、シリンダ１２０４によってＸ軸方向、シリンダ１２０５によってＹ軸方向に動くようになっている。
【００７７】
図１２Ｃは、位置調整部材１００５の断面図である。図１２Ｂ及びＣによって、各ローラの位置関係が明らかされている。
【００７８】
図１３は、トレイチャック１０７（１ユニット分）の構造を示す拡大図である。これを見ると、位置調整部材１００５とトレイチャック１０７との関係がよく分かる。１ユニットの一番下の第２のバー１００２の両端に位置調整部材１００５が設けられている。このように１ユニットの一番下に位置調整部材１００５を設けることによって、基板１０８を搬入すべき対象のトレイ１０２に適切に対応することができる。また、このようにトレイチャック１０７と位置調整部材１００５とを一体の構成にすることによって、装置の小型化にも資することになる。
【００７９】
なお、上述のように、位置調整部材１００５は、それを前後左右に動作可能にするシリンダ１２０４、１２０５を介して第２のバーに固定されている。そして、上記のステップＳ１１０８でも説明したように、シリンダ１２０４の前後動作によってトレイの長辺方向の位置が確認され、そして、ステップＳ１１０９でも説明したようにトレイの短辺方向の位置がシリンダ１２０５の前後動作によって確認される。このトレイの位置確認に寄与するのは、前述の通り、トレイ位置確認用ローラ１２０３ａおよびｂである。
【００８０】
（トレイ搬入時の動作）
図１４を用いて、本実施形態では、パレット１０１に積み重ねられたトレイ１０２を搬入する際の動作の具体例について説明する。
【００８１】
図１４は、トレイ搬入を能率的に行うために、図３で示される基板搬出入装置には、さらにパレットソーター１４０１、パレットソーター上をＹ軸に平行に前後運動するソーティングコンベア１４０２、中継用コンベア１４０３が設けられている。
【００８２】
今、第１のコンベア１０３上にある全トレイについての取り出し／搬入処理が完了し、新たなトレイがソーティングコンベア１４０２上で待機すると想定する。
【００８３】
処理が完了したトレイを載せたパレットは、第１のコンベア１０３から第２のコンベア１０４に移動し、中継用コンベア１４０３に受け渡した後、停止する。そして、第２のコンベア１０４から処理済みのトレイが中継コンベア１４０３へ移動するのと入れ替わりにソーティングコンベア１４０２のポジションＳＢから新しいトレイを載置したパレットは、第２のコンベア１０４を経由し、第１のコンベア１０３の定位置に配置される。その後、ソーティングコンベア１４０２がパレットソーター１４０１により端１４０１ａに移動し、中継用コンベア１４０３上から処理済みのトレイを受け取ると、再びソーターコンベア１４０２はポジションＳＢに戻り、処理済みトレイの搬出を行う。そして、前述したような位置決め動作、基板取り出し動作又は処理済基板搬入動作に移行する。
【００８４】
（本実施形態の効果）
以上の説明してきたように、本実施形態によれば、第１及び第２のコンベア１０３及び１０４の高さは固定で、リフトピン１０５を昇降させることによってガラス基板１０８を持ち上げて取り出す／搬入するようにしたので、第１及び第２のコンベア１０３及び１０４自体を昇降させる必要は無く、装置の動作を簡素化することができると共に、装置の省スペース化、特に高さが限られる場合に有効である。つまり、コンベア自体を昇降させる場合には、ピンは固定となるため、まず絶対長としてのピン長（トレイ段数分の長さ）とさらにトレイ段数分の高さが最低限装置としては必要となるところ、本実施形態では、リフトピンを昇降させているためトレイ段数の２倍の装置高さを必要とはしない。ひとつひとつのトレイの重さはそれ程でもないが、何段も重ねられた場合にはかなりの重量になる。かかる場合、この重量物の上下運動自体を必要最小限にすることが重要であり、本実施形態ではそれが実現できる。
【００８５】
また、本実施形態では、１枚のガラス基板１０８の取り出し或いは搬入動作が終了するたびに、リフトピン１０５を一番上にあるトレイ（処理対象であったトレイ）よりも下に戻すので、誤ってトレイチャック１０７の把持が外れたとしても未処理のトレイに格納されたガラス基板１０８をリフトピン１０５が突き抜くという心配がなく、ガラス基板１０８の破損の危険性が劇的に減少する。ピンが固定であるとトレイチャックが外れれば、把持されたトレイに格納されているガラス基板の大部分は破損する可能性が高いことは容易に想像つくであろう。
【００８６】
さらに、本実施形態では、全トレイについて処理が完了した段階で、第１のコンベア１０３上に全トレイがパレット１０１に載った状態になっている。従って、処理完了すれば直ぐにでも次に処理すべきトレイを載せたパレットとの交換動作に入ることができるため、トータルとして基板搬送の処理時間を短くすることができ、効率のよい搬送を実現することができる。また、本実施形態では、図１４のようにパレット交換の効率的な動作を実現する構成を提供しているので、よりスムーズにパレットの交換が可能となる。
また、本実施形態では、特に処理済ガラス基板を再投入する場合にトレイ及びガラス基板の位置調整機構１００５（図１２Ａ乃至図１２Ｃ参照）を設けているので、使っている間に生じる磨耗による歪みがトレイにあったとしても常にトレイ上の基板の配置位置を一定に保つことができる。
【００８７】
さらに、本実施形態では、トレイチャック１０７を３分割して同じ構造及び作用を有する３つのユニットを設けるようにしたので、例えば２０段分ずつのトレイの処理を完了した段階でチャック動作させるユニットを減らすようにしたので、装置の高さを最小限に抑えることができ、装置小型化を実現できる。なお、トレイチャックの分割数は３に限らず、また、ユニットが把持できるトレイ数を２０段とすることにも限られない。
【００８８】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明は添付の請求項により定義される他は、特定の実施形態により制限されるものではない。
【図１】
0004516067.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
0004516067.tif 000014
【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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