(57)【要約】      （修正有）【課題】ワークをトレイから正しい姿勢で取り出すことができるトレイ搬送システムを提供する。【解決手段】ワークをトレイ１６に載置して搬送するシステムであって、ワークの水平面内での姿勢を検出するための検出手段３２、３４と、検出した姿勢に基づいてトレイ１６を移動して、ワークの姿勢を矯正するための矯正手段３０、３１とを備えた姿勢矯正装置１２を有する。前記トレイ１６の底部には開口２０を設けるとともに、姿勢矯正装置１２に該開口２０から突きだしてワークの底面に接触して搬送するコンベア１４を設け、前記矯正手段３０、３１は開口とコンベア１４とのクリアランスＤ１、Ｄ２の範囲内でトレイ１６を移動する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをトレイに載置して搬送するシステムにおいて、
ワークの水平面内での姿勢を検出するための検出手段と、検出した姿勢に基づいてトレイを移動してワークの姿勢を矯正するための矯正手段とを備えた姿勢矯正装置を設けたことを特徴とする、トレイ搬送システム。
【請求項２】
前記トレイの底部に開口を設けると共に、姿勢矯正装置に該開口から突き出してワークの底面に接触して搬送するコンベヤを設け、前記矯正手段は開口とコンベヤとのクリアランスの範囲内でトレイを移動することを特徴とする請求項１のトレイ搬送システム。
【請求項３】
姿勢矯正装置の上流側に積層保管したトレイからトレイを切り出す段ばらし装置を、下流側にトレイを段積みする段積み装置を設け、
姿勢矯正装置で前記コンベヤによりトレイからワークを搬出した後に、トレイの姿勢を所定の姿勢に戻すようにしたことを特徴とする、請求項２のトレイ搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はワークをトレイに載置して搬送するシステムに関し、特にワークをトレイから正しい姿勢で取り出せるようにすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、液晶パネルやＥＬパネルの基板、半導体ウェハーなどのワークをトレイに載置して搬送することを検討している。そして特許文献１でワークの出し入れが自在なトレイの構造を提案し、特許文献２でトレイの積層と切り出しが自在な段積み／段ばらし装置を提案した。ところでワークをトレイから取り出し処理装置に供給する際に、ワークの姿勢を整える必要がある。液晶パネルやＥＬパネルなどの基板は薄く且つ水平面内サイズが極めて大きいので、姿勢の転換は困難である。
【特許文献１】特開２００５−９３５８５号公報
【特許文献２】特開２００５−８９０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の課題は、ワークに負担をかけずに且つ簡単にワークの姿勢を矯正することにある。
請求項２の発明での追加の課題は、ワークの姿勢を矯正することにより、トレイ底部の開口から突き出してワークを搬送するコンベヤとトレイとが干渉するのを防止することにある。
請求項３の発明での追加の課題は、簡単に積層保管したトレイの姿勢を変更し、次いで再度積層保管できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は、ワークをトレイに載置して搬送するシステムにおいて、ワークの水平面内での姿勢を検出するための検出手段と、検出した姿勢に基づいてトレイを移動してワークの姿勢を矯正するための矯正手段とを備えた姿勢矯正装置を設けたことを特徴とする。
【０００５】
好ましくは、前記トレイの底部に開口を設けると共に、姿勢矯正装置に該開口から突き出してワークの底面に接触して搬送するコンベヤを設け、前記矯正手段は開口とコンベヤとのクリアランスの範囲内でトレイを移動する。
【０００６】
より好ましくは、姿勢矯正装置の上流側に積層保管したトレイからトレイを切り出す段ばらし装置を、下流側にトレイを段積みする段積み装置を設け、姿勢矯正装置で前記コンベヤによりトレイからワークを搬出した後に、トレイの姿勢を所定の姿勢に戻す。
【発明の効果】
【０００７】
この発明では、ワークの水平面内での姿勢を検出すると、トレイを移動してワークの姿勢を矯正するので、ワークに負荷を加えずに姿勢を矯正できる。そしてこれにより、正しい姿勢でトレイからワークを取り出すことができる。
【０００８】
請求項２の発明では、トレイ底部の開口とコンベヤとのクリアランスの範囲内でトレイを移動するので、コンベヤとトレイとが干渉しない。このためトレイの底部に設けた開口からコンベヤを突き出させてワークを出し入れする場合も、簡単にワークの姿勢を矯正できる。
【０００９】
請求項３の発明では、姿勢矯正装置の上流側に段ばらし装置を、下流側に段積み装置を設けて、それぞれトレイを積層保管する。ここで段ばらし装置から取り出したトレイを移動させてワークの姿勢を矯正し、かつワークを取り出した空のトレイを同じ姿勢矯正装置で正しい姿勢に矯正する。この後、トレイにワークを載置して段積み装置へと移動させると、段積み装置ではトレイの姿勢が揃っている。そして１台の姿勢矯正装置をワークの姿勢の矯正と、ワークを取り出した空のトレイの姿勢の矯正とに兼用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１１】
図１〜図４に、実施例のトレイ搬送システム２を示す。トレイ搬送システム２はクリーンルーム内に設けられ、液晶パネルの基板やＥＬパネルの基板あるいは半導体ウェハーなどのワークを処理装置４との間で搬送する。６はトレイコンベヤで、トレイ単位でワークを搬送し、８は段ばらし装置で、積層保管したトレイから所要のトレイを切り出し、ワーク姿勢矯正装置１２へ供給する。１０は段積み装置で、ワーク姿勢矯正装置１２から搬送されたトレイを段積みする。なお段ばらし装置８の上流側や段積み装置１０の下流側では、トレイ単位の枚葉搬送を行っても、トレイを積層した積層搬送を行っても良い。１４は、ワーク姿勢矯正装置１２と処理装置４との間でワークを移動させるワークコンベヤである。
【００１２】
図２にワーク１８の姿勢矯正の原理を示す。１６はトレイで、１７はその側面に設けた取り出し口で、ワーク１８の出し入れに用いる。なおトレイ１６の底部には、図３に示す別の開口２０がある。光学カメラや超音波センサなどの適宜のセンサを用い、ワーク１８の辺上の３点Ｐ1〜Ｐ3、あるいはワーク１８の２頂点の位置を検出する。例えば図２のように、ワーク１８の１辺上に２点Ｐ1，Ｐ2と他の辺にＰ3を検出したとする。ワーク１８の１辺は点Ｐ1，Ｐ2を通るので、この直線に点Ｐ3から垂線の足を下ろすと、第１の頂点Ｖ1が求まる。直線Ｖ1−Ｐ3上に頂点Ｖ1からワーク１８の辺の長さだけ進んだ位置を第２の頂点Ｖ2とする。また点Ｐ1，Ｐ2を通る直線上で頂点Ｖ1からワーク１８の辺の長さだけ進んだ位置を第３の頂点Ｖ3とする。頂点Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を求めると、最後の頂点Ｖ4も求まる。
【００１３】
またワーク１８の異なる３辺上に各１点を検出しても、同様にワーク１８の４頂点の位置を決定できる。しかしながらこの処理は演算が複雑である。またワーク１８の辺上の３点を検出する代わりに２頂点の位置を検出しても良いが、検出が難しい。
【００１４】
ワーク１８の４頂点Ｖ1〜Ｖ4の位置が求まると、正規の姿勢からのワーク１８の姿勢の誤差が求まる。トレイ１６からワーク１８を取り出す際の方向をｘ方向とし、これと直角な方向でトレイ１６の搬送方向をｙ方向とし、ｘ軸からの向きを角度θとする。姿勢の矯正ではワーク１８の重心のｙ方向位置と、θ方向の向きとがあり、これらはいずれも水平面内での姿勢である。姿勢の矯正として実施例では、ｙ方向位置とθ方向の向きを修正するが、少なくともθ方向の向きを修正すると良い。
【００１５】
ワーク１８の姿勢を検出すると、これを正しい姿勢に矯正するように、逆向きに同じ移動量だけトレイ１６を移動させる。次いでトレイ１６からワーク１８を取り出すと、正しい姿勢でワーク１８を取り出せる。ここではワーク１８自体は直接操作しないので、ワークに負荷を加えず、薄くかつ大きな液晶パネルやＥＬパネルの基板などでも簡単に姿勢を矯正できる。
【００１６】
図３にワーク姿勢矯正装置１２の構造を示し、ここでは簡単のためトレイ１６にワークを載置しない姿を示す。トレイ１６の底部には複数の開口２０と複数のピン２２とがあり、ピン２２でワークの底面を支持する。姿勢矯正装置１２には開口２０から突き出すように昇降自在な昇降コンベヤ２４を設け、その駆動部材はコロ２６であるが、短いローラなどでも良い。そしてコロ２６によりワークを図３のｘ方向に移動させる。ここで図３の右下に拡大して示すように、開口２０の端部とコロ２６との間のクリアランスをＤ1，Ｄ2とする。
【００１７】
２８は昇降部材で、上昇するとトレイ１６とは干渉せず、下降時にローラ３１などでトレイ１６の側面と接触するシリンダ３０を設けてある。この結果、空気圧などでローラ３１はトレイ１６に向けて前後進し、各シリンダ３０毎にローラ３１が独立して進退するので、トレイ１６の姿勢を例えば数mm程度の範囲で矯正できる。３２はカメラで、ワークの辺の画像を撮影し、姿勢検出部３４によりカメラ３２の画像を画像認識して辺上の点を求め、これから図２のようにしてワークの４頂点の座標を求める。なお姿勢検出部３４の処理の内容や、ワークの姿勢を示すための座標の取り方は任意である。コントローラ３６は姿勢検出部３４からの信号により、昇降部材２８を下降させてシリンダ３０を制御し、正規の姿勢からのワークの姿勢の誤差を打ち消すように、トレイ１６を逆向きに移動させる。そしてトレイ１６の姿勢変化では、例えばトレイ１６の４頂点の移動量がいずれもクリアランスＤ1，Ｄ2以下となるようにする。このようにすると、トレイ１６の開口の縁が昇降コンベヤ２４のコロ２６と干渉しない。
【００１８】
トレイ１６の姿勢の矯正が完了すると、昇降コンベヤ２４を上昇させてコロ２６でワークをリフトアップし、次いで図３の右側へ移動させてワークコンベヤ１４へと取り出す。次に例えば昇降コンベヤ２４を下降させた後に、シリンダ３０を用いてトレイ１６を元の姿勢へ戻し、例えば同じ位置でワークコンベヤ１４からワークを受け入れた際に、ワークがトレイ１６に対して正しい位置に受け入れられるようにする。ただしワークのトレイ１６への受け入れは、ワーク姿勢矯正装置１２とは別の位置で行っても良い。
【００１９】
ここではコロ２６によりワークをトレイ１６から搬出したが、ワークのトレイ１６からの取り出しでは気流による搬送や浮上搬送などを用いても良い。さらにトレイ１６の姿勢の制御では４つのシリンダ３０を用いたが、これに代えて昇降コンベヤ２４の外側などにリング状のターンテーブルなどを設けても良い。
【００２０】
図４に実施例で用いた段ばらし装置８の構造を示すが、これは段積み装置１０でも共通である。４０はパンタグラフで、トレイ群４９を昇降させ、４２はチャックで、トレイ群４８の下部を支持する。積層保管したトレイ群から切り出すトレイを、シリンダ４５により出退自在なコンベヤ４４により切り出す。そして実施例では、段ばらし装置８でも段積み装置１０でもトレイの姿勢は共通で、ワーク姿勢矯正装置１２でトレイ１６を移動させ、同じワーク姿勢矯正装置１２でトレイの姿勢を元に復帰させる。
【００２１】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  ワークにストレスを加えずに正しい姿勢でワークをトレイから取り出せる。
(2)  トレイの姿勢制御がワーク取り出し用の昇降コンベヤ２４と干渉しない。
(3)  ワーク姿勢矯正装置１２をワーク取り出し前のトレイの姿勢制御や、トレイの姿勢の復帰に兼用できる。このため段ばらし装置８や段積み装置１０では、トレイ１６の姿勢を揃えておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例のトレイ搬送システムのレイアウトを模式的に示す平面図
【図２】実施例での、ワークの姿勢検出からトレイの姿勢矯正までを模式的に示す図
【図３】実施例でのワークの姿勢矯正装置の要部平面図
【図４】実施例での段積み／段ばらし装置の側面図
【符号の説明】
【００２３】
２          トレイ搬送システム
４          処理装置
６          トレイコンベヤ
８          段ばらし装置
１０        段積み装置
１２        ワーク姿勢矯正装置
１４        ワークコンベヤ
１６        トレイ
１７        取り出し口
１８        ワーク
２０        開口
２２        ピン
２４        昇降コンベヤ
２６        コロ
２８        昇降部材
３０        シリンダ
３１        ローラ
３２        カメラ
３４        姿勢検出部
３６        コントローラ
４０        パンタグラフ
４２        チャック
４４        コンベヤ
４５        シリンダ
４６        フレーム
４８，４９  トレイ群
Ｐ1〜Ｐ3    ワークの辺上の点
Ｖ1〜Ｖ4    ワークの頂点
Ｄ1〜Ｄ2    クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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