專利名稱：基板輸出輸入裝置以及基板輸出輸入方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基板輸出輸入裝置，特別是涉及一種用于從疊置在托板上的托盤取出基板、進而將處理后的基板再次搭載到托盤上的基板輸出輸入裝置。
背景技術：
以往，提出了各種基板輸送裝置的方案，并且已經實現，其具備支承多個托盤、使其能夠出入的托盤擱板，將從托盤擱板輸出的一個托盤上疊置的工件取出并供給到板材加工機，并且，從板材加工機取出加工后的工件并疊置到其他托盤上。
例如，現有的基板輸送裝置有特開平12-246552號公報中記載裝置。圖1是概略性表示現有的基板輸送裝置的說明圖，圖2是圖1的主要部分放大說明圖。基板輸送裝置10設置在板材加工機即激光加工機(未圖示)的側面位置上，如圖1所示，從圖中左側向右側依次具備托盤更換部11、單張坯材取出部12、加工機聯絡部13、產品疊置部14。
托盤更換部11具有坯材托盤貯存器17，其能夠上下多層地收納載置有加工前板材的坯材托盤16；和坯材托盤輸送機構18，其將收納在坯材托盤貯存器17中的坯材托盤16輸送到設置在坯材托盤貯存器17的下部位置上的坯材取出位置。
單張坯材取出部12具備從輸送到坯材取出位置的坯材托盤16取出坯材的坯材取出機構21。加工機聯絡部13具備在與激光加工機之間往復移動的加工托盤23，對板材進行下述動作，即，在載置于加工托盤23上的狀態(tài)下將加工前板材輸入激光加工機，并且，將加工后板材從激光加工機輸出。產品疊置部14具備上下移動的產品升降器15，進行下述動作，即，將從加工機聯絡部13取出的加工后板材移置到產品升降器15上載置的產品托盤19上。
并且，在單張坯材取出部12、加工機聯絡部13和產品疊置部14的上部位置上設置有移送機構24，所述移送機構24將加工前板材從單張坯材取出部12移送到加工機聯絡部13，將加工后板材從加工機聯絡部13移送到產品疊置部14。
移送機構24具備叉部25，所述叉部25懸吊在從單張坯材取出部12到產品疊置部14水平設置的軌道上，能夠借助驅動馬達移動。叉部25具備移動方向一側被懸臂支承的、沿移動方向伸長的多根臂部25a，在臂部25a上載置加工前板材或者加工后板材，并可以進行移送。
將通過該叉部25移送到產品疊置部14的加工后板材載置到產品托盤19上的方法如下所述，即，首先使產品升降器15從叉部25的下方上升，如圖2所示，上升到產品托盤19的抑制板20比叉部25的臂部25a更向上突出的高度位置。產品托盤19的抑制板20設置在產品托盤19的加工機聯絡部側的側端部上，并且是設置在能夠通過臂部25a之間的位置上。
接著，使叉部25向加工機聯絡部13側移動。由此，載置在叉部25的臂部25a上的加工后板材有與叉部25一起向加工機聯絡部13側移動的趨勢，但其移動由抑制板20抑制，從而駐留在產品疊置部14內。因此，僅叉部25向加工機聯絡部13內移動，加工后板材從臂部25a轉移到產品托盤19上。
但是，在用上述基板輸送裝置10取出的坯材是玻璃基板那樣易于破損的材料時，需要注意操作。即，在現有的基板輸送裝置中，在取出基板之前的期間內，使基板移動的距離較長，其動作復雜，所以有在中途損壞基板的危險性。需要盡可能消除該危險性。
而且，在基板輸送裝置10中，只是在托盤貯存器17中層疊托盤，所以在托盤的層疊方法不理想而發(fā)生偏移的情況下，有時取出的坯材(基板)的位置不位于原本應該處于的中心位置上。特別是由于托盤在使用過程中會因摩擦或熱量而逐漸產生應變，所以需要對這些原因引起的位置偏移進行矯正，在上述現有技術中，并沒有設置這樣的機構。
在存在這樣的位置偏移的情況下，對坯材的處理也會造成影響。即，如果在偏移的狀態(tài)下直接對坯材進行處理，則不能制造均勻的產品。
而且，盡管考慮到也有在處理裝置中進行該定位的情況，但是在處理裝置有多種時，必須每次都在處理裝置中準確進行定位，從而不得不設置適于該處理裝置的定位機構，很是麻煩。因此，如果能夠在各處理裝置的中繼地點即基板輸送裝置中準確地進行定位，則非常方便，有助于實現成本的削減和裝置的小型化。

發(fā)明內容
本發(fā)明主要是為了解決上述現有技術所具有的問題而作出的，其目的在于提供一種基板輸出輸入裝置，即便是對于操作需要注意的基板，也可以順利地從托盤取出，而且能夠高效地將加工后的基板再次搭載到托盤上。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種基板輸出輸入裝置，其能夠簡單地對由于托盤的應變等產生的基板位置偏移進行矯正，能夠將基板準確載置在托盤上的規(guī)定位置上。
本發(fā)明是為了達到上述目的而做成的，是一種基板輸出輸入裝置，用于進行基板從托盤的取出，或者向前述托盤輸入基板，其特征在于，具備輸送器，其用于使疊置有多層托盤的托板移動；托板定位機構，其在前述輸送器的規(guī)定位置上進行前述托板的定位；升降銷，其在借助前述定位機構將前述托板定位了的狀態(tài)下，通過設置在前述托板以及前述托盤上的通過用孔，用于將前述基板從托盤托起；托盤升降機構，其用于將前述托板上疊置的前述多層托盤分離成包括處理對象托盤并較其位于下層的第一托盤組、和較前述處理對象托盤位于上層的第二托盤組，使前述升降銷和前述第一托盤組相對地升降；托盤升降控制機構，其控制前述托盤升降機構的動作；前述控制機構控制前述升降銷和前述處理對象托盤之間的位置關系，使得在借助前述托盤升降機構在前述第一托盤組和前述第二托盤組之間確保有空間時，前述升降銷的末端距前述處理對象托盤有規(guī)定距離，使得前述基板取出或者輸入能夠得以進行。
另外，本發(fā)明的基板輸出輸入裝置，用于從托盤取出基板，或者將基板輸入到托盤中，其特征在于，具備輸送器，其用于使疊置有多層托盤的托板移動；托板定位機構，其在前述輸送器的規(guī)定位置上進行前述托板的定位；基板輸入準備機構，其在借助前述定位機構將前述托板定位了的狀態(tài)下，將前述托板上的前述多層托盤分離成處理對象托盤和非處理對象托盤，為前述基板的輸入動作做好準備；控制機構，其控制前述基板輸入準備機構的動作；位置調整機構，其在將前述基板輸入到前述托盤中的情況下，對配置于前述托盤上的前述基板的位置進行調整。
進而，本發(fā)明的基板輸出輸入方法，用于從托盤取出基板，或者將基板輸入到托盤中，其特征在于，具備托板移動工序，其借助輸送器使疊置有多層托盤的托板移動；托板定位工序，其在前述輸送器的規(guī)定位置上進行前述托板的定位；托盤升降工序，其用于將疊置在前述托板上的前述多層托盤分離成包括處理對象托盤并較其位于下層的第一托盤組、和較前述處理對象托盤位于上層的第二托盤組，使用于將前述基板從前述處理對象托盤托起的升降銷和前述第一托盤組相對地升降；托盤升降控制工序，其對前述托盤升降工序中的相對升降動作進行控制；在前述控制工序中，對前述升降銷和前述處理對象托盤的位置關系進行控制，以便在利用前述托盤升降工序而在前述第一托盤組和前述第二托盤組之間可靠地確保有空間時，前述升降銷的末端距前述處理對象托盤有規(guī)定距離，使得前述基板取出或者輸入能夠得以進行。
本發(fā)明的更具體的結構將通過以下用于實施發(fā)明的優(yōu)選實施方式以及附圖而變得明了。


圖1是概略性表示現有的基板輸出輸入裝置的圖。
圖2是現有的基板輸出輸入裝置的主要部分放大圖。
圖3是概略性表示本發(fā)明的基板輸出輸入裝置的構成圖。
圖4A至圖4C是用于對本發(fā)明的基板輸出輸入裝置中的托板定位動作進行說明的圖。
圖5是用于對第一定位組件112的結構以及動作進行說明的圖。
圖6是用于對第二定位組件113的結構以及動作進行說明的圖。
圖7是用于對從托盤取出基板時的動作進行說明的流程圖。
圖8A至圖8C是用于對托盤夾具107的動作進行說明的圖。
圖9是用于對托盤的結構進行說明的圖。
圖10A至圖10C是用于對托盤夾具的結構進行說明的圖。
圖11是用于對將加工后基板輸入到托盤上時的動作進行說明的流程圖。
圖12A至圖12C是用于對位置調整部件1005的結構進行說明的圖。
圖13是用于對位置調整部件1005和托盤夾具107的位置關系進行說明的圖。
圖14是用于對托盤更換時的動作進行說明的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對應用了本發(fā)明的基板輸出輸入裝置的實施方式進行說明。
圖3是表示本發(fā)明的基板輸出輸入裝置100整體的外觀圖。基板輸出輸入裝置100具有下述功能，即，從疊置于托板101的多個托盤102之下起依次從托盤取出玻璃基板108，進而將處理后的基板再次搭載到托盤上。另外，在所有托盤中均載入有基板的情況下，從最下層的托盤起依次取出玻璃基板108。另外，例如，在某一層的托盤下層的托盤全都空了的情況下，可以將該層作為處理對象而從托盤取出玻璃基板108，或者向托盤中輸入。在所有層的托盤中均搭載有玻璃基板108的情況下，從下方起依次取出玻璃基板，另外，在向所有空的托盤中輸入玻璃基板的情況下，從最上層起進行輸入動作。對于這些取出/輸入動作在后面進行詳細說明。
在圖3中，103是用于將載置有疊置的托盤102的托板101定位并輸送到玻璃基板108的取出位置的第一輸送器。另外，104是用于將托板101以及托盤102送出到第一輸送器103上的第二輸送器。第一輸送器103和第二輸送器104以距裝置的設置面(地面)具有同一高度的方式連接。并且，第二輸送器104具備用于使托板101向X方向(正負兩方向)移動的驅動用輥104a、以及用于從下方支承托板101的自由輥104b。在本實施方式中，在第一輸送器103的兩端部設置有驅動用輥，而在輸送面中央沒有設置自由輥。
105是望遠鏡式(Telescopic)伸縮的升降銷，通過托盤102上設置的孔102a而將玻璃基板108從托盤抬升規(guī)定高度。該升降銷105，只要能夠使得玻璃基板108穩(wěn)定即可，其數目可以任意。另外，升降銷105的末端也可以用橡膠等柔軟的材料覆蓋，以便不會損傷玻璃基板108。
106是托盤夾具驅動部，具備托盤夾具107。利用托盤夾具107對必要層數的托盤102從其Y方向兩側進行抑制，在該狀態(tài)下該托盤夾具107借助托盤夾具驅動部106而上下動作。在托盤夾具107上，設置有卡止各層托盤102的卡止部(把持爪)107a。
109是用于將由升降銷105抬升到距托盤102有規(guī)定高度的玻璃基板108取出的機器人。另外，110是機器人109的コ字形臂，該臂伸入到由升降銷105抬升的玻璃基板108下方，將玻璃基板108吸附保持后托起，從而將其從升降銷105接取過來。
另一方面，本基板輸出輸入裝置100也可以進行下述動作，即，取出的玻璃基板108由未圖示的處理裝置加工，將該加工后的玻璃基板108(產品)再次搭載到托盤102上。在這種情況下，從托盤102的最上層起依次搭載加工基板。
下面基于圖4A至圖4C對具有上述構成的基板輸送裝置100的動作進行說明。
(托板101的定位動作)圖4A至圖4C是用于對將托板101上載置的托盤102輸送到輸送器上、并使其到達玻璃基板取出動作的規(guī)定位置時的定位動作進行說明的概略圖。
首先，在圖4A中，如下進行控制，即，將載置有托盤102的托板101從輸送器的上游方向(X軸的正方向)向下游方向(X軸的負方向)輸送，在與設置在第一輸送器103一端(下游側的端部)的定位塊111抵接的情況下，使輸送器103停止。另外，輸送器103的停止動作在本實施方式中如下進行，即，設置有對托板101的定位止動器101a抵接到定位塊111這一情況進行檢測的未圖示的傳感器。該傳感器檢測到托板101與定位塊111的接觸時，僅停止輸送器103。另外，作為該輸送器停止方法，除了設置傳感器之外，也可以采用下述機構，即，在托板101抵接定位塊111時，使機械開關接通。
第一輸送器103停止后，如圖4B所示，第一定位組件112相對于行進方向從托板101的末尾方向自輸送器103的下面突出，將托板103夾入到與定位塊111之間，對行進方向(X軸方向)進行定位而固定托板。另外，關于該第一定位組件112的更加詳細的結構，使用圖5在后面進行說明。
并且，輸送器103在兩端設置有驅動(例如鏈驅動)輥，輸送面中央是空著的，所以圖4D所示的升降組件114從輸送器103的下面將托板101抬升數厘米。此時，第一定位組件112也隨著升降組件114的抬升動作而將與托板101的抵接面112a也抬升數厘米(在后面詳細說明)。另外，升降組件114的上面是自由輥(旋轉方向為Y軸方向)，所以托板101容易在水平面內移動。
X軸方向上的定位結束后，接著如圖4C所示那樣，第二定位組件113分別從輸送器103的寬度方向(X軸方向)突出，從輸送器103的Y軸方向(寬度方向)的兩側將托板101(另一個組件雖然沒有圖示，但在相反側的側面突出)夾入，從而進行Y軸方向的定位。另外，如圖4C所示，由于托板101被升降組件114從下方抬升，所以結構與第一定位組件112相同的定位塊111的抵接面(輥部)111a也隨之上升數厘米。
并且，借助上述那樣的定位動作，將托板101定位在適于取出玻璃基板108的位置上后，首先，第二定位組件113從托板101離開。而且，升降組件114下降，開始玻璃基板108的輸出輸入動作。另外，在升降組件114上設置有下限傳感器，在上升后再次下降時，傳感器接通，由此產生用于開始下一基板輸出輸入動作的觸發(fā)信號。
另外，定位塊111和第一定位組件112進行的托板夾持動作一直持續(xù)到載置在所有托盤102上的玻璃基板108都被取出。
圖5是表示第一定位組件112的詳細情況的圖。如圖5所示，第一定位組件112處于待機狀態(tài)時被配置在位置W。另外，壓力缸115的作用部115a也配置在位置W上。另外，在檢測到托板101與定位塊111抵接這一情況時，對壓力缸115發(fā)出控制信號。對應于該控制信號，借助壓力缸使作用部115a從位置W移動到位置S1，以便將第一定位組件112從待機狀態(tài)時的位置W設定到定位狀態(tài)時的位置S1上。
另外，在圖5中，第一定位組件112向托板101的抵接是經由輥112a進行的，進而，該輥112a以軸112b為中心滑動。即，如前所述，對托板101在輸送器上的行進方向(X軸方向)上進行定位后，借助升降組件114將托板101從輸送器下面抬升。然后，托板101被抬升后，進行X軸方向上的定位，此時輥112a相對于中心軸112b滑動，以便輥112a能夠隨托板101動作。為了使得該滑動能夠進行，中心軸112b的軸加長了一定程度。
圖6是表示第二定位組件113的詳細情況的圖。如圖6所示，第二定位組件113處于待機狀態(tài)時被配置在位置W上。而且，壓力缸116的作用部116a也配置在位置W上。然后，在借助升降組件114將托板101抬升數厘米后，向壓力缸115發(fā)出控制信號。對應于該控制信號，借助壓力缸使作用部116a從位置W移動到位置S2，以便將第二定位組件113從待機狀態(tài)時的位置W設定到定位狀態(tài)時的位置S2上。該第二定位組件以從兩側對Y軸方向側面進行夾持的方式對托板101進行定位，為此，分別設置在輸送器103的兩端。
(玻璃基板108的取出動作)接著，對于將玻璃基板108從定位后的托板101上載置的各托盤102取出的動作，使用圖7至圖9進行說明。
圖7是用于對玻璃基板108的取出動作進行說明的流程圖。圖8A至圖8C是表示將托盤抬升時的動作的圖。圖9是表示托盤102的結構的圖。
參照圖7，在步驟S701中，進行上述托板的定位動作，定位結束后，動作轉移到步驟S702。
在步驟S702中，設定成k＝1。即，首先，以從最下層的托盤取出玻璃基板108為起點，開始動作。
然后，在步驟S703中，剩下最下層的托盤，從下層起第二層以上的托盤被托盤夾具107抬升。在設定成從最下層的托盤起依次取出玻璃基板108的情況下，托盤夾具107也設定成將從下起第二層托盤托起。托盤夾具107具有卡止部(把持爪)107a，該卡止部(把持爪)107a卡止在托盤102的延伸部(被卡止部)102a上，僅將卡止的托盤托起。在確認了托盤夾具107對托盤102的把持動作以及借助托盤夾具驅動部106進行的上升動作后，處理轉移到步驟S704。
接著，在步驟S704中，升降銷105上升，從第一層托盤將玻璃基板108托起。該升降銷105設定成始終以恒定行程上升。該上升行程為一張托盤的厚度，例如設定成30mm。然后，在確認升降銷上升了設定的規(guī)定行程并且停止之后，處理轉移到步驟S705。
在步驟S705中，機器人109的機器人臂110將玻璃基板108取出。在這種情況下，根據機器人109的姿勢變更信號視作玻璃基板的取出結束，處理轉移到步驟S706。
在步驟S706中，取出玻璃基板后，在步驟S704中上升的升降銷105下降，確認該下降動作結束后，進而托盤夾具107也下降。即，暫時使托盤102恢復到原來的狀態(tài)(所有托盤層疊的狀態(tài))。另外，升降銷的下降行程設定成例如95mm。于是，升降銷105最低到達托盤下方15mm。對于最初的上升設定成95mm，以便在取出基板后下降95mm。下降行程始終設定成95mm，但上升行程始終是初次值95mm+(30mm×上升次數)。
接著，在步驟S707中，判斷處理層數k是否等于托盤102的層數n，即，判斷全部玻璃基板108是否都被取出了，如果全部基板都被取出的話，則結束取出動作。在還有未被取出的托盤的情況下，處理轉移到步驟S708，為下一層托盤作準備，進而，反復進行從步驟S703到步驟S706的處理。對于第三層以下的托盤，托盤夾具107在將暫時下降的托盤102恢復到原來的狀態(tài)后，使整體上升30mm而再次開始把持。
另外，在從最后的(第n層的)托盤層起取出玻璃基板108的情況下，由于不存在在步驟S703中被抬升的托盤，所以在第n層托盤上有蓋的情況下，僅將該蓋托起。如果沒有蓋，則什么都不托起，變成所有托盤均疊置在托板101上的狀態(tài)。
另外，在僅從某一層的托盤起取出玻璃基板108的情況下，關于圖7的流程圖的動作，是以步驟S703→S704→S705→S706→結束的順序進行。這種情況下應當注意的是，如上所述，位于作為處理對象的托盤下層的托盤必須是空的。
(托盤夾具107的動作)使用圖8A至圖8C對托盤夾具107的動作進行具體說明。
通常，是從最下層起依次對托盤102進行處理，但每次處理后都使所有托盤恢復至原來的狀態(tài)(所有托盤疊置的狀態(tài))，解除托盤夾具107的把持。然后，托盤夾具106上升30mm，接著剩下應該處理的托盤，把持住其上方的托盤而進行托起。這是托盤夾具106的基本動作。
在圖8A至圖8C中，托盤夾具106分割成三個部分，分別例如能夠把持20層托盤并將其托起。這里，托盤夾具整體能夠把持并托起60層托盤，但每20層處理結束后，各托盤夾具便變成待機狀態(tài)。即，從下起20層托盤的處理結束后，下層的托盤夾具107d變成待機狀態(tài)，從21層起到40層的托盤的處理結束后，中層的托盤夾具107c變成待機狀態(tài)。
在此，圖8A表示從全部60層托盤(即，n＝60)中的從下數第20層托盤102取出玻璃基板108的情況下的動作。此時，托盤夾具107把持住上40層托盤102，并將其托起。玻璃基板108的輸出(輸入)結束后，托盤夾具下降而暫時使托盤恢復到原來的狀態(tài)。
接著，如圖8B所示，托盤夾具107整體下降到開始進行托盤102的分層(也稱作把持動作解除或者托盤分離動作)的位置。所謂的開始進行該分層的位置，是指疊置起來的處理后托盤中最上層托盤的位置。
在此之前使用上/中/下層的托盤夾具107b至107d進行把持以及托起動作，完成了最初的20層托盤的處理，所以如圖8C所示，下層托盤夾具107d轉移到待機狀態(tài)，僅使用中上層的托盤夾具107b以及107c進行把持以及托盤的托起動作。之所以這樣將托盤夾具107分割成三個組件，是為了盡可能地降低裝置整體的高度。即，原因在于，如果始終使三個托盤夾具上下移動的話，則在處理接近60層托盤的情況下，需要大致成倍的裝置高度，從而不能滿足裝置小型化的要求。相對于此，在如本實施方式這樣將托盤夾具107分割的情況下，如果是能夠處理例如60層托盤的裝置，則只需要大致(60+20)層的高度即可。另外，托盤夾具分割的個數并不限于三個，從技術上來說分成幾份都可以。
(托盤夾具107的結構)圖10A至圖10C是表示托盤夾具107的結構的圖。圖10A是托盤夾具的主視概要圖，圖10B是托盤夾具的側視概要圖，圖10C是托盤夾具把持動作的驅動部分P的放大圖。
在圖10A中，托盤夾具107經由托盤夾具保持體1004設置在托盤夾具驅動部106上，例如分割成三個組件107b至107d，分別具備20層的把持爪107a(圖10A中沒有圖示)。另外，各組件107b至107d具備用第一桿1001連結的4根垂直柱1003。
另外，如圖10B以及圖10C所示，以從托盤夾具保持體1004突出的方式設置的固定(通過連結塊1006固定)的第二桿1002和第一桿1001，經由導軌1009和滑動件1010連結。另外，在托盤夾具保持體1004上固定有壓力缸軸1007，在第一桿1001上設置有壓力缸動作部1008。因此，第一桿1001沿箭頭G的方向(圖3的Y軸方向)動作。在第一桿1001上固定有安裝著組件107b至107d的垂直柱1003，所以，借助該動作，各組件107b至107d也沿箭頭G方向動作，由此，能夠進行托盤的把持動作。
另外，如圖10B所示，滾珠絲杠1011借助設置在托盤夾具驅動部106內的伺服馬達1012而旋轉，由此，托盤夾具保持體1004受到控制而沿H方向上下運動。
另外，位置調整部件1005設置在第二桿1002上，這特別用在將處理后基板裝入到托盤的場合，對于其動作在后面進行說明。該位置調整部件1005設置在各組件107b至107d上。
(處理后玻璃基板的裝入動作)圖11是用于對將玻璃基板108從托盤102取出，并在通過未圖示的規(guī)定處理裝置進行處理后再將處理后玻璃基板108裝入到托盤102中時的動作進行說明的流程圖。
在步驟S1101中，首先將疊置有空托盤102的托板101設置在第一輸送器103的規(guī)定位置上。這里，托盤從下起依次記做1層、2層、...n層。
然后，在步驟S1102中，對托板101進行定位。對于該定位動作，與前述玻璃基板取出動作時的定位動作(圖7的步驟S701)相同，所以在這里省略說明。
在步驟S1102中完成定位后，從最上層的托盤起依次開始處理。并且，在步驟S1103中設定參數k＝1(k僅僅是在處理上使用的參數，而不是表示從下起的托盤層數。另一方面，k從另一種意義上講表示從最上層起是第幾層的托盤)。
在步驟S1104中，用托盤夾具107把持并托起覆蓋最上層(第n層)托盤的蓋。在由該托盤夾具107進行把持以及上升動作并確認上升的停止后，處理轉移到步驟S1105。
在步驟S1105中，升降銷105上升，從最上層(第n層，當前k＝1，所以n-k+1＝n)的托盤突出。另外，設定成，基板輸入時的基板交接始終在托盤上規(guī)定位置(例如80mm)進行。因此，最初的升降銷105上升行程L為30mm×60層+80mm＝1880mm。如果更一般化地表示，則上升行程L＝30mm×(n-k+1)層+80mm。在此，30mm相當于托盤的高度，是一次的上升量。然后，確認升降銷105上升了設定行程量之后，處理轉移到步驟S1106。另外，除了對最上層以外的托盤進行處理的情況之外，升降銷105上升80mm+15mm＝95mm。關于15mm的意思將在后面進行說明。
在步驟S1106中，持有處理后玻璃基板108的機器人臂110進入到最上層的托盤上方。該機器人臂110到達預先設定的位置(托盤上方80mm的位置)后停止。確認停止后，處理轉移到步驟S1107中。
在步驟S1107中，由機器人臂110進行的保持動作從吸附保持切換成通過噴吹氣體而進行的上浮保持。此時基板上浮到距臂上方數毫米左右，其目的在于防止后述位置調整動作(基板108的定位)對基板造成的破壞。確認從機器人臂110進行的空氣吸引切換到空氣噴吹后，處理轉移到步驟S1108。
在步驟S1108中，在由機器人臂110保持基板上浮的狀態(tài)下，位置調整部件1005從基板108的四個方向接近，首先進行長邊方向上的位置調整(定位)。位置調整部件1005最初接觸的不是基板108，而是托盤102。即，位置調整部件1005的托盤位置確認輥1203a(參照圖11)接觸托盤102，首先對其平行于X軸的邊(長邊)的位置進行確認。接著，借助基板位置調整輥1202a，以仿效托盤102的位置的方式調整(定位)基板108的X軸方向位置。在步驟S1109中，借助輥1203b對托盤102的短邊、即平行于Y軸的邊的位置進行確認。進而，借助基板位置調整輥1202b，以仿效托盤102的位置的方式調整(定位)基板108的Y軸方向位置。即，如圖12A所示，以玻璃基板108的中心點始終與托盤102的中心點O吻合的方式輸入。另外，由于是托盤位置確認輥1203a、1203b與托盤102的四角卡合的狀態(tài)，所以不會從輥1202a、1202b向基板108作用不必要的力。另外，將定位調整部件905進退的時間設定成規(guī)定時間，在經過該規(guī)定時間后，處理轉移到步驟S1110。
在步驟S1110中，機器人臂110將基板108交接到升降銷105上，然后，在步驟S1111中，升降銷105下降，將基板108收納在托盤102中。另外，下降行程在本實施方式中是125mm(80mm+30mm+15mm)。15mm的存在是為了設定成使升降銷105在托盤102下方15mm處待機。
進而，在步驟S1112中，托盤夾具107下降，由托盤夾具107托起來的蓋以及處理對象托盤上層的所有托盤均返回到空托盤上方而載置到托板101上。即，暫時將所有托盤返回到托板上。這樣結束第一張基板的輸入動作，以后依次反復進行以上的動作，直到最后的基板。
然后，在步驟S1113中，判斷是否k＝n，即，判斷是否應處理的所有托盤上均被輸入了基板108。在所有托盤均被處理了的情況下，完成一連串的輸入處理，在有未處理的托盤殘余的情況下，處理轉移到步驟S1114。
在步驟S1114中，為了將基板108輸入到下一個處理對象托盤中，托盤夾具107將蓋以及第n-k+1層以上的托盤托起?，F在，由于k＝1，所以在步驟S1114中，將第n層(最上層)和蓋托起。
在步驟S1115中，為了準備下面的處理，將下次的參數k設定為此次的參數k+1(即，下次的參數k＝2從上起第二層)。
以上這樣的輸入動作基本上是反復進行，直到最下層托盤的處理結束。
在這樣的輸入動作中，通過設置進行位置調整的工序，即使在托盤上有稍微的應變或彎曲產生，也能夠始終在托盤的規(guī)定位置上準確收納(定心)基板108。
另外，也可以控制成，將玻璃基板輸入到任意層的托盤中。這種情況下，關于圖11的流程圖的動作，只要在步驟S1103中設k＝i(表示從最上層起任意層)而進行動作，在步驟S1112完成后結束輸入動作即可。但是，在這種情況下，也與從任意層取出基板的動作同樣，需要使得位于作為處理對象的托盤下層的托盤是空的。
(位置調整部件的結構)使用圖12A至圖12C以及圖13對位置調整部件1005的結構進行說明。
圖12A是從上方觀察基板取出/輸入規(guī)定位置的圖。在此，表示在托盤102中玻璃基板108結束了的狀態(tài)。
從圖12A和圖10A至圖10C也可知，位置調整部件1005固定在第二桿1002的兩端。因此，在各托盤夾具組件107b至107d上各設置有一組。
圖12B是位置調整部件1005的放大圖。該位置調整部件1005具備定心部件1201、設置在其下面的兩個托盤位置確認用輥1203a、1203b、和設置在上面的兩個基板位置調整用輥1202a、1202b，借助壓力缸1204在X軸方向上動作，借助壓力缸1205在Y軸方向上動作。
圖12C是位置調整部件1005的剖視圖。利用圖12B以及圖12C對各輥的位置關系加以明確。
圖13是表示托盤夾具107(1個組件部分)的結構的放大圖。從圖13可以很好地了解位置調整部件1005和托盤夾具107的關系。在一個組件的最下方的第二桿1002的兩端上，設置有位置調整部件1005。通過這樣在一個組件的最下方設置位置調整部件1005，能夠恰當地與應輸入基板108的對象托盤102對應。而且，通過這樣將托盤夾具107和位置調整部件1005做成一體的結構，還有助于實現裝置的小型化。
另外，如上所述，位置調整部件1005經由能夠使其前后左右動作的壓力缸1204、1205而固定在第二桿上。并且，如在上述步驟S1108中也已說明的那樣，借助壓力缸1204的前后動作確認托盤的長邊方向位置，而且如在步驟S1109中也已說明的那樣，借助壓力缸1205的前后動作確認托盤的短邊方向位置。如前所述，對該托盤的位置確認起作用的是托盤位置確認用輥1203a以及托盤位置確認用輥1204b。
(托盤輸入時的動作)使用圖14，對在本實施方式中將疊置的托盤102輸入到托板101上時的動作的具體例子進行說明。
圖14中，為了高效地進行托盤輸入，在圖3所示的基板輸出輸入裝置上還設置有托板分選器1401、與Y軸平行地在托板分選器上前后運動的分選輸送器1402、和中繼用輸送器1403。
現在，假定對第一輸送器103上的所有托盤完成了取出/輸入處理，新的托盤在分選輸送器1402上待機。
載置有處理結束了的托盤的托板從第一輸送器103移動到第二輸送器104，在交付給中繼用輸送器1403后停止。而后，接替處理后的托盤從第二輸送器104向中繼輸送器1403的移動動作，載置有新托盤的托板從分選輸送器1402的位置SB經由第二輸送器104而配置到第一輸送器103的規(guī)定位置上。之后，分選輸送器1402借助托板分選器1401移動到端部1401a，從中繼用輸送器1403上接取處理后的托盤后，分選輸送器1402再次返回到位置SB，輸出處理后的托盤。然后，轉移到前述那樣的定位動作、基板取出動作或者處理后基板輸入動作。
(本實施方式的效果)如以上說明的那樣，根據本實施方式，第一及第二輸送器103和104的高度是固定的，通過使升降銷105升降將玻璃基板108托起而將其取出/輸入，所以，不需要使第一以及第二輸送器103和104自身升降，能夠實現裝置動作的簡潔化，并且能夠實現裝置的空間節(jié)省，特別是在高度受限的情況下有效。即，在使輸送器自身升降的情況下，由于銷是固定的，所以作為最低限度的裝置，首先需要有作為絕對長度的銷長(與托盤層數相當的長度)，進而還需要與托盤層數相當的高度，而在本實施方式中，由于使升降銷升降，所以不需要使裝置高度為托盤層數的兩倍。盡管一個個托盤單獨的重量并不大，但如果層疊很多層重量也會變得很大。在這種情況下，將該重物的上下運動自身限制到所需的最小限度是很重要的，在本實施方式中能夠實現這一點。
另外，在本實施方式中，每結束一張玻璃基板108的取出或輸入動作，便使升降銷105返回到最上層托盤(作為處理對象的托盤)之下，所以即使不小心松開了托盤夾具107的把持，也不必擔心升降銷105穿透收納在未處理托盤中的玻璃基板108，能大幅減小玻璃基板108破損的危險性。容易想象，當銷固定時，若托盤夾具脫開，則收納在受到把持的托盤中的玻璃基板的大部分發(fā)生破損的可能性較大。
進而，在本實施方式中，在完成對全部托盤的處理的階段，成為在第一輸送器103上所有托盤都載置于托板101的狀態(tài)。因此，在處理結束后可以迅速進入到與載置有接下來應處理的托盤的托板進行交換的動作，所以，整體上可以縮短基板輸送的處理時間，能夠實現高效的輸送。而且，在本實施方式中，如圖14所示那樣提供了一種實現托板更換的有效動作的結構，所以能夠更加順利地進行托板更換。
另外，在本實施方式中，特別是在再次裝入處理后玻璃基板的情況下，設置有托盤以及玻璃基板的位置調整機構1005(參照圖12A至圖12C)，所以，即使托盤中存在使用期間所產生的由于磨損造成的應變，也可以始終將托盤上基板的配置位置保持恒定。
進而，在本實施方式中，將托盤夾具107分成三份而設置有結構和作用相同的三個組件，所以在例如20層20層地完成了托盤處理的階段，能夠減少進行夾持動作的組件，所以能夠將裝置的高度抑制到最小限度，能夠實現裝置小型化。另外，托盤夾具的分割數量并不限于三個，而且，組件能夠把持的托盤數量也不限于20層。
本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明精神和范圍內可以進行各種變更和變型。因此，本發(fā)明除由附加的權利要求定義以外，并不限于特定的實施方式。
權利要求
1.一種基板輸出輸入裝置，用于進行基板從托盤的取出，或者向所述托盤輸入基板，其特征在于，具備輸送器，其用于使疊置有多層托盤的托板移動；托板定位機構，其在所述輸送器的規(guī)定位置上進行所述托板的定位；升降銷，其在借助所述定位機構將所述托板定位了的狀態(tài)下，通過設置在所述托板以及所述托盤上的通過用孔，用于將所述基板從托盤托起；托盤升降機構，其用于將所述托板上疊置的所述多層托盤分離成包括處理對象托盤并較其位于下層的第一托盤組、和較所述處理對象托盤位于上層的第二托盤組，使所述升降銷和所述第一托盤組相對地升降；以及托盤升降控制機構，其控制所述托盤升降機構的動作；所述控制機構控制所述升降銷和所述處理對象托盤之間的位置關系，使得在借助所述托盤升降機構在所述第一托盤組和所述第二托盤組之間確保了空間時，所述升降銷的末端距所述處理對象托盤有規(guī)定距離，使得所述基板取出或者輸入能夠得以進行。
2.如權利要求1所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，所述升降銷是伸縮自如的銷，進而，設置有升降銷控制機構，所述升降銷控制機構控制所述升降銷的動作，使得在所述托盤升降機構使所述第二托盤組升降而在所述處理對象托盤上方確保了空間的期間，所述升降銷的末端距所述處理對象托盤有規(guī)定距離。
3.如權利要求1所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，所述托盤升降控制機構以下述方式進行控制，即，使得所述托盤升降機構保持著較下一處理對象托盤位于上層的托盤組而使其升降。
4.如權利要求1所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，所述控制機構以下述方式進行控制，即，使得所述托盤升降機構保持著所述第二托盤組而使其升降。
5.如權利要求1所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，所述托盤升降機構具有多個結構分別相同的升降組件，所述托盤升降控制機構對所述托盤升降機構進行控制，使得每在規(guī)定層數的托盤處理結束時，使作為所述升降機構使用的所述升降組件的數量減少。
6.如權利要求1所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，在從所述托盤取出所述基板的情況下，所述控制機構對所述托盤升降機構以及所述升降銷的動作進行控制，以便從所述多層托盤的最下層起依次取出所述基板。
7.如權利要求1所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，在接受所述基板并輸入到所述托盤中的情況下，所述托盤升降控制機構對所述托盤升降機構的動作進行控制，以便從所述多層托盤的最上層起依次輸入所述基板。
8.如權利要求7所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，還具備位置調整機構，所述位置調整機構在接受所述基板并輸入到所述托盤中的情況下，對配置在所述托盤上的所述基板的位置進行調整。
9.如權利要求7所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，所述位置調整機構安裝在所述托盤升降機構上。
10.如權利要求7所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，所述托盤升降機構具有多個結構分別相同的升降組件，所述位置調整機構安裝在所述多個升降組件的每一個上。
11.如權利要求1所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，還具備托板分選器，所述托板分選器使所述托板的輸入路徑和輸出路徑不同。
12.一種基板輸出輸入裝置，用于從托盤取出基板，或者將基板輸入到托盤中，其特征在于，具備輸送器，其用于使疊置有多層托盤的托板移動；托板定位機構，其在所述輸送器的規(guī)定位置上進行所述托板的定位；基板輸入準備機構，其在借助所述定位機構將所述托板定位了的狀態(tài)下，將所述托板上的所述多層托盤分離成處理對象托盤和非處理對象托盤，為所述基板的輸入動作做好準備；控制機構，其控制所述基板輸入準備機構的動作；位置調整機構，其在將所述基板輸入到所述托盤中的情況下，對配置于所述托盤上的所述基板的位置進行調整。
13.如權利要求12所述的基板輸出輸入裝置，其特征在于，所述基板輸入準備機構具備保持所述非處理對象托盤并使其升降的托盤升降機構、和伸縮自如地上下動作的升降銷；所述控制機構控制所述升降銷的動作，以便在所述托盤升降機構使所述非處理對象托盤上升期間，所述升降銷的末端距所述處理對象托盤有規(guī)定距離，做好所述基板輸入的準備。
14.一種基板輸出輸入方法，用于從托盤取出基板，或者將基板輸入到托盤中，其特征在于，具備托板移動工序，其借助輸送器使疊置有多層托盤的托板移動；托板定位工序，其在所述輸送器的規(guī)定位置上進行所述托板的定位；托盤升降工序，其用于將疊置在所述托板上的所述多層托盤分離成包括處理對象托盤并較其位于下層的第一托盤組、和較所述處理對象托盤位于上層的第二托盤組，使用于將所述基板從所述處理對象托盤托起的升降銷和所述第一托盤組相對地升降；托盤升降控制工序，其對所述托盤升降工序中的相對升降動作進行控制；在所述控制工序中，對所述升降銷和所述處理對象托盤的位置關系進行控制，以便在利用所述托盤升降工序而在所述第一托盤組和所述第二托盤組之間可靠地確保了空間時，所述升降銷的末端距所述處理對象托盤有規(guī)定距離，使得所述基板取出或者輸入能夠得以進行。
全文摘要
本發(fā)明的基板輸出輸入裝置(100)以及基板輸出輸入方法用于從托盤取出基板，或者將基板輸入到托盤中。首先，在輸送器(103)的規(guī)定位置上進行托板(101)的定位，在進行了該定位的狀態(tài)下，借助托盤夾具(107)將疊置在托板上的多層托盤(102)中較處理對象托盤位于上層的非處理對象托盤把持住并使其升降。并且，在非處理對象托盤上升而在處理對象托盤上確保了足夠空間期間，升降銷(105)通過設置在托盤以及托盤上的升降銷通過用孔(102a)，由此對升降銷的動作進行控制，使得升降銷末端距處理對象托盤有規(guī)定距離。這樣，使得基板(108)的輸入以及輸出能夠得以進行。
文檔編號H01L21/68GK1922087SQ20048004217
公開日2007年2月28日 申請日期2004年3月1日 優(yōu)先權日2004年3月1日
發(fā)明者神近哲郎 申請人:平田機工株式會社