JP4289093B2 - トレイ搬送システム - Google Patents

Description

この発明はトレイによる枚葉搬送に関し、特にトレイの積層保管と搬送物への塵芥の付着の防止に関する。

液晶基板等の搬送物は従来、数枚程度ずつカセットに収容してカセット単位で行われてきたが、液晶基板が２ｍ角程度まで大形化したことに伴い、カセット搬送には無理が生じている。そこで液晶基板をトレイに１枚ずつ載置し、トレイ単位で搬送することが考えられる。ところでトレイの上面を蓋できればともかく、トレイの上面が開放していると、トレイの底部に付着した塵芥がトレイを積層した際に搬送物に付着する。

この発明の基本的課題は、物品の載置部が露出しており、かつトレイを積層保管しても、搬送物に塵芥が付着し難くなるようにしたトレイ搬送システムとを提供することにある。
この発明での追加の課題は、トレイからの搬送物の出し入れを容易にすることにある。
この発明での追加の課題は、搬送方向の分岐を容易にすることにある。

この発明のトレイ搬送システムは、搬送物を１枚ずつ露出した状態で載置するための搬送物の載置部を備えたトレイを設けると共に、前記トレイは、平面視でトレイの相対向する２辺から載置部の外側に突き出した少なくとも一対の搬送支持部と、平面視でトレイの他の２辺から前記載置部の外側に突き出しかつチャック自在な少なくとも一対の積層支持部とを備え、
さらに、該トレイの搬送支持部の底面を支持してトレイ毎に搬送するための第１のコンベヤにより搬送路を形成するとともに、
第１のコンベヤの上部に、トレイの積層支持部をチャックする位置と、チャックしない位置との間で出退自在なチャック手段と、トレイを昇降させるリフターとを設けるか、あるいは、第１のコンベヤの上部に、昇降自在で、かつトレイの積層支持部をチャックする位置と、チャックしない位置との間で出退自在なチャック手段を設けた、積層保管装置を前記搬送路に沿って設けて、
第１のコンベヤにより積層保管装置内へ１枚ずつ新たに搬送されたトレイを、リフターもしくはチャック手段で上昇させることと、前記新たに搬送されたトレイの積層支持部をチャック手段でチャックし直すこととにより、前記新たに搬送されたトレイをチャック手段でチャックしていたトレイの下部に積層して、複数のトレイを積層保管し、
積層保管したトレイの最下段のトレイを、リフターもしくはチャック手段で、第１のコンベヤ上へ降ろすことと、最下段のトレイから１枚上のトレイの積層支持部をチャック手段でチャックし直すこととにより、最下段とのトレイと前記１枚上のトレイとの積層を断って、最下段のトレイを第１のコンベヤで積層保管装置から搬出するようにし、
かつ、トレイの積層支持部の底面を支持して、前記搬送路での搬送方向とは直交する方向に搬送する第２のコンベヤを備えた分岐台と、
さらに前記分岐台の第２のコンベヤに接続され、かつトレイの積層支持部の底面を支持してトレイ毎に搬送する第３のコンベヤからなる分岐路、とを設けたものである。
好ましくはトレイの載置部の底面に開口を設ける。

好ましくは、前記搬送路に沿って、前記トレイから搬送物を出し入れして処理装置との間で搬送するステーションを設ける。
また好ましくはトレイの載置部の底面に開口を設ける。

この発明では、トレイは搬送支持部が搬送物の載置部に対して平面視で突き出した外側の位置にある。搬送支持部の底面にコンベヤなどとの接触で塵芥が付着し、この状態でトレイを積層保管しても、搬送支持部の底面などの塵芥は載置部には落下せず、搬送物の汚染を最小にすることができる。従ってトレイの上面に蓋を設ける必要がなく、トレイの搬送やトレイからの搬送物の出し入れが簡単になる。

トレイの載置部の底面に開口を設けると、搬送物をトレイから出し入れする際に、底面の開口からコンベヤなどを載置部内に入れ込んで、搬送物をトレイから移載できる。このため大きな搬送物でも、簡単に移載できる。

この発明では、搬送支持部を用いてコンベヤによりトレイを搬送し、積層保管装置により最下段のトレイの積層支持部をチャックして、トレイの搬送と積層保管とを行う。そして搬送支持部は載置部の外側に突き出しているので、搬送支持部からの塵芥が搬送物に付着しにくい。

この発明では、分岐路ではコンベヤによりトレイを積層支持部で支持して搬送する。このため搬送路に分岐路を設けることができ、トレイの方向を９０度転換して搬送支持部の向きを変更するなどの必要がない。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図１０に、実施例とその変形とを示す。また各変形例は、特に指摘した点以外は、実施例と同様とする。これらの図において、２はトレイを用いた搬送システムで、４，４は左右一対のコンベヤで、ローラコンベヤでもベルトコンベヤ等でも良いが、ここではローラコンベヤとし、搬送方向の左右一対のコンベヤを双方とも駆動ローラを用いたコンベヤとするが、片側にのみ駆動ローラを配置し、他側に従動ローラを配置しても良い。コンベヤ４の搬送路内に、ステーション６，６と積層保管装置１２とがあり、他に分岐用のコンベヤ２４へとトレイを分岐させるための分岐台２０とがある。

搬送する物品の種類は任意であるが、ここでは１辺が１〜３ｍ角程度の液晶基板を想定し、その厚さは数ｍｍ程度で、質量は例えば１０ｋｇ程度である。大きく重くかつ脆弱な液晶基板を搬送物とし、塵芥の付着を防止しながら搬送することが重要である。

ステーション６には、コンベヤ４と同様の左右一対のコンベヤ７，７があり、左右のコンベヤ７，７間にローラコンベヤ付のリフター８がある。そしてリフター８を上昇させて、そのローラコンベヤでトレイの底面を介して搬送物を搬出入することにより、トレイからの物品の出し入れができる。１０はトレイから取り出した搬送物を、枚葉単位でその底面を支持して搬送するためのコンベヤで、例えばローラコンベヤなどとし、処理装置にトレイから取り出した搬送物を搬出入するためのコンベヤである。なお、処理装置には、検査装置などを含むものとする。

積層保管装置１２には、左右一対のコンベヤ１４，１４を設け、シリンダ１５などによりコンベヤ１４，１４を幅方向（搬送方向に直角な方向）に移動させて待避できるようにする。１６はチャックで、積層保管したトレイの例えば最下段のトレイでの積層支持部をチャックし、１８はリフターで、コンベヤ１４よりも低い位置で待機して、トレイの昇降を行う。なおチャック１６は昇降自在で高さ位置が可変のチャックでも、あるいは高さ位置が固定のチャックでも良い。

分岐台２０にはコンベヤ４，４の他に分岐搬送用のコンベヤ２２，２２を設け、分岐台２０の外側には分岐搬送用のコンベヤ２４，２４が設けてある。

図２，図３に移り、トレイ３０の構造を説明する。トレイ３０は上面に蓋などがなく、上面が開放しており、載置部３１に載置した搬送物は露出して、載置部３１の底面には開口３２が複数設けてある。載置部３１の外側の４周は、壁３６や脱落防止壁３９などにより載置部から区画されて、載置部３１の外側に一対の搬送支持部３４と積層支持部３５とが設けてある。搬送支持部３４や積層支持部３５は、載置部３１の外側４周に突き出したフランジ状の部材で、その底面は例えば平坦である。また実施例では搬送支持部３４と積層支持部３５とを同じ高さに配置したが、これらの高さを違えても良く、また支持部３４，３５には適宜に切れ目などを設けても良い。壁３６には突起３７などを設け、壁３６の底面に設けた図示しない嵌合孔などに嵌合して、トレイ３０を積層できるようにする。３８はフォーク挿入口で、脱落防止壁３９よりもトレイの上端をこの部分で低くし、搬送物の移載用のフォークやスカラアームなどを挿入できるようにする。しかしながらフォーク挿入口３８を設けず、この部分を脱落防止壁３９と同じ高さに揃えても良い。４０は載置部３１に設けた突起で、その上面でガラス基板４２などの搬送物を支持する。

図３は、トレイ３０を複数積層して保管する状態を示し、搬送支持部３４は載置部３１よりも平面視で外側にあるため、搬送支持部３４の底面にコンベヤなどから付着した塵芥は、載置部３１内には落下しがたい。また積層支持部３５側では、壁３６と下壁４１とにより、載置部３１と分離されるので、積層支持部３５からの塵芥は、載置部３１には侵入しない。さらにフォーク挿入口３８を設けたので、図３のように積層保管した状態から、任意のトレイを選び出して、収納しているガラス基板を取り出したり、ガラス基板をトレイ内に載置したりすることができる。

図４により、ステーション６でのガラス基板４２の出し入れを説明する。トレイ３０がステーション６に到着すると、ステーション内のローラコンベヤ付のリフターが上昇し、ローラ４４が開口３２を通ってガラス基板４２の底面に接触する。そしてガラス基板を脱落防止壁３９よりも高く持ち上げた状態で、ローラ４４を駆動すると、コンベヤ１０側のローラ４５へ受け渡すことができる。またコンベヤ１０側からガラス基板をトレイ３０内へ受け渡す際には、ローラコンベヤ付のリフターを上昇させて、例えばローラ４４とローラ４５との搬送面の高さを同一に揃え、コンベヤ１０からステーション６へとガラス基板を搬入する。この時も搬送面は、脱落防止壁３９よりも高くする。なお、ステーション６でのトレイ３０からガラス基板４２の取り出しに、ステーション内のローラコンベヤ付のリフターを用いたが、ローラコンベヤの代わりに、例えばエア噴出手段を用いて、エアの力によりガラス基板４２を浮上させると共に、目的の方向に移動させるようにしても良い。

図５，図６に積層保管装置１２の動作を示す。５０は支柱で、チャック駆動部５２は、支柱５０に沿って昇降自在でも、高さ位置が固定でも良い。チャック駆動部５２の高さ位置を固定の場合、トレイの高さ方向の厚さをコンベヤ１４の高さ方向の厚さよりも大きくし、積層したトレイの上下の搬送支持部の間にコンベヤ１４のローラを収めることができるようにする。チャック１６は、チャック駆動部５２により水平面内で回動する、あるいは進退するなどにより、積層支持部３５の底面を支持した状態と支持しない状態との間で切り替え自在である。図６に示すように、例えばチャック１６上に複数のトレイからなるトレイ群６０が積層保管され、リフター１８上にも１枚あるいは複数枚のトレイ群６１が載置されているものとする。前記のように、コンベヤ１４，１４はシリンダ１５などの進退手段により、搬送支持部３４の底面を支持した状態と、トレイ３０とは干渉しない状態との間で移動できる。積層保管するトレイは、ガラス基板などの搬送物を載置した状態でも、空の状態でも良いが、搬送物を載置した状態での保管が特に意味がある。

チャック駆動部５２が昇降しないものとして説明する。図６のトレイ群６０の下側に、新たに到着したトレイを１枚重ねたいとする。この場合、リフター１８を上昇させ、トレイ群６１の上面でコンベヤ１４，１４上のトレイの底面を支持し、次いでシリンダ１５によりコンベヤ１４，１４を待避させる。リフター１８をさらに上昇させ、トレイ群６０の最下段のトレイの底面を、リフター１８で上昇中のトレイ群の最上段のトレイの上面で支持する。トレイ群６０をリフター１８で支持すると、チャック１６を退避させ、リフター１８をトレイ１段分上昇させて、目的のトレイの積層支持部をチャック１６で支持する。次いでリフター１８を下降させると、１トレイ新たに積層することができる。

所望のトレイがチャック１６でチャックできる位置まで、リフター１８でトレイ群６１を上昇させると、トレイ群６１中の所望の位置のトレイをチャック１６でチャックできる。トレイ群６０から任意の位置のトレイを取り出す場合、コンベヤ１４，１４を待避させて、リフター１８を上昇させ、トレイ群６０とトレイ群６１とを合体し、この後リフター１８を操作して、目的のトレイの１段上のトレイをチャック１６で支持する。この後リフター１８を下降させ、目的のトレイの搬送支持部の底面がコンベヤ１４の搬送面よりやや高い位置で下降を停止させ、シリンダ１５によりコンベヤ１４を前進させる。次いでリフター１８を再度下降させ、目的のトレイのみをコンベヤ１４，１４上に載置する。このように、チャック１６の高さを固定するには、コンベヤ１４の高さ方向の厚さを、トレイ３０を積層した際の搬送支持部３４，３４間の間隔よりも薄くする必要がある。

以上のようにして、
・ コンベヤ１４，１４上のトレイを、トレイ群６０の最下段に追加する、
・ トレイ群６０，６１を合体させる、
・ トレイ群６０中の任意のトレイをコンベヤ１４，１４上に載置する、などの動作ができる。またトレイ群６１から任意のトレイをコンベヤ４上へ送り出す場合、リフター１８を上昇させて、トレイ群６０，６１を合体し、目的のトレイの１段上のトレイをチャック１６でチャックした後、リフター１８を下降させて、目的のトレイをチャック群６１の最上段からコンベヤ１４へと移し替えればよい。

チャック駆動部５２が昇降自在な場合、動作はより簡単になり、トレイを積層した際に搬送支持部と搬送支持部との高さ方向の隙間が、コンベヤ１４の高さ方向の厚さよりも大きいとの制限が不要になる。トレイ群６０の底部に１トレイ追加する場合、コンベヤ１４上に目的のトレイを載置し、チャック１６を下降して、トレイ群６０を目的のトレイの上部に積み重ねる。次いでチャック１６を退避させ、目的のトレイの積層支持部をチャック１６で支持して、チャック１６を上昇させればよい。トレイ群６０やトレイ群６１から任意のトレイを取り出す場合、コンベヤ１４，１４を待避させ、リフター１８を上昇させて、トレイ群６０，６１を合体させる。次いでチャック１６を掴み替えて、目的のトレイをチャックし、目的のトレイよりも下のトレイ群をリフター１８で下降させる。この後コンベヤ１４をトレイを支持できる位置へ前進させ、チャック１６を下降させて目的のトレイをコンベヤ１４上に移し替える。その後チャック１６を上昇させて、目的のトレイよりも上のトレイをチャックして上昇させればよい。

なおチャック１６を用いずに、任意のトレイを取り出せる積層保管装置も可能である。この場合例えば、トレイの搬送支持部と搬送支持部の間隔は、コンベヤ１４の高さ方向の厚さよりも大きなものとし、積層保管するトレイ群はトレイ群６１のみである。トレイ群６１から所望のトレイを取り出す場合、目的のトレイよりも上部のトレイをコンベヤ１４へ移載して、積層保管装置１２の片側へと搬出する。次に目的のトレイをコンベヤ１４へ移し替え、積層保管装置１２の他側へと搬出する。目的のトレイよりも上側のトレイを、コンベヤ１４上へと移し戻し、リフター１８を上昇させて、リフター１８へ移し替える。しかしながらこのようにすると、目的のトレイを取り出すために積層保管装置１２の両側のコンベヤを使用せねばならないため、他の搬送作業の妨げとなり、かつトレイの移し替えやコンベヤ１４の移動回数も多く、効率的ではない。

図５，図６の実施例では、コンベヤ１４の搬送面の下側をトレイのバッファに利用し、このためリフター１８が必要であった。リフター１８を設けない変形例を図７に示す。なおこの場合、チャック駆動部７２は支柱７０に沿って昇降自在とする。図７，図８の積層保管装置７４は、左右のコンベヤ４をトレイのバッファとして利用し、他の点では図５，図６の積層保管装置１２と同様である。

チャック１６でチャックしたトレイ群６０から所望のトレイを切り出す場合、チャック１６を下降させ、コンベヤ１４上へトレイ群６０を移し替える。そして目的のトレイをチャック１６でチャックし直し、それよりも下側のトレイ群６１を図８のように左右いずれかのコンベヤ４上へと搬出する。その後チャック１６を下降して、トレイ群をコンベヤ１４へ移し替え、目的のトレイよりも上部のトレイをチャック１６でチャックし、上昇させる。このようにして目的のトレイを切り出し、他側のコンベヤ（例えば図８の右側）へと搬出する。例えばこれと同時に、図８の左側のトレイ群６１をコンベヤ１４上に搬入して、チャック１６を昇降させ、トレイ群６０と一体にする。トレイ群６０に新たなトレイを１枚追加する場合、コンベヤ１４上へ新たなトレイを搬入し、チャック１６を下降させて、新たなトレイとトレイ群６０を積層し、チャック１６で新たなトレイを支持するとよい。

図５〜図８の積層保管装置１２，７４では、任意のトレイを切り出せるようにした。しかしながら積層保管装置は、ガラス基板などの搬送物を収納した状態で積層して保管できるバッファであれば良く、その中の任意の１枚を切り出せる必要はない。

図９，図１０に、トレイの変形例９０を示す。この変形例では、積層支持部９５を例えば搬送支持部３４の上側に配置し、他の点では図２のトレイ３０と同様である。実施例では液晶用の大型ガラス基板の搬送を例にしたが、搬送物はこれに限るものではない。

実施例の搬送システムのレイアウトを示す平面図 実施例のトレイの平面図 実施例でトレイを上下に積層した状態を示す側面図 実施例での、ステーションでトレイ上のガラス基板を出し入れする上を模式的に示す平面図 実施例でのトレイ積層保管装置と周囲のコンベヤの平面図 実施例でのトレイ積層保管装置と周囲のコンベヤの側面図 変形例でのトレイ積層保管装置と周囲のコンベヤの平面図 変形例でのトレイ積層保管装置と周囲のコンベヤの側面図 変形例のトレイの平面図 変形例のトレイの側面図

符号の説明

２ 搬送システム
４ コンベヤ
６ ステーション
７ コンベヤ
８ ローラコンベヤ付きリフター
１０ コンベヤ
１２，７４ 積層保管装置
１４ コンベヤ
１５ シリンダ
１６ チャック
１８ リフター
２０ 分岐台
２２，２４ コンベヤ
３０，９０ トレイ
３１ 載置部
３２ 開口
３４ 搬送支持部
３５，９５ 積層支持部
３６ 壁
３７ 突起
３８ フォーク挿入口
３９ 脱落防止壁
４０ 突起
４１ 下壁
４２ ガラス基板
４４，４５ ローラ
５０，７０ 支柱
５２，７２ チャック駆動部
６０，６１ トレイ群

Claims (2)

1. 搬送物を１枚ずつ露出した状態で載置するための搬送物の載置部を備えたトレイを設けると共に、前記トレイは、平面視でトレイの相対向する２辺から載置部の外側に突き出した少なくとも一対の搬送支持部と、平面視でトレイの他の２辺から前記載置部の外側に突き出しかつチャック自在な少なくとも一対の積層支持部とを備え、
   さらに、該トレイの搬送支持部の底面を支持してトレイ毎に搬送するための第１のコンベヤにより搬送路を形成するとともに、
   第１のコンベヤの上部に、トレイの積層支持部をチャックする位置と、チャックしない位置との間で出退自在なチャック手段と、トレイを昇降させるリフターとを設けるか、あるいは、第１のコンベヤの上部に、昇降自在で、かつトレイの積層支持部をチャックする位置と、チャックしない位置との間で出退自在なチャック手段を設けた、積層保管装置を前記搬送路に沿って設けて、
   第１のコンベヤにより積層保管装置内へ１枚ずつ新たに搬送されたトレイを、リフターもしくはチャック手段で上昇させることと、前記新たに搬送されたトレイの積層支持部をチャック手段でチャックし直すこととにより、前記新たに搬送されたトレイをチャック手段でチャックしていたトレイの下部に積層して、複数のトレイを積層保管し、
   積層保管したトレイの最下段のトレイを、リフターもしくはチャック手段で、第１のコンベヤ上へ降ろすことと、最下段のトレイから１枚上のトレイの積層支持部をチャック手段でチャックし直すこととにより、最下段とのトレイと前記１枚上のトレイとの積層を断って、最下段のトレイを第１のコンベヤで積層保管装置から搬出するようにし、
   かつ、トレイの積層支持部の底面を支持して、前記搬送路での搬送方向とは直交する方向に搬送する第２のコンベヤを備えた分岐台と、
   さらに前記分岐台の第２のコンベヤに接続され、かつトレイの積層支持部の底面を支持してトレイ毎に搬送する第３のコンベヤからなる分岐路、とを設けた、トレイ搬送システム。
   
2. 前記搬送路に沿って、前記トレイから搬送物を出し入れして処理装置との間で搬送するステーションを設けたことを特徴とする、請求項１のトレイ搬送システム。
   

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