JP6329813B2 - 搬送ロボット - Google Patents

Description

本発明は、研削装置や研磨装置等の複数の加工ユニット間で、板状ワークを搬送する搬送ロボットに関する。

板状ワークの加工装置として、板状ワークを薄化する研削装置が知られている。研削装置では、チャックテーブルに板状ワークを吸引保持して、研削砥石によって板状ワークの上面を研削して薄化している。板状ワークは薄化されると、搬送ロボットによって保持されて洗浄機構に向けて搬送される。研削装置では、板状ワークの上面を洗浄する上面洗浄機構だけでなく、板状ワークの下面を洗浄する下面洗浄機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１２２９９５号公報

通常、これらの洗浄機構は、洗浄水を用いて板状ワークを洗浄するため、洗浄水の排水が容易な加工室の近くの所定箇所に設置される。これにより、加工ユニットから洗浄機構までの搬送ロボットによる搬送時間を早めてタクトタイムを短くしている。しかしながら、フルオートタイプの加工装置は、研削ユニットや研磨ユニット等の複数の加工ユニットを備えているため、加工ユニット間の搬送時間を早めるためには、各加工ユニットの近くに個別に洗浄機構を設置しなければならない。このため、装置が大型化すると共にコストが増大するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、加工工程のタクトタイムを短縮できると共に、装置の省スペース化及びコスト低減を図ることができる搬送ロボットを提供することを目的とする。

本発明の搬送ロボットは、板状ワークを保持して移動機構によって往復移動して、所定の加工ユニットと所定の加工ユニットとは別の加工ユニットとの間で板状ワークを搬送する搬送ロボットであって、板状ワークを吸引保持する保持面を有する搬送パッドと、該搬送パッドを吊持するアームと、該アームを支持する支持柱と、該支持柱を昇降させる昇降手段と、該搬送パッドを該保持面に対して平行に移動する水平移動手段と、該搬送パッドが保持する板状ワークの下面を洗浄するワーク洗浄機構と、を備え、該移動機構によって該搬送ロボットで板状ワークを搬送中に、該ワーク洗浄機構で板状ワークの下面の洗浄を可能にする。

この構成によれば、搬送ロボットのワーク洗浄機構による板状ワークの搬送時間中に板状ワークの下面が洗浄されるため、タクトタイムを短縮することができる。また、フルオートタイプの加工装置のように複数の加工ユニット間で板状ワークを搬送する場合であっても、加工ユニット毎にワーク洗浄機構を設置する必要がなく、１つのワーク洗浄機構を搬送ロボットに備えるだけでタクトタイムを短くできる。よって、装置の省スペース化を図ることができると共に、ユニット数を少なくしてコストを低減することができる。

本発明の搬送ロボットにおいて、該搬送ロボットは、該保持面および該保持面で保持した板状ワークの下面に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルと、該洗浄水供給ノズルから供給された洗浄水を受け止めるドレンパンと、該ドレンパンが受け止めた洗浄水を排水する排水路と、を備え、該ワーク洗浄機構は、長尺状に延在するワーク洗浄部材と、該ワーク洗浄部材の延在方向を該水平移動手段の移動方向に直交させて該ワーク洗浄部材を支持するワーク洗浄支持手段と、を備え、該洗浄水供給ノズルから洗浄水を供給し、該昇降手段で板状ワークの下面を該ワーク洗浄部材に接触させ、該水平移動手段で該搬送パッドを水平移動させ、該保持面で保持する板状ワークの下面を洗浄する。

本発明の搬送ロボットにおいて、該搬送ロボットは、該保持面の中心を軸に該搬送パッドを水平回転させる回転手段を備えていて、該昇降手段で搬送パッドを下降させ、該回転手段で回転する該搬送パッドが保持する板状ワークの下面に板状ワークを洗浄する該ワーク洗浄機構を当接させ、該水平移動手段で該搬送パッドを該保持面の径方向に水平移動させ、該ワーク洗浄機構で板状ワークの下面を洗浄する。

本発明の搬送ロボットにおいて、該保持面を洗浄する保持面洗浄機構と、該ワーク洗浄機構と該保持面洗浄機構とのいずれか一方を、他方よりも該保持面に近づける移動手段と、を備え、該移動手段を用いて、該搬送ロボットが板状ワークを搬送中に該ワーク洗浄機構で板状ワークの下面の洗浄を可能にし、該搬送ロボットが板状ワークを搬送後から次の板状ワークを受け取るまでの間に該保持面洗浄機構で該保持面の洗浄を可能にする。

本発明の搬送ロボットにおいて、該保持面洗浄機構は、長尺状に延在する保持面洗浄部材と、該保持面洗浄部材の延在方向を該水平移動手段の移動方向に直交させて該保持面洗浄部材を支持する保持面洗浄支持手段と、を備え、該移動手段で、該保持面洗浄機構を該ワーク洗浄機構より該保持面に接近させ、洗浄水を供給しながら、該昇降手段で該保持面を該保持面洗浄部材に接触させ、該水平移動手段で該搬送パッドを水平移動させ、該保持面を洗浄する。

本発明の搬送ロボットにおいて、該搬送ロボットは、該保持面の中心を軸に該搬送パッドを水平回転させる回転手段を備えていて、該昇降手段で搬送パッドを下降させ、該回転手段で回転する該搬送パッドに該保持面を洗浄する該保持面洗浄機構を当接させ、該水平移動手段で該搬送パッドを該保持面の径方向に水平移動させ、該保持面洗浄機構で該保持面を洗浄する。

本発明によれば、搬送ロボットにワーク洗浄機構を設けて、搬送中に板状ワークの下面を洗浄することで、加工工程のタクトタイムを短縮できると共に、装置の省スペース化及びコスト低減を図ることができる。

第１の実施の形態に係る加工装置の上面模式図である。 第１の実施の形態に係る搬送ロボットの斜視図である。 第１の実施の形態に係る搬送ロボットの上面模式図である。 第１の実施の形態に係る搬送ロボットによる洗浄動作の説明図である。 第２の実施の形態に係る搬送ロボットの斜視図である。 第２の実施の形態に係る搬送ロボットの上面模式図である。

以下、添付図面を参照して、第１の実施の形態に係る搬送ロボットを備えた加工装置について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る加工装置の上面模式図である。なお、本実施の形態では、粗研削加工、仕上げ研削加工、研磨加工を実施する複数の加工ユニットを備えた加工装置について説明するが、この構成に限定されない。単一の加工ユニットを備えた加工装置にも、本実施の形態に係る搬送ロボットを適用可能である。また、図１では、説明の便宜上、各加工ユニットのハウジングを省略して記載している。

図１に示すように、加工装置１は、フルオートタイプの加工装置であり、円板状の板状ワークＷに対する搬入処理、研削処理、研磨処理、洗浄処理、搬出処理からなる一連の作業を全自動で実施するように構成されている。なお、板状ワークＷは、シリコン、ガリウムヒ素等の半導体基板でもよいし、セラミック、ガラス、サファイア等の無機材料基板でもよいし、さらに半導体製品のパッケージ基板等でもよい。なお、板状ワークＷは、下面に保護テープを貼着して、この保護テープを介して環状フレームに貼着された状態で加工装置１に搬入されてもよい。

加工装置１の装置前側には、カセットＣから板状ワークＷを搬入する他、カセットＣに加工済みの板状ワークＷを搬出する搬入搬出ユニット２が配置されている。搬入搬出ユニット２の奥方には、板状ワークＷのセンタリングを行うセンタリングユニット３が配置されている。センタリングユニット３の両側方には、板状ワークＷの上面を洗浄する一対の上面洗浄ユニット６が配置されている。さらに、センタリングユニット３の奥方には、一対の搬送ロボット５１で板状ワークＷを搬送する搬送ユニット７が配置されており、搬送ユニット７は装置前側から装置奥側に向かって直線状に延在している。

搬送ユニット７の延在方向の奥側には、搬送ユニット７を挟んで対向するようにして、板状ワークＷを研削する一対の研削ユニット４が配置されている。一対の研削ユニット４では、粗研削だけでなく、仕上げ研削も実施される。また、搬送ユニット７の延在方向の中間位置には、搬送ユニット７を挟んで対向するようにして、研削後の板状ワークＷに対して研磨を実施する一対の研磨ユニット５が配置されている。このように、加工装置１は、一対の搬送ロボット５１の走行方向（Ｙ軸方向）と平行に、複数の加工ユニットを配置して構成されている。

搬入搬出ユニット２では、複数枚の板状ワークＷが収容可能な複数のカセットＣがカセット台２１上に横並び（Ｘ軸方向）に載置され、カセットロボット２２によってカセットＣに対する板状ワークＷの搬入搬出が行われる。カセットロボット２２は、多節リンクからなるアーム２３の先端にハンド部２４を設け、リニアモータ式の移動機構２５によってＸ軸方向に移動するように構成されている。カセットロボット２２は、カセットＣからセンタリングユニット３に加工前の板状ワークＷを搬入する他、センタリングユニット３からカセットＣに加工済みの板状ワークＷを搬出する。

センタリングユニット３では、センタリングテーブル２７に板状ワークＷが載置され、撮像手段（不図示）等によって板状ワークＷの外形形状が撮像される。そして、板状ワークＷの撮像画像に基づいて板状ワークＷがセンタリングされる。研削ユニット４では、ユニット基台３１上に一対のコラム３２、３５が立設され、一対のコラム３２、３５に粗研削手段３３、仕上げ研削手段３６がＺ軸方向に移動可能に支持されている。一対のコラム３２、３５の隣には、３つのチャックテーブル３８が配置されたターンテーブル３９が設けられている。各チャックテーブル３８は、ターンテーブル３９上で周方向に等間隔に配置されている。

そして、ターンテーブル３９が１２０度間隔で間欠回転することにより、板状ワークＷの載せ替え位置、粗研削手段３３に対峙する粗研削位置、仕上げ研削手段３６に対峙する仕上げ研削位置に、チャックテーブル３８が順に位置付けられる。粗研削位置では、チャックテーブル３８上の板状ワークＷと粗研削手段３３の研削ホイール（不図示）の相対回転によって、板状ワークＷが所定厚みまで粗研削される。仕上げ研削位置では、チャックテーブル３８上の板状ワークＷと仕上げ研削手段３６の研削ホイール（不図示）の相対回転によって、板状ワークＷが仕上げ研削される。

研磨ユニット５では、ユニット基台４１上にコラム４２が立設され、コラム４２に研磨手段４３が上下動可能に支持されている。コラム４２の隣には、回転軸を中心とした点対称位置に一対のチャックテーブル４４が配置されたターンテーブル４５が設けられている。そして、ターンテーブル４５が１８０度間隔で間欠回転されることにより、板状ワークＷの載せ換え位置と研磨手段４３に対峙する研磨位置との間でチャックテーブル４４が交互に移動される。研磨位置では、チャックテーブル３８上の板状ワークＷと研磨手段４３の研磨パッド（不図示）とが相対回転することで、板状ワークＷが研磨されて被研削面から研削痕が除去される。

上面洗浄ユニット６では、板状ワークＷを保持したスピンナーテーブル４７がユニット基台４８内に降下され、ユニット基台４８内で洗浄水が噴射されて板状ワークＷが洗浄された後、乾燥エアーが吹き付けられて板状ワークＷが乾燥される。搬送ユニット７では、一対の搬送ロボット５１によって複数のユニット間で板状ワークＷの搬送が行われる。一対の搬送ロボット５１は、左右（Ｘ軸方向）に並んで配置されており、それぞれＹ軸方向に独立に走行して一対の板状ワークＷの搬送ラインを形成している。なお、搬送ロボット５１の詳細については後述する。

このように構成された加工装置１では、カセットＣ内の板状ワークＷがカセットロボット２２によってセンタリングテーブル２７に搬送されて板状ワークＷがセンタリングされる。次に、搬送ロボット５１によって研削ユニット４、研磨ユニット５の順に板状ワークＷが搬送され、各加工モジュールで板状ワークＷが加工される。次に、上面洗浄ユニット６において板状ワークＷが洗浄された後に、再びセンタリングテーブル２７に板状ワークＷが搬送される。そして、カセットロボット２２によってセンタリングテーブル２７からカセットＣ内に板状ワークＷが収容される。

ところで、搬送ロボット５１によって板状ワークＷの上面を保持してチャックテーブル３８から持ち上げる際に、チャックテーブル３８上の研削屑が板状ワークＷに転写されてしまう。このため、板状ワークＷの上面側だけでなく、板状ワークＷの下面側を洗浄する必要がある。しかしながら、下面用の洗浄ユニットを設置すると、コストが増大すると共に装置スペースを確保しなければならず、さらに板状ワークＷの下面の洗浄時間分だけタクトタイムが長くなる。特に、複数の加工ユニットを有する加工装置では、加工ユニット毎に洗浄ユニットを設けなければならない。

そこで、本実施の形態に係る加工装置１では、搬送ロボット５１にワーク洗浄機構７７を設けて、搬送中に板状ワークＷの下面を洗浄するようにして、加工工程のタクトタイムを短縮している。このため、ワーク洗浄機構７７用に設置スペースを確保する必要がなく、装置を省スペース化することができる。さらに、複数の加工ユニットを有する加工装置であっても、単一のワーク洗浄機構７７によって板状ワークＷの下面を洗浄できるため、コストを低減することができる。

図２及び図３を参照して、搬送ロボットについて詳細に説明する。図２は、第１の実施の形態に係る搬送ロボットの斜視図である。図３は、第１の実施の形態に係る搬送ロボットの上面模式図である。なお、図２及び図３においては、説明の便宜上、２台の搬送ロボットのうち１台の搬送ロボットのみ図示している。

図２及び図３に示すように、搬送ロボット５１は、多節リンクからなるアーム５２の先端に円板状の搬送パッド５３を吊持し、アーム５２の基端側をロボット基台５４上で支持柱５５に支持させて構成される。搬送パッド５３は、多孔質のポーラス材等によって板状ワークＷを吸引保持する保持面５６を有している。保持面５６は、エアー配管を通じて吸引源に接続されており、保持面５６に生じる負圧によって板状ワークＷが吸引保持される。アーム５２は、複数のリンク部材５７、５８、５９を回転可能に連結して構成されている。最下段のリンク部材５９は、ロボット基台５４から突出した支持柱５５に支持されている。

ロボット基台５４内には、支持柱５５を昇降させる昇降手段６１（図４Ａ参照）が設けられている。昇降手段６１は、ボールねじ機構によって構成されており、昇降モータ６２の駆動力によって支持柱５５を昇降移動させている。また、搬送ロボット５１には、搬送パッド５３を水平に移動する水平移動手段６４が設けられている。水平移動手段６４は、不図示の伝達機構によって各リンク部材５７、５８、５９を旋回させて、搬送パッド５３を保持面５６に対して平行移動させている。搬送ロボット５１は、昇降手段６１及び水平移動手段６４によって搬送パッド５３を昇降移動及び水平移動させている。

ロボット基台５４は、リニアモータ式の移動機構６６によってＹ軸方向で加工ユニット間を往復移動される。移動機構６６は、搬送ロボット５１を走行方向（Ｙ軸方向）に案内する一対のガイドレール６７と、搬送ロボット５１を一対のガイドレール６７に沿って走行させる駆動源６８とを備えている。駆動源６８はリニアモータであり、一対のガイドレール６７と並行にＹ軸方向に延在している。また、搬送ユニット７のハウジング内には、ガイドレール６７に沿ってドレン側溝７１（図１参照）が設けられている。ドレン側溝７１には、搬送ロボット５１の後述するドレン管７２の出口が設置される。

搬送ロボット５１は、板状ワークＷ（図１参照）及び搬送パッド５３を洗浄可能に構成されており、ロボット基台５４に洗浄水を受け止めるドレンパン７３が設けられている。ドレンパン７３には、板状ワークＷの下面を洗浄するワーク洗浄機構７７と、搬送パッド５３の保持面５６を洗浄する保持面洗浄機構７８とが設けられている。ワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８の近傍には、搬送パッド５３の保持面５６及び板状ワークＷの下面に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル７４が設けられている。ドレンパン７３の排水口７５にはドレン管７２が接続されており、ドレンパン７３内の洗浄水がドレン管７２の排水路を通じてドレン側溝７１に排水される。

ワーク洗浄機構７７は、板状ワークＷの直径以上の長さのワーク洗浄部材８１を、ワーク洗浄支持手段８２によって回転可能に支持している。ワーク洗浄部材８１は、板状ワークＷの下面を傷つけないように、中空円筒状のスポンジローラ（例えば、多孔質のＰＶＡスポンジ）で形成されている。ワーク洗浄支持手段８２は、ワーク洗浄部材８１内に挿通されたロッドの両端を、支持ブラケット８４によって両持ち支持している。ワーク洗浄支持手段８２は、板状ワークＷの洗浄時に水平移動手段６４によって搬送パッド５３が移動されるＹ軸方向に直交するように、ワーク洗浄部材８１の延在方向をＸ軸方向に向けて保持している。

保持面洗浄機構７８は、搬送パッド５３の保持面５６の直径以上の長さの保持面洗浄部材８５を、保持面洗浄支持手段８６によって回転可能に支持している。保持面洗浄部材８５は、保持面５６のポーラスから研削屑を掻き出すように、中空円筒状の基材外周に多数のブラシが植えられたブラシローラで形成されている。保持面洗浄支持手段８６は、保持面洗浄部材８５内に挿通されたロッドの両端を、支持ブラケット８８によって両持ち支持している。保持面洗浄支持手段８６は、ワーク洗浄支持手段８２と同様に、保持面洗浄部材８５の延在方向をＸ軸方向に向けて保持している。

また、ドレンパン７３の下面側には、ワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８のいずれか一方を、他方よりも搬送パッド５３の保持面５６に近づける移動手段９１が設けられている。移動手段９１によってワーク洗浄機構７７が保持面５６に近づけられることで、板状ワークＷの搬送中に保持面５６に保持された板状ワークＷの下面がワーク洗浄機構７７で洗浄される。また、移動手段９１によって保持面洗浄機構７８が保持面５６に近づけられることで、板状ワークＷの搬送後から次の板状ワークＷを受け取るまでの間に保持面５６が保持面洗浄機構７８で洗浄される。なお、移動手段９１の構成については後述する。

また、搬送ロボット５１には、ワーク洗浄時及び保持面洗浄時に、保持面５６の中心を軸に搬送パッド５３を回転させる回転手段９２が設けられている。ワーク洗浄時には、板状ワークＷを保持した状態で回転手段９２によって搬送パッド５３が回転され、板状ワークＷの下面にワーク洗浄機構７７が接触される。この状態で、水平移動手段６４によって搬送パッド５３がＹ軸方向に水平移動されて板状ワークＷの下面が洗浄される。また、保持面洗浄時には、回転手段９２によって搬送パッド５３が回転され、保持面５６に保持面洗浄機構７８が接触される。この状態で、水平移動手段６４によって搬送パッド５３がＹ軸方向に水平移動されて保持面５６が洗浄される。

図４を参照して、搬送ロボットによる洗浄動作について詳細に説明する。図４は、第１の実施の形態に係る搬送ロボットによる洗浄動作の説明図である。ここでは、搬送ロボットの移動手段について説明した後に、搬送ロボットによる洗浄動作について説明する。

図４Ａに示すように、非洗浄時には、ワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８が移動手段９１によって下げられている。移動手段９１は、ワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８が配置された支持プレート９３を、上動ロッド８３を介してドレンパン７３から持ち上げる持ち上げ機構９５を有している。持ち上げ機構９５は、ボールねじ機構で構成されており、上動モータ９６の駆動力によって上動ロッド８３をＺ軸方向に移動可能にしている。支持プレート９３上には、ワーク洗浄部材８１の外周面９８の最上位値が保持面洗浄部材８５の外周面９９の最上位値よりも高くなるように、ワーク洗浄機構７７と保持面洗浄機構７８が支持されている。

また、保持面洗浄機構７８は、シリンダ９７を介して支持プレート９３に支持されている。シリンダ９７によって保持面洗浄機構７８が上動されると、保持面洗浄部材８５の外周面９８の最上位置がワーク洗浄部材８１の外周面９８の最上位置よりも高く位置付けられる。このように、シリンダ９７によって保持面洗浄機構７８が上下動されることで、ワーク洗浄部材８１の外周面９８と保持面洗浄部材８５の外周面９８のいずれか一方が、他方よりも高い位置に位置付けられる。このシリンダ９７の動作と持ち上げ機構９５の動作を組み合わせることで、ワーク洗浄及び保持面洗浄を選択的に実施することが可能になっている。

図４Ｂに示すように、搬送ロボット５１による板状ワークＷの搬送中にワーク洗浄が実施される。ワーク洗浄時には、ワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８の真上に搬送パッド５３が位置付けられ、回転手段９２によって搬送パッド５３が回転され始める。昇降手段６１によって搬送パッド５３に保持された板状ワークＷが下降され、移動手段９１の上動ロッド８３が上動されてワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８が搬送パッド５３に近づけられる。このとき、シリンダ９７が駆動されていないため、保持面洗浄機構７８が板状ワークＷの下面Ｗａから離間された状態で、ワーク洗浄機構７７だけが板状ワークＷの下面Ｗａに接触される。

洗浄水供給ノズル７４から洗浄水が板状ワークＷの下面Ｗａに供給され、ワーク洗浄機構７７と板状ワークＷの下面Ｗａが回転接触した状態で、水平移動手段６４によって搬送パッド５３がＹ軸方向に水平移動される。これにより、搬送パッド５３の水平移動に合わせてワーク洗浄機構７７のスポンジ状のワーク洗浄部材８１が連れ回りしながら、ワーク洗浄部材８１によって板状ワークＷの下面Ｗａに付着した研削屑が取り除かれる。ワーク洗浄が終了すると、板状ワークＷの下面Ｗａからワーク洗浄機構７７が離間され、回転手段９２によって板状ワークＷが回転され続けることで板状ワークＷが乾燥される。

図４Ｃに示すように、搬送ロボット５１による新たな板状ワークＷを受け取る前に保持面洗浄が実施される。保持面洗浄時には、ワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８の真上に搬送パッド５３が位置付けられ、回転手段９２によって搬送パッド５３が回転され始める。昇降手段６１によって搬送パッド５３が下降され、移動手段９１の上動ロッド８３が上動されてワーク洗浄機構７７及び保持面洗浄機構７８が搬送パッド５３に近づけられる。このとき、シリンダ９７によって保持面洗浄機構７８が上動され、ワーク洗浄機構７７が保持面５６から離間された状態で保持面洗浄機構７８だけが保持面５６に接触される。

洗浄水供給ノズル７４から洗浄水が搬送パッド５３の保持面５６に供給され、保持面洗浄機構７８と保持面５６が回転接触した状態で、水平移動手段６４によって搬送パッド５３がＹ軸方向に水平移動される。これにより、搬送パッド５３の水平移動に合わせて保持面洗浄機構７８のブラシ付きの保持面洗浄部材８５が連れ回りしながら、保持面洗浄部材８５のブラシによって保持面５６のポーラスから研削屑が掻き出される。保持面洗浄が終了すると、保持面５６から保持面洗浄機構７８が離間され、回転手段９２によって搬送パッド５３が回転され続けることで保持面５６が乾燥される。

以上のように、本実施の形態に係る搬送ロボット５１によれば、板状ワークＷの搬送中にワーク洗浄機構７７によって板状ワークＷの下面Ｗａが洗浄され、次の板状ワークＷを取りに行く途中で保持面洗浄機構７８によって搬送パッド５３の保持面５６が洗浄される。搬送ロボット５１の動作中に板状ワークＷの及び搬送パッド５３の洗浄が実施されるため、加工工程のタクトタイムを短縮することができる。また、フルオートタイプの加工装置１のように複数の加工ユニット間で板状ワークＷを搬送する場合であっても、加工ユニット毎にワーク洗浄機構７７を設置する必要がなく、１つのワーク洗浄機構７７を搬送ロボット５１に備えるだけでタクトタイムを短くできる。よって、装置の省スペース化を図ることができると共に、ユニット数を少なくしてコストを低減することができる。

次に、図５及び図６を参照して、第２の実施の形態に係る搬送ロボットについて説明する。図５は、第２の実施の形態に係る搬送ロボットの斜視図である。図６は、第２の実施の形態に係る搬送ロボットの上面模式図である。なお、第２の実施の形態は、多節リンク機構を用いたアームの代わりに１部材のアームを用い、さらに搬送パッドを回転させずに洗浄する点で第１の実施の形態と相違している。したがって、主に相違点について詳細に説明する。また、第２の実施の形態では、搬送ロボット以外の加工装置の構成は、第１の実施の形態と同じであるため、加工装置全体の説明を省略する。

図５及び図６に示すように、第２の実施の形態に係る搬送ロボット１０１は、長尺状のアーム１０２の先端に円板状の搬送パッド１０３を吊持し、アーム１０２の基端をロボット基台１０４上で支持柱１０５に支持させて構成される。ロボット基台１０４内には、第１の実施の形態と同様に、支持柱１０５を昇降させる昇降手段１０７が設けられ、さらに搬送パッド１０３を水平移動する水平移動手段１０８が設けられている。水平移動手段１０８は、支持柱１０５を中心にアーム１０２を旋回させることで、搬送パッド１０３を水平移動させている。搬送ロボット１０１は、昇降手段１０７及び水平移動手段１０８によって搬送パッド１０３を昇降移動及び水平移動させている。

また、第２の実施の形態においても、搬送ロボット１０１は、板状ワークＷ（図１参照）及び搬送パッド１０３を洗浄可能に構成されている。搬送ロボット１０１のドレンパン１１１に、板状ワークＷの下面を洗浄するワーク洗浄機構１１５と、搬送パッド１０３の保持面１０６を洗浄する保持面洗浄機構１１６が設けられ、ワーク洗浄機構１１５及び保持面洗浄機構１１６の近傍に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル１１３が設けられている。また、ドレンパン１１１の排水口１１４にはドレン管１１２が接続されており、ドレンパン１１１の洗浄水がドレン管１１２の排水路を通じてドレン側溝７１（図１参照）に排水される。

ワーク洗浄機構１１５のワーク洗浄部材１２１は、板状ワークＷの直径以上の長さのスポンジローラであり、中空円筒状に形成されている。ワーク洗浄機構１１５のワーク洗浄支持手段１２２は、ワーク洗浄部材１２１内に挿通されたロッドを支持ブラケット１２４によって両持ち支持している。ロッドの一端は支持ブラケット１２４から突出してモータ１１８の出力軸に連結され、モータ１１８によってワーク洗浄部材１２１が回転される。また、ワーク洗浄支持手段１２２は、板状ワークＷの洗浄時に水平移動手段１０８によって搬送パッド１０３が移動されるＸ軸方向に直交するように、ワーク洗浄部材１２１の延在方向をＹ軸方向に向けて保持している。

保持面洗浄機構１１６の保持面洗浄部材１２５は、搬送パッド１０３の保持面１０６の直径以上の長さのブラシローラであり、中空筒状に形成されている。保持面洗浄機構１１６の保持面洗浄支持手段１２６は、保持面洗浄部材１２５内に挿通されたロッドを支持ブラケット１２８によって両持ち支持している。ロッドの一端は支持ブラケット１２８から突出してモータ１１９の出力軸に連結され、モータ１１９によって保持面洗浄部材１２５が回転される。また、保持面洗浄支持手段１２６は、ワーク洗浄部材１２１と同様に、保持面洗浄部材１２５の延在方向をＹ軸方向に向けて保持している。

また、移動手段１２９は、第１の実施の形態と同様であり、ワーク洗浄機構１１５及び保持面洗浄機構１１６のいずれか一方を、他方よりも搬送パッド１０３の保持面１０６に近づけるように構成されている。ワーク洗浄時には、ワーク洗浄機構１１５のワーク洗浄部材１２１が回転され、搬送パッド１０３に保持された板状ワークＷの下面Ｗａ（図４参照）に回転接触される。そして、洗浄水供給ノズル１１３から洗浄水が供給されながら、水平移動手段１０８によって搬送パッド１０３がＸ軸方向に水平移動されて板状ワークＷの下面が洗浄される。保持面洗浄時には、保持面洗浄機構１１６の保持面洗浄部材１２５が回転され、搬送パッド１０３の保持面１０６に回転接触される。そして、洗浄水供給ノズル１１３から洗浄水が供給されながら、水平移動手段１０８によって搬送パッド１０３がＸ軸方向に水平移動されて保持面１０６が洗浄される。

以上のように、第２の実施の形態に係る搬送ロボット１０１においても、第１の実施の形態と同様に、板状ワークＷの搬送中にワーク洗浄が実施され、次の板状ワークＷを取りに行く途中で保持面洗浄が実施され、加工工程のタクトタイムが短縮される。さらに、装置の省スペース化を図ることができると共に、ユニット数を少なくしてコストを低減することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した第１、第２の本実施の形態では、搬送ロボット５１、１０１にワーク洗浄機構７７、１１５、保持面洗浄機構７８、１１６を備える構成にしたが、この構成に限定されない。搬送ロボット５１、１０１は、少なくともワーク洗浄機構７７、１１５を備えていればよい。

また、上記した第１の実施の形態では、回転手段９２によって搬送パッド５３を回転させた状態で、水平移動手段６４で搬送パッド５３を水平移動させて、ワーク洗浄及び保持面洗浄する構成にしたが、この構成に限定されない。搬送パッド５３を回転させる代わりに、ワーク洗浄機構７７と保持面洗浄機構７８にそれぞれモータを設けて、ワーク洗浄部材８１と保持面洗浄部材８５を回転させながら、ワーク洗浄及び保持面洗浄してもよい。

また、上記した第２の実施の形態では、ワーク洗浄部材１２１と保持面洗浄部材１２５を回転させた状態で、水平移動手段１０８で搬送パッド１０３を水平移動させて、ワーク洗浄及び保持面洗浄する構成にしたが、この構成に限定されない。ワーク洗浄部材１２１と保持面洗浄部材１２５を回転させる代わりに、搬送パッド５３を回転させながら、ワーク洗浄及び保持面洗浄してもよい。

第１、第２の実施形態の何れもワーク洗浄部材８１、１２１と保持面洗浄部材８５、１２５が回転する構成にしたが、この構成に限定されない。水平移動手段６４、１０８でワーク洗浄部材８１、１２１の中心および保持面洗浄部材８５、１２５の中心と搬送パッド５３、１０３の中心とが一致するそれぞれの洗浄位置に位置づけた後、回転手段９２で搬送パッド５３を回転させてワーク洗浄および保持面洗浄しても良い。この場合、ワーク洗浄機構７７、１１５および保持面洗浄機構７８、１１６に回転機構を設ける必要がなく、板状のスポンジで形成されるワーク洗浄部材と、プレートに配列するブラシで形成される保持面洗浄部材とで洗浄できるため安価な装置構成が可能である。

第１の実施の形態では、回転手段９２を用いて板状ワークＷを保持する搬送パッド５３を回転させ、ワーク洗浄後のワーク乾燥に関して記載したが、必ずしも板状ワークＷの乾燥を必要とするわけではなく、ワーク洗浄後に洗浄水供給ノズル７４から洗浄水を供給させ、洗浄された板状ワークＷの被洗浄面を濡らしておくことも可能である。

第１の実施の形態では、回転手段９２を用いて板状ワークＷを保持する搬送パッド５３を回転させ、保持面洗浄後の搬送パッド５３の乾燥に関して記載したが、搬送パッド５３を回転させなくとも保持面５６を吸引源に連通させて吸引することで保持面５６を乾燥させても良い。

また、上記した第１、第２の本実施の形態では、搬送パッド５３、１０３の保持面５６、１０６がポーラス材で形成される構成にしたが、この構成に限定されない。搬送パッド５３、１０３の保持面５６、１０６は、板状ワークＷを吸引保持可能であれば、どのように構成されていてもよい。

また、上記した第１の本実施の形態では、多節リンク機構のアーム５２を使用し、上記した第２の実施の形態では、１部材からなるアーム１０２を使用する構成にしたが、この構成に限定されない。アーム１０２は、搬送パッド５３、１０３を吊持して、搬送パッド５３、１０３を水平移動可能であれば、どのように構成されていてもよい。

また、上記した第１、第２の実施の形態では、搬送ロボット５１、１０１によって板状ワークＷの搬送中にワーク洗浄する構成にしたが、搬送ロボット５１、１０１の移動中にワーク洗浄する構成に限定されない。例えば、加工ユニットのシャッタの開閉中の待ち時間にワーク洗浄されてもよい。すなわち、板状ワークＷの搬送中とは、板状ワークＷを保持して移動している状態だけでなく、板状ワークＷを保持して待機している状態も含んでいる。

また、上記した第１、第２の実施の形態では、ワーク洗浄部材８１、１２１が板状ワークＷの直径以上の長さを有する構成にしたが、ワーク洗浄部材８１、１２１の長さは特に限定されない。ワーク洗浄部材８１、１２１は、長尺状に形成されていればよく、例えば、複数のワーク洗浄部材８１、１２１を用いてワーク洗浄してもよい。

また、上記した第１、第２の実施の形態では、ワーク洗浄部材８１、１２１がスポンジローラで形成されたが、この構成に限定されない。ワーク洗浄部材８１、１２１は、板状ワークＷの下面を傷つけないような材質で形成されていればよい。

また、上記した第１、第２の実施の形態では、保持面洗浄部材８５、１２５が板状ワークＷの直径以上の長さを有する構成にしたが、保持面洗浄部材８５、１２５の長さは特に限定されない。保持面洗浄部材８５、１２５は、長尺状に形成されていればよく、例えば、複数のワーク洗浄部材８１、１２１を用いてワーク洗浄してもよい。

また、上記した第１、第２の実施の形態では、保持面洗浄部材８５、１２５がブラシローラで形成されたが、この構成に限定されない。保持面洗浄部材８５、１２５は、ブラシの他にブラシの他に研磨砥石を備えて形成されていてもよく、ブラシ洗浄後に研磨砥石で保持面５６を表面研磨してもよい。

また、上記した第１、第２の実施の形態では、ワーク洗浄部材８１、１２１及び保持面洗浄部材８５、１２５が回転可能なローラ状に形成されたが、この構成に限定されない。ワーク洗浄部材８１、１２１が板状ワークＷの下面Ｗａに接触し、保持面洗浄部材８５、１２５が搬送パッド５３、１０３の保持面５６、１０６に接触可能であればよく、例えば、回転しない半円筒形状に形成されてもよい。

また、上記した第１、第２の実施の形態では、ワーク洗浄部材８１の外形寸法を保持面洗浄部材８５の外形寸法よりも大きくすることで、ワーク洗浄部材８１の最上位値を保持面洗浄部材８５の最上位値よりも高く位置付ける構成にしたが、この構成に限定されない。ワーク洗浄部材８１の支持位置を保持面洗浄部材８５の支持位置よりも高くすることで、ワーク洗浄部材８１の最上位値を保持面洗浄部材８５の最上位値よりも高く位置付ける構成にしてもよい。

また、上記した第１の実施の形態では、移動手段９１が、シリンダ９７の動作と持ち上げ機構９５の動作を組み合わせて、ワーク洗浄機構７７と保持面洗浄機構７８を選択的に保持面５６に近づける構成にしたが、この構成に限定されない。移動手段９１は、ワーク洗浄機構７７と保持面洗浄機構７８のいずれか一方を、他方よりも保持面５６に近づけるように構成されていればよく、例えば、ワーク洗浄機構７７と保持面洗浄機構７８を個別に上動させる機構を備えていてもよい。

また、上記した第１の実施の形態では、搬送ロボット５１の走行方向に沿って加工ユニットと洗浄ユニットが直線状に配置される構成にしたが、この構成に限定されない。搬送ロボット５１を中心に加工ユニットと洗浄ユニットが放射状に配置される構成でもよい。

以上説明したように、本発明は、加工工程のタクトタイムを短縮できると共に、装置の省スペース化及びコスト低減を図ることができるという効果を有し、特に、研削装置や研磨装置等の複数の加工ユニット間で、板状ワークを搬送する搬送ロボットに有用である。

１ 加工装置
５１、１０１ 搬送ロボット
５２、１０２ アーム
５３、１０３ 搬送パッド
５５、１０５ 支持柱
５６、１０６ 保持面
６１、１０７ 昇降手段
６４、１０８ 水平移動手段
７３、１１１ ドレンパン
７４、１１３ 洗浄水供給ノズル
７５、１１４ 排水口
７７、１１５ ワーク洗浄機構
７８、１１６ 保持面洗浄機構
８１、１２１ ワーク洗浄部材
８２、１２２ ワーク洗浄支持手段
８５、１２５ 保持面洗浄部材
８６、１２６ 保持面洗浄支持手段
９１、１２９ 移動手段
９２ 回転手段
Ｗ 板状ワーク
Ｗａ 板状ワークの下面

Claims (6)

1. 板状ワークを保持して移動機構によって往復移動して、所定の加工ユニットと所定の加工ユニットとは別の加工ユニットとの間で板状ワークを搬送する搬送ロボットであって、
   板状ワークを吸引保持する保持面を有する搬送パッドと、該搬送パッドを吊持するアームと、該アームを支持する支持柱と、該支持柱を昇降させる昇降手段と、該搬送パッドを該保持面に対して平行に移動する水平移動手段と、該搬送パッドが保持する板状ワークの下面を洗浄するワーク洗浄機構と、を備え、
   該移動機構によって該搬送ロボットで板状ワークを搬送中に、該ワーク洗浄機構で板状ワークの下面の洗浄を可能にする搬送ロボット。
2. 該搬送ロボットは、該保持面および該保持面で保持した板状ワークの下面に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルと、該洗浄水供給ノズルから供給された洗浄水を受け止めるドレンパンと、該ドレンパンが受け止めた洗浄水を排水する排水路と、を備え、
   該ワーク洗浄機構は、
   長尺状に延在するワーク洗浄部材と、該ワーク洗浄部材の延在方向を該水平移動手段の移動方向に直交させて該ワーク洗浄部材を支持するワーク洗浄支持手段と、を備え、
   該洗浄水供給ノズルから洗浄水を供給し、該昇降手段で板状ワークの下面を該ワーク洗浄部材に接触させ、該水平移動手段で該搬送パッドを水平移動させ、該保持面で保持する板状ワークの下面を洗浄する請求項１記載の搬送ロボット。
3. 該搬送ロボットは、
   該保持面の中心を軸に該搬送パッドを水平回転させる回転手段を備えていて、
   該昇降手段で搬送パッドを下降させ、
   該回転手段で回転する該搬送パッドが保持する板状ワークの下面に板状ワークを洗浄する該ワーク洗浄機構を当接させ、該水平移動手段で該搬送パッドを該保持面の径方向に水平移動させ、該ワーク洗浄機構で板状ワークの下面を洗浄する請求項１または２記載の搬送ロボット。
4. 該保持面を洗浄する保持面洗浄機構と、該ワーク洗浄機構と該保持面洗浄機構とのいずれか一方を、他方よりも該保持面に近づける移動手段と、を備え、
   該移動手段を用いて、
   該搬送ロボットが板状ワークを搬送中に該ワーク洗浄機構で板状ワークの下面の洗浄を可能にし、
   該搬送ロボットが板状ワークを搬送後から次の板状ワークを受け取るまでの間に該保持面洗浄機構で該保持面の洗浄を可能にする請求項１から３のいずれかに記載の搬送ロボット。
5. 該保持面洗浄機構は、
   長尺状に延在する保持面洗浄部材と、該保持面洗浄部材の延在方向を該水平移動手段の移動方向に直交させて該保持面洗浄部材を支持する保持面洗浄支持手段と、を備え、
   該移動手段で、該保持面洗浄機構を該ワーク洗浄機構より該保持面に接近させ、
   洗浄水を供給しながら、該昇降手段で該保持面を該保持面洗浄部材に接触させ、該水平移動手段で該搬送パッドを水平移動させ、該保持面を洗浄する請求項４記載の搬送ロボット。
6. 該搬送ロボットは、
   該保持面の中心を軸に該搬送パッドを水平回転させる回転手段を備えていて、
   該昇降手段で搬送パッドを下降させ、
   該回転手段で回転する該搬送パッドに該保持面を洗浄する該保持面洗浄機構を当接させ、該水平移動手段で該搬送パッドを該保持面の径方向に水平移動させ、該保持面洗浄機構で該保持面を洗浄する請求項４または５記載の搬送ロボット。

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