特許 7120748 回転ソータの自動化

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-08

(45)【発行日】2022-08-17

(54)【発明の名称】回転ソータの自動化

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/90 20060101AFI20220809BHJP

   B07C 5/00 20060101ALI20220809BHJP

   B65G 47/80 20060101ALI20220809BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20220809BHJP

【ＦＩ】

B65G47/90 B

B07C5/00

B65G47/80 C

H01L21/68 A

【請求項の数】 17

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2017194125

(22)【出願日】2017-10-04

(65)【公開番号】P2019023140

(43)【公開日】2019-02-14

【審査請求日】2020-10-05

(31)【優先権主張番号】62/535,270

(32)【優先日】2017-07-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/708,943

(32)【優先日】2017-09-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(72)【発明者】

【氏名】マルクス ジェイ ストッパー

(72)【発明者】

【氏名】アサフ シュレジンガー

【審査官】中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１７５９８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－０５１５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６４０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９４３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１６０９２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４７／９０

Ｂ０７Ｃ ５／００

Ｂ６５Ｇ ４７／８０

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分類システムと、
円形の構成で配置され、前記分類システムによって基板が分類される複数のビンであって、回転軸の半径方向外方に配置される複数のビンと、
ビンハンドラとを備え、前記ビンハンドラが、前記複数のビンのうちの１つのビンを受け取る第１のエンドエフェクタと、前記受け取ったビンの以前の位置に空のビンを配置する第２のエンドエフェクタとを有し、
前記ビンハンドラが、前記回転軸に基づいて前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタを弧状の経路内で動かすように構成される、
分類ユニット。

【請求項2】

前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタの前記弧状の経路が、前記複数のビンの前記円形の構成から半径方向外方に位置する、請求項１に記載の分類ユニット。

【請求項3】

前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタが、前記弧状の経路の周りを同時に動くように構成される、請求項２に記載の分類ユニット。

【請求項4】

分類システムと、
円形の構成で配置され、前記分類システムによって基板が分類される複数のビンであって、回転軸の半径方向外方に配置される複数のビンと、
ビンハンドラとを備え、前記ビンハンドラが、前記複数のビンのうちの１つのビンを受け取る第１のエンドエフェクタと、前記受け取ったビンの以前の位置に空のビンを配置する第２のエンドエフェクタとを有し、前記ビンハンドラが、前記回転軸に基づいて前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタを弧状の経路内で動かすように構成され、
前記ビンハンドラが、回転する水平クロスバーと、前記水平クロスバーから延びる垂直結合部材とを含み、前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタが、前記垂直結合部材の遠位端に結合される、分類ユニット。

【請求項5】

前記分類システムが、回転可能な支持体を備え、前記回転可能な支持体が、前記回転可能な支持体に結合された複数の基板グリッパを有し、前記基板グリッパが、前記複数のビンの真上に位置決めされる、請求項４に記載の分類ユニット。

【請求項6】

前記回転可能な支持体の下に位置決めされた線形コンベヤをさらに備える、請求項５に記載の分類ユニット。

【請求項7】

積み込みユニットと、
１つまたは複数の計測ステーションを含むモジュラユニットと、
分類ユニットとを備え、前記分類ユニットが、
分類システムと、
円形の構成で配置され、前記分類システムによって基板が分類される複数のビンであって、回転軸の半径方向外方に配置される複数のビンと、
ビンハンドラとを備え、前記ビンハンドラが、前記複数のビンのうちの１つのビンを受け取る第１のエンドエフェクタと、前記受け取ったビンの以前の位置に空のビンを配置する第２のエンドエフェクタとを有し、
前記ビンハンドラが、前記回転軸に基づいて前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタを弧状の経路内で動かすように構成される、
検査システム。

【請求項8】

前記積み込みユニットから前記モジュラユニットを通って前記分類ユニットへ延びる線形コンベヤをさらに備える、請求項７に記載の検査システム。

【請求項9】

前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタの前記弧状の経路が、前記複数のビンの前記円形の構成から半径方向外方に位置する、請求項７に記載の検査システム。

【請求項10】

前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタが、前記弧状の経路の周りを同時に動くように構成される、請求項９に記載の検査システム。

【請求項11】

積み込みユニットと、
１つまたは複数の計測ステーションを含むモジュラユニットと、
分類ユニットとを備え、前記分類ユニットが、
分類システムと、
前記分類システムによって基板が分類される複数のビンであって、回転軸の半径方向外方に配置される複数のビンと、
ビンハンドラとを備え、前記ビンハンドラが、前記複数のビンのうちの１つのビンを受け取る第１のエンドエフェクタと、前記受け取ったビンの以前の位置に空のビンを配置する第２のエンドエフェクタとを有し、前記ビンハンドラが、前記回転軸に基づいて前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタを弧状の経路内で動かすように構成され、
前記ビンハンドラが、回転する水平クロスバーと、前記水平クロスバーから延びる垂直結合部材とを含み、前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタが、前記垂直結合部材の遠位端に結合される、
検査システム。

【請求項12】

前記分類システムが、回転可能な支持体を備え、前記回転可能な支持体が、前記回転可能な支持体に結合された複数の基板グリッパを有し、前記基板グリッパが、前記複数のビンの真上に位置決めされる、請求項１１に記載の検査システム。

【請求項13】

分類ユニットを動作させる方法であって、
検査基準に基づいて円形の構成で配置される複数のビンであって、回転軸の半径方向外方に配置される複数のビンのうちのそれぞれのビン内へ複数の基板を分類するステップと、
前記複数のビンのうちの１つのビンが満杯またはほぼ満杯の状態にあると判定するステップと、
前記判定に応答して、ビンハンドラの第１のエンドエフェクタに空のビンを係合させ、前記回転軸に基づいて弧状の経路内で前記空のビンを有する前記ビンハンドラを前記満杯またはほぼ満杯のビンの近傍に動かすステップと、
前記満杯またはほぼ満杯のビンを前記ビンハンドラの第２のエンドエフェクタに係合させるステップと、
前記満杯またはほぼ満杯のビンを前記空のビンと取り替えるステップとを含む方法。

【請求項14】

前記満杯またはほぼ満杯のビンをコンベヤ上に位置決めするステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記空のビンを係合させる前記ステップが、前記空のビンを前記コンベヤから取り出すことを含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記満杯またはほぼ満杯のビンを係合させる前に、前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタを回転させるステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項17】

分類ユニットを動作させる方法であって、
検査基準に基づいて円形の構成で配置される複数のビンであって、回転軸の半径方向外方に配置される複数のビンのうちのそれぞれのビン内へ複数の基板を分類するステップと、
前記複数のビンのうちの１つのビンが満杯またはほぼ満杯の状態にあると判定するステップと、
前記判定に応答して、ビンハンドラの第１のエンドエフェクタに空のビンを係合させ、前記回転軸に基づいて弧状の経路内で前記空のビンを有する前記ビンハンドラを前記満杯またはほぼ満杯のビンの近傍に動かすステップとを含み、
更に、
前記満杯またはほぼ満杯のビンを前記ビンハンドラの第２のエンドエフェクタに係合させるステップを含み、
前記ビンハンドラが、回転する水平クロスバーと、前記水平クロスバーから延びる垂直結合部材とを含み、前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタが、前記垂直結合部材の遠位端に結合され、
更に、
前記満杯またはほぼ満杯のビンを前記空のビンと取り替えるステップを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の態様は、一般に、回転分類ユニットなどの分類デバイスからのビンの積み降ろしに関する。

【背景技術】

【0002】

回転ソータなどの分類ユニットは、検査基準に基づいて基板を分類するために使用される。検査された基板は、分類ユニットによって検査基準に基づいて複数のビンのうちの１つに入れられる。分類された基板でビンが一杯になった後、基板のさらなる分類を容易にするために、満杯のビンは取り出されて、空のビンに取り替えられる。従来、満杯のビンの取り出しおよび空のビンとの取り替えは、操作者によって手動で実行される動作である。
しかし、手動の取り出しおよび取り替えにはいくつかの欠点がある。たとえば、満杯のビンが時間内に取り出されなかった場合、分類ユニットがビンに過度に積み込んだり、またはビンに過度に積み込もうとしたりして、その結果、基板の損傷をもたらす可能性がある。加えて、代わりのビンが分類された基板を受け取るために時間内に位置決めされなかった場合、分類された基板の損傷が生じる可能性もある。基板の損傷なくビンの取り出しおよび取り替えを可能にするために回転ソータが一時停止されることのある従来の動作では、スループットが低下する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、分類ユニットのビンの積み降ろしのための改善された方法および装置が必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一例では、分類ユニットが、分類システムと、分類システムによって基板が分類される複数のビンとを含む。分類ユニットはまた、ビンハンドラを含み、ビンハンドラは、複数のビンのうちの１つのビンを受け取る第１のエンドエフェクタと、受け取ったビンの以前の位置に空のビンを配置する第２のエンドエフェクタとを有する。
別の例では、検査システムは、積み込みユニットと、１つまたは複数の計測ステーションを含むモジュラユニットと、分類ユニットとを備える。分類ユニットは、分類システムと、分類システムによって基板が分類される複数のビンと、ビンハンドラとを含む。ビンハンドラは、複数のビンのうちの１つのビンを受け取る第１のエンドエフェクタと、受け取ったビンの以前の位置に空のビンを配置する第２のエンドエフェクタとを有する。
一例では、分類ユニットを動作させる方法が、検査基準に基づいて複数のビンのうちのそれぞれのビン内へ複数の基板を分類するステップと、複数のビンのうちの１つのビンが満杯またはほぼ満杯の状態にあると判定するステップとを含む。この判定に応答して、ビンハンドラの第１のエンドエフェクタに空のビンが係合され、空のビンを有するビンハンドラは、満杯またはほぼ満杯のビンの近傍に動かされる。満杯またはほぼ満杯のビンは、ビンハンドラの第２のエンドエフェクタに係合され、満杯またはほぼ満杯のビンは、空のビンと取り替えられる。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、態様を参照することによって、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を得ることができる。態様のいくつかを、添付の図面に示す。しかし、本開示は他の等しく有効な態様も許容することができるため、添付の図面は例示的な態様のみを示し、したがって範囲を限定すると見なされるべきでないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1A】本開示の一態様による検査システムの概略上面図である。

【図1B】本開示の一態様による図１Ａの検査システムの高速回転ソータの概略上面図である。

【図1C】本開示の一態様による図１Ｂの高速回転ソータの概略側面図である。

【図2】本開示の一態様による製造工場の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

理解を容易にするように、可能な場合、図に共通の同一の要素を指すために、同一の参照番号を使用した。さらなる記載がなくても、一態様の要素および特徴を他の態様に有益に組み込むことができることが企図される。
一例では、分類ユニットが、分類システムと、分類システムによって基板が分類される複数のビンとを含む。分類ユニットはまた、ビンハンドラを含み、ビンハンドラは、複数のビンのうちの１つのビンを受け取る第１のエンドエフェクタと、受け取ったビンの以前の位置に空のビンを配置する第２のエンドエフェクタとを有する。一例では、分類ユニットを動作させる方法が、検査基準に基づいて複数のビンのうちのそれぞれのビン内へ複数の基板を分類するステップと、複数のビンのうちの１つのビンが満杯またはほぼ満杯の状態にあると判定するステップとを含む。この判定に応答して、ビンハンドラの第１のエンドエフェクタに空のビンが係合され、空のビンを有するビンハンドラは、満杯またはほぼ満杯のビンの近傍に動かされる。満杯またはほぼ満杯のビンは、ビンハンドラの第２のエンドエフェクタに係合され、満杯またはほぼ満杯のビンは、空のビンと取り替えられる。

【0007】

図１Ａは、一態様による検査システム１００の上面図を示す。図１Ｂは、一態様による図１Ａの検査システム１００の分類ユニット１０６の上面図を示す。図１Ｃは、一態様による図１Ｂの回転ソータの概略側面図である。説明を容易にするために、図１Ａ～１Ｃについて合わせて説明する。
検査システム１００は、前端１０２、モジュラユニット１０４、および分類ユニット１０６を含む。前端１０２は、たとえば、積み込みユニットとすることができる。前端１０２は、ロボット１０８を介して積み込みカセット１１２からモジュラユニット１０４へ基板１１０を移送することを容易にする。ロボット１０８は、コンベヤシステム１１４上に基板１１０を位置決めし、コンベヤシステム１１４は、モジュラユニット１０４を通って分類ユニット１０６へ基板を移送する。

【0008】

モジュラユニット１０４は、たとえば、計測ユニットとすることができ、１つまたは複数の計測ステーションを含むことができる。図１Ａ～１Ｃの態様では、モジュラユニット１０４は、基板１１０がコンベヤシステム１１４に載ってモジュラユニット１０４を通って移送されるときに基板１１０を検査するように構成された５つの計測ステーション１１６Ａ～１１６Ｅを含む。検査システム１００はまた、モジュラユニット１０４に対して計測ステーションを追加または除去することによって修正できることが企図される。計測ステーションは、たとえば、微小割れ検査ユニット、厚さ測定ユニット、抵抗率測定ユニット、光ルミネセンスユニット、形状寸法検査ユニット、ソーマーク検出ユニット、染み検出ユニット、欠け検出ユニット、および／または結晶断片検出ユニットのいずれかを含むことができる。微小割れ検査ユニットは、基板に割れがないか検査し、ならびに任意選択で基板の結晶断片を判定するように構成することができる。形状寸法検査ユニットは、基板の表面特性を分析するように構成することができる。ソーマーク検出ユニットは、基板上の溝、段、および２重の段のマークを含むソーマークを識別するように構成することができる。上記に挙げなかった他の計測ステーションを利用することもできることが企図される。

【0009】

モジュラユニット１０４内で基板検査が完了した後、基板１１０は、コンベヤシステム１１４によって分類ユニット１０６へ移送され、検査結果に基づいて分類される。分類を容易にするために、基板１１０は、分類ユニット１０６内に収納された回転分類システム１２０へ送られる。一例では、コンベヤシステム１１４は、分類ユニット１０６を通ってコネクタ１９１へ進むことができ、したがって基板１１０が回転分類システム１２０を迂回してたとえば別のシステムへ進むことを可能にする。追加または別法として、コネクタ１９１は、別のコンベヤシステムに結合することができる。そのような例では、別のコンベヤシステムへのビンの移送（または別のコンベヤシステムからの受け取り）を容易にするために、コネクタ１９１の近傍でコンベヤシステム１１４上へビン１４０を積み込むことができる。

【0010】

検査システム１００はまた、コントローラ１９０を含むことができる。コントローラは、システム１００の制御および自動化を容易にする。コントローラ１９０は、コンベヤシステム１１４、前端１０２、モジュラユニット１０４、分類ユニット１０６、移送ロボット１０８、および／または計測ステーション１１６Ａ～１１６Ｅの１つまたは複数と結合または通信することができる。検査システム１００は、基板の動き、基板の移送、基板の分類、および／または実行された計測に関する情報をコントローラ１９０へ提供することができる。

【0011】

コントローラ１９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、および支持回路（またはＩ／Ｏ）を含む。ＣＰＵは、様々なプロセスおよびハードウェア（たとえば、パターンジェネレータ、モータ、および他のハードウェア）を制御し、プロセス（たとえば、処理時間および基板の位置または場所）を監視するために、工業的な環境で使用される任意の形態のコンピュータプロセッサの１つとすることができる。メモリは、ＣＰＵに接続されており、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、または任意の他の形態のローカルもしくは遠隔のデジタルストレージなどの容易に利用可能なメモリの１つまたは複数とすることができる。ソフトウェア命令およびデータは、ＣＰＵに命令するためにコード化し、メモリ内に記憶することができる。支持回路もまた、プロセッサを支持するためにＣＰＵに接続される。支持回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、入出力回路、サブシステムなどを含むことができる。コントローラ１９０によって可読のプログラム（またはコンピュータ命令）は、どのタスクが基板上で実行可能であるかを判定する。プログラムは、ＣＰＵによって可読のソフトウェアとすることができ、たとえば処理時間および検査システム１００内の基板の位置または場所を監視および制御するためのコードを含むことができる。

【0012】

図１Ｂは、一態様による図１Ａの検査システム１００の分類ユニット１０６の上面図を示す。分類ユニット１０６は、回転軸Ｒを備える回転可能な支持体１２２を有する回転分類システム１２０を含む。回転可能な支持体１２２は、回転ディスク、円形の支持体、または基板１１０を効率的に分類する任意の他の形状とすることができる。回転可能な支持体１２２は、複数のアーム１２４を含む。各アーム１２４は、第１の端部１２６および第２の端部１２８を有する。各アーム１２４の第１の端部１２６は、回転可能な支持体１２２に結合され、各アーム１２４の第２の端部１２８は、回転軸Ｒに対して半径方向外方に延びる。各アーム１２４の第２の端部１２８には、少なくとも１つのグリッパ１３０が結合される。各グリッパ１３０は、各アーム１２４の底面上に配置することができ、その結果、各グリッパ１３０は、検査された基板１１０が分類ユニット１０６に到達したときに基板１１０をつかむことができる。一態様では、回転可能な支持体１２２は、１４本のアームまたは１６本のアームなど、少なくとも１２本のアーム１２４を含むが、任意の数のアーム１２４を利用できることが企図される。

【0013】

回転軸Ｒから半径方向外方に、１つまたは複数の分類ビン１４０が配置される。分類ビン１４０は、グリッパによる分類ビン１４０への基板１１０の移送を容易にするために、グリッパ１３０が通る経路の真下に位置決めされる。一態様では、少なくとも１０個の分類ビン１４０が利用されるが、任意の数の分類ビン１４０を利用できることが企図される。別の態様では、グリッパ１３０の数は、ビン１４０の数に等しい。特定のビン１４０内の基板１１０の数は、コントローラ１９０によって常に追跡することができる。たとえば、カウンタまたは質量によって、基板１１０の数を判定することができる。

【0014】

１つの動作モードで、回転分類システム１２０は、各基板１１０が分類ユニット１０６に入ったとき、回転分類システム１２０を停止してコンベヤシステム１１４からの基板１１０を把持する（たとえば、持ち上げる）ように、回転軸Ｒの周りを段階的に回転する。分類ビン１４０は、グリッパ１３０を介して回転分類システム１２０からの基板１１０を受け取るように位置決めされる。回転分類システム１２０は、少なくとも１つの事前定義された基板特徴を有する基板を受け取るように割り当てられた分類ビン１４０の上へ、把持された基板１１０を位置決めする。次いで、基板１１０は、それぞれのグリッパ１３０から解放されて、適当な分類ビン１４０に入れられる。分類ビン１４０は、分類された基板１１０がグリッパ１３０によって解放されると、それを蓄積することができる。基板１１０は、計測ステーション１１６Ａ～１１６Ｅ内で実行される１つまたは複数の検査プロセス中に判定された１つまたは複数の基板特徴に応答して、分類ビン１４０内へ分類される。

【0015】

回転可能な支持体１２２は、空気圧シリンダまたはステッパモータなどの回転アクチュエータ（図示せず）に結合される。回転アクチュエータは、回転可能な支持体１２２を回転させて回転可能な支持体１２２を割り出しする。回転可能な支持体１２２を段階的に割り出すたびに、新しい基板１１０が、モジュラユニット１０４からコンベヤシステム１１４を介し、各グリッパ１３０を介して回転分類システム１２０上へ受け取られる。加えて、回転可能な支持体１２２は、基板１１０を指定の分類ビン１４０内へ解放することができるように、複数のアーム１２４のそれぞれをそれぞれの分類ビン１４０の上へ割り出しする。連続して動きまたは段階的に割り出すことによって、基板１１０をコンベヤシステム１１４から連続して取り出すことができ、したがってコンベヤシステム１１４上の空間を次の基板１１０のためにすぐに空けることができる。したがって、回転運動は、各グリッパ１３０が各分類ビン１４０と連係することを可能にし、その結果、グリッパ１３０によって保持された基板が、分類ビン１４０の１つの中へ解放された後、グリッパ１３０は別の基板１１０を受け取るための位置へ回転して戻る。回転分類システム１２０は、すべての基板１１０が分類されるまで動き続ける。

【0016】

分類ビン１４０はそれぞれ、分類ユニット１０６から個々に取り外し可能である。各分類ビン１４０は、単なる例であるが、それぞれの分類ビン１４０へのアクセスを容易にするために、グリッパ１３０の下から半径方向外方に動くことができる個々に取り外し可能な引き出しもしくはコンテナ、スライドアウト式の容器、またはプルアウト式の引き出しもしくはコンテナなどの分類ユニット１０６に、取り出し可能に接続することができる。

【0017】

分類ユニット１０６はまた、ビンハンドラ１５０を含む。ビンハンドラ１５０は、回転軸Ｒと同軸で位置合わせされた回転アクチュエータ１５１と、回転アクチュエータに結合されて回転アクチュエータ１５１から半径方向外方に延びる水平クロスバー１５２と、結合部材１５３と、１つまたは複数のエンドエフェクタ１５４とを含む。回転アクチュエータ１５１は、フレーム部材１６０に結合されるが、別法として、回転軸Ｒと位置合わせされた垂直の支柱に結合することもできる。結合部材１５３は、クロスバー１５２の半径方向外方の端部から下向きに延びる。結合部材１５３の下端は、１つまたは複数の任意選択のアクチュエータ１５５を介して１つまたは複数のエンドエフェクタ１５４に結合される。アクチュエータ１５５は、ビン１４０との係合および係合解除のために、矢印１９２によって示す垂直運動を容易にする。回転アクチュエータ１５１の回転動作の結果、エンドエフェクタ１５４がビン１４０の周囲を動く。エンドエフェクタ１５４は、ビン１４０から半径方向外方に位置決めされ、ビン１４０の周りを回転する。エンドエフェクタ１５４は、分類ユニット１０６からビン１４０を取り出して取り替えるように構成される。一例では、ビンハンドラ１５０の第１のエンドエフェクタ１５４は、満杯のビン１４０を取り出し、第２のエンドエフェクタ１５４は、新しく空いたビンの位置に空のビン１４０を位置決めする。エンドエフェクタ１５４は、１つまたは複数のグリッパ、フィンガ、爪、オス／メス係合面、またはビン１４０に係合するように構成された他の機構を含むことができる。

【0018】

動作中、ビンハンドラ１５０は、満杯のビン１４０を取り出し、満杯のビン１４０を空のビン１４０と取り替える。一例では、ビンハンドラ１５０の第１のエンドエフェクタ１５４は、満杯のビン１４０を取り出し、第２のエンドエフェクタ１５４は、新しく空いたビンの位置に空のビン１４０を位置決めする。ビン１４０を取り出して取り替えるときの判定は、コントローラ１９０によって行うことができる。コントローラ１９０は、どれだけ多くの基板１１０が特定のビン１４０内へ分類されたかを数えることができ、または別法として、コントローラ１９０は、特定のビン１４０内の基板の数を示す信号を光センサまたはスケールなどのセンサから受け取ることができる。ビン１４０がその中の基板１１０の最大量に近づくと、コントローラは、空のビン１４０を得て、次いでほぼ満杯のビンの近傍の半径方向位置へ動くように、ビンハンドラ１５０に命令する。

【0019】

ビン１４０が満杯になった後、満杯のビン１４０は、ビンハンドラ１５０のエンドエフェクタ１５４によって係合される位置へ排出することができる。排出は、コントローラ１９０からの信号に応答して行うことができる。排出は、引き出し、コンテナ、またはカバーを開くこと、およびそれぞれの基板積み込み位置から半径方向外方にエンドエフェクタ１５４の下の半径方向位置へビンを動かすことの１つまたは複数を含むことができる。別の例では、エンドエフェクタ１５４がビン１４０に係合して取り出すことを可能にするために物理的な排出プロセスを実行する必要がないことが企図される。

【0020】

ビン１４０が排出された後、エンドエフェクタ１５４は、ビン１４０に係合し、結合されたビンを積み込み位置から離すように回転する。回転するとき、第２のエンドエフェクタ１５４によって保持された空のビン１４０は、先に取り出されたビン１４０に対する基板積み込み位置の近傍に動かされ、空のビン１４０は、先に動かされた満杯のビン１４０の位置に配置される。そのようにして、満杯のビン１４０は空のビン１４０と取り替えられる。次いで、空のビン１４０は定位置へ後退し（たとえば、排出動作の逆）、空のビン１４０内への基板の分類を可能にする。言い換えれば、満杯のビン１４０は、引き出し（もしくはプラットフォーム、または類似の支持面）上に位置決めされながら排出され、引き出しは、ビン１４０から半径方向外方および内方に動く（それぞれ排出および積み込みを容易にする）。満杯またはほぼ満杯のビン１４０は、引き出しに載って、第１のエンドエフェクタ１５４の下の位置へ外方に排出され、第１のエンドエフェクタ１５４によって係合される。送出エンドエフェクタ１５４は、現在空の引き出しの上の位置へ回転して、空のビン１４０を引き出し上へ位置決めし、次いで引き出しは、半径方向内方に後退して、グリッパ１３０からの基板１１０を受け入れる。矢印１４６は、想像線で示すビン１４０の半径方向内方および半径方向外方の動きを示す。

【0021】

代替の例では、満杯のビン１４０と空のビン１４０との間の交換を容易にするために、満杯のビン１４０は排出されず、空のビン１４０は後退しないことが企図される。逆に、そのような例では、ビンハンドラ１５０は、排出／後退動作なしに、ビン１４０を取り出して取り替える。たとえば、各ビン１４０の近傍に、ドアを位置決めすることができる。そのような例では、ドアを開いて、回転分類システム１２０およびそのビン１４０へのアクセスを可能にすることができる。そのような例では、ビン１４０は、開いたドアを通ってエンドエフェクタ１５４を介して取り出されて取り替えられる。
別の例では、ビン１４０は、エンドエフェクタ１５４によって係合されるときにエンドエフェクタ１５４の真下に配置されるのではなく、エンドエフェクタ１５４によって係合されるときにエンドエフェクタ１５４から半径方向内方に位置決めされる。一例では、特定の分類ビン１４０が満杯になり、または取り出された場合でも、基板１１０の分類は継続する。したがって、分類を行いながら、各分類ビン１４０を空にしまたは取り替えることができ、したがって分類ユニット１０６のダウンタイムを防止する。別の例では、大量の基板１１０が分類されるビン１４０は、複製または予備の分類ビン１４０を含むことができ、それにより、１次ビン１４０が取り出されると、基板は２次ビン１４０内へ分類される。そのような例では、１次および２次ビン１４０はそれぞれ、同じ指定の検査基準を有する基板を保持することができるが、一度に一方のビン１４０のみに積み込むことができる。本明細書に開示する態様によれば、１次または２次ビン１４０の一方のみが一度に積み込まれるため、１次または２次ビン１４０の他方を取り出して取り替えることができる。その際、ビンの取り出し／取り替え動作中に基板１１０がビンの場所へ分類される可能性が軽減され、したがって基板の損傷の可能性が低減される。

【0022】

図２は、本開示の一態様による製造工場２９０の概略平面図である。図２の説明を容易にするために、図１Ａ～１Ｃを参照することができる。

【0023】

製造工場２９０は、１つまたは複数の検査システム２００ａ～２００ｃ（３つを示す）を含む。検査システム２００ａ～２００ｃはそれぞれ、上述した検査システム１００に類似しており、前端１０２、モジュラユニット１０４、および分類ユニット１０６を含む。検査システム２００ａ～２００ｃはそれぞれ、交換コンベヤ２７０の近傍に位置決めされる。動作中、ビンハンドラ１５０（図１Ｂおよび図１Ｃに示す）は、交換コンベヤ２７０から空のビンを受け取り、交換コンベヤ２７０上へ満杯のビンを置く。各交換コンベヤの第１の端部２８１は、それぞれのビンハンドラ１５０と連係するように位置決めされ、交換コンベヤの残りの端部２８２、２８３は、それぞれコンベヤ２７２およびコンベヤ２７３と連係する。一例では、ビンハンドラ１５０は、コネクタ１９１を介して交換コンベヤ２７０に動作可能に結合される。別の例では、コネクタ１９１は、交換コンベヤ２７０の一部である。

【0024】

動作中、供給源２７１からコンベヤ２７２を介して交換コンベヤ２７０へ空のビンが提供される。コンベヤ２７２は、１つまたは複数の検査システム２００ａ～２００ｃの各交換コンベヤ２７０と連通する。交換コンベヤ２７０の端部２８２へ空のビンが送られた後、交換コンベヤは、このビンを交換コンベヤの端部２８１へ移送する。それぞれの検査システム２００ａ～２００ｃのコントローラ１９０（図１Ａに示す）によって命令されると、ビンハンドラ１５０は、空のビンをビンハンドラ１５０のエンドエフェクタ１５４（図１Ｃに示す）に係合させるように動く。分類ユニット１０６のビンがほぼ満杯であるという命令を受け取ると、空のビンを保持しているビンハンドラ１５０は、このほぼ満杯のビンの近傍の位置へ動く。満杯になった後、ビンハンドラ１５０の空（または自由）のエンドエフェクタ１５４が、満杯のビンに係合し、この満杯のビンを分類ユニット１０６から取り出す。次いで、ビンハンドラ１５０は、分類ユニット１０６の空いている位置（満杯のビンの取り出しによって生じた）の近傍にその空のビン（エンドエフェクタ１５４に載っている）を位置決めするように回転し、空のビンを空いている位置に位置決めする。この空のビンを使用して、分類は継続する。

【0025】

ビンハンドラ１５０のエンドエフェクタ１５４の１つによって満杯のビンがまだ係合されている場合、ビンハンドラ１５０は、交換コンベヤ２７０の近傍の位置へ回転する。次いで、ビンハンドラ１５０は、交換コンベヤ２７０の端部２８１上に満杯のビンを置き、次に交換コンベヤは、満杯のビンを交換コンベヤ２７０の端部２８３へ移送する。次いで、満杯のビンは、コンベヤ２７３へ移送され、コンベヤ２７３に載って製造工場２９０内の所定の場所へ輸送される。図２は製造工場２９０の一例を示すが、他の構成も企図される。
本明細書の態様について、回転ソータに関して説明したが、本明細書の態様は、線形ソータにも適用できることが企図される。

【0026】

要約すると、本開示の態様は、分類ユニット上のビンの取り出し、移送、および交換を自動化および改善する。本明細書に記載する態様は、ビンの交換による基板の損傷の可能性を低減させる。ビンハンドラによるビンの取り出しおよび取り替えは、手動で実現できる場合より迅速に行われることが企図される。したがって、ビンの取り出しおよび取り替えが遅いために生じる可能性のある基板の損傷が軽減される。加えて、本明細書の態様は人的ミスを軽減し、基板が損傷される可能性をさらに低減させる。

【0027】

上記は本開示の態様を対象としたが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる態様も考案することができ、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

【符号の説明】

【0028】

１００ 検査システム
１００ システム
１０２ 前端
１０４ モジュラユニット
１０６ 分類ユニット
１０８ ロボット
１１０ 把持された基板
１１０ 検査された基板
１１０ 新しい基板
１１０ 分類された基板
１１０ 次の基板
１１０ 基板
１１０ 基板（複数）
１１２ 積み込みカセット
１１４ コンベヤシステム
１１６Ａ ５つの計測ステーション
１１６Ａ 計測ステーション
１２０ 回転分類システム
１２２ 回転可能な支持体
１２４ アーム
１２４ アーム（複数）
１２４ 少なくとも１２本のアーム
１２６ 第１の端部
１２８ 第２の端部
１３０ 少なくとも１つのグリッパ
１３０ グリッパ
１３０ グリッパ（複数）
１４０ 適当な分類ビン
１４０ 少なくとも１０個の分類ビン
１４０ 予備の分類ビン
１４０ ビン
１４０ ビン（複数）
１４０ 空のビン
１４０ 満杯のビン
１４０ 満杯のビン（複数）
１４０ １つのビン
１４０ 先に動かされた満杯のビン
１４０ 先に取り出されたビン
１４０ １次ビン
１４０ ２次ビン
１４０ ２次ビン（複数）
１４０ 分類ビン
１４０ 分類ビン（複数）
１４０ 指定の分類ビン
１５０ ビンハンドラ
１５１ 回転アクチュエータ
１５２ クロスバー
１５２ 水平クロスバー
１５３ 結合部材
１５４ エンドエフェクタ
１５４ エンドエフェクタ（複数）
１５４ 第１のエンドエフェクタ
１５４ 第２のエンドエフェクタ
１５５ 任意選択のアクチュエータ
１６０ フレーム部材
１９０ コントローラ
１９１ コネクタ
２００ａ 検査システム
２００ａ 検査システム（複数）
２７０ 交換コンベヤ
２７１ 供給源
２７２ コンベヤ
２７３ コンベヤ
２８１ 第１の端部
２８１ 端部
２８２ 残りの端部
２８２ 端部
２８３ 残りの端部
２８３ 端部
２９０ 製造工場

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】