(57)【要約】【課題】不活性ガス雰囲気において設計自由度の高い自動化設備を実現できる不活性ガス置換システムの提供。【解決手段】密閉された作業空間Ｓを形成するための容器１０と、作業空間Ｓの中の気体を不活性ガスで置換する不活性ガス置換装置１２と、作業空間Ｓに設けられた流体駆動シリンダー装置１００と、流体駆動シリンダー装置１００の駆動流体として上記不活性ガスを供給する駆動流体供給装置７０と、を有する、不活性ガス置換システム１を採用する。【選択図】図１
2014013858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された作業空間を形成するための容器と、
前記作業空間の中の気体を不活性ガスで置換する不活性ガス置換装置と、
前記作業空間に設けられた流体駆動シリンダー装置と、
前記流体駆動シリンダー装置の駆動流体として前記不活性ガスを供給する駆動流体供給装置と、を有する、ことを特徴とする不活性ガス置換システム。
【請求項２】
前記不活性ガス置換装置は、前記不活性ガスが充填されたガスタンクを有しており、
前記駆動流体供給装置は、前記ガスタンクに接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の不活性ガス置換システム。
【請求項３】
前記駆動流体供給装置は、前記作業空間に設けられ、前記作業空間の前記不活性ガスを加圧し、前記駆動流体として供給する加圧供給装置を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の不活性ガス置換システム。
【請求項４】
前記加圧供給装置は、
前記作業空間の前記不活性ガスを吸気して加圧するダイヤフラムポンプと、
前記ダイヤフラムポンプに接続されたバッファタンクと、
前記バッファタンクと前記流体駆動シリンダー装置との間で圧力調整するレギュレーターと、を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の不活性ガス置換システム。
【請求項５】
前記容器は、グローブボックスである、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の不活性ガス置換システム。
【請求項６】
前記不活性ガスは、アルゴンガスである、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の不活性ガス置換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不活性ガス置換システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な半導体結晶の製法の一つとして、高圧雰囲気中、高温の原料融液に結晶担持体を浸漬させ、その結晶担持体上に半導体結晶を成長させる結晶成長方法が知られている。この方法では、空気に触れて劣化（酸化）しないようにしながら、原料を坩堝に充填し、また、該坩堝を所定の容器に対して入れ子状に収容する作業が必要となる。
【０００３】
一般に、大気と隔てて作業を行う必要がある場合にはグローブボックスが用いられ、ボックス内をアルゴンガス等の不活性ガスで置換し、当該ボックスに取り付けられたグローブを介して、作業者の手によって必要な作業が行われる。
このような不活性ガス置換システムの一種として、下記特許文献１には連続低酸素雰囲気処理室が開示されている。このシステムは、人手を介して処理を行うグローブボックスの諸問題を解消するべく、ガス置換室から処理室に被処理物を搬送する自動化設備を具備し、そのアクチュエーターとしてエアシリンダーを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８７１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
グローブボックスのような密閉型のボックス内で用いられる装置類の自動化設計の際には、ボックス内の環境を乱さないことを目的とする配慮が必要となるが、空気を駆動流体とするエアシリンダーは、シール部からのリークにより、その駆動流体がグローブボックス内に漏れ出すおそれがある。このため、エアシリンダーのシール部の数を増やす等の対策が必要となり、設計の自由度が低下し、複雑な機構が実現し難くなると共に、コストも上昇するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、不活性ガス雰囲気において設計自由度の高い自動化設備を実現できる不活性ガス置換システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、密閉された作業空間を形成するための容器と、前記作業空間の中の気体を不活性ガスで置換する不活性ガス置換装置と、前記作業空間に設けられた流体駆動シリンダー装置と、前記流体駆動シリンダー装置の駆動流体として前記不活性ガスを供給する駆動流体供給装置と、を有する、不活性ガス置換システムを採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、流体駆動シリンダー装置の駆動流体が、容器内を置換している不活性ガスと同一のものであるため、シリンダーのシール部から多少のリークがあったとしても、容器内の環境を乱さないようにすることができる。したがって、流体駆動シリンダー装置のシール対策が不要となり、自動化設計の自由度が増し、複雑な機構が実現し易くなると共に、コストも低下する。
【０００８】
また、本発明においては、前記不活性ガス置換装置は、前記不活性ガスが充填されたガスタンクを有しており、前記駆動流体供給装置は、前記ガスタンクに接続されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、容器内を置換する不活性ガスのガスタンクと、流体駆動シリンダー装置を駆動させる不活性ガスのガスタンクとを一つに統合することができ、システムのコンパクト化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記駆動流体供給装置は、前記作業空間に設けられ、前記作業空間の前記不活性ガスを加圧し、前記駆動流体として供給する加圧供給装置を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、作業空間に設けられた加圧供給装置によって、作業空間の中で駆動流体の供給系を完結させることができる。このため、密閉型の容器に配管を通す等の必要がなくなり、また、流体駆動シリンダー装置のために不活性ガスを用意する必要もなくなる。
【００１０】
また、本発明においては、前記加圧供給装置は、前記作業空間の前記不活性ガスを吸気して加圧するダイヤフラムポンプと、前記ダイヤフラムポンプに接続されたバッファタンクと、前記バッファタンクと前記流体駆動シリンダー装置との間で圧力調整するレギュレーターと、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ダイヤフラムポンプで加圧した不活性ガスをバッファタンクに導入し、レギュレーターで所定圧力に調整して流体駆動シリンダー装置を駆動させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記容器は、グローブボックスである、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、グローブボックス内の不活性ガス雰囲気において設計自由度の高い自動化設備を実現できる。
【００１２】
また、本発明においては、前記不活性ガスは、アルゴンガスである、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、アルゴンガス雰囲気において設計自由度の高い自動化設備を実現できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、不活性ガス雰囲気において設計自由度の高い自動化設備を実現できる不活性ガス置換システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態における不活性ガス置換システムを示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における回転台及び移載装置の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における回転台及び移載装置の構成を示す側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるフロート装置の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における第１固定装置の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態における不活性ガス置換システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明することがある。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における不活性ガス置換システム１を示す構成図である。
本実施形態の不活性ガス置換システム１は、図示しない半導体結晶成長装置に坩堝２をセットする前段階の準備作業をするために構築されたシステムである。
【００１７】
当該準備作業では、例えば、原料を保持するための坩堝２を吊り治具３にセットし、外容器４に対して入れ子状に収容する作業を行う。このため、本実施形態の不活性ガス置換システム１は、坩堝２、吊り治具３、外容器４を取り扱う。以下、これらを総称して作業対象物Ｗと称する。
不活性ガス置換システム１は、図１に示すように、大気から仕切られた作業空間Ｓを形成する容器１０を有する。本実施形態の容器１０は、作業空間Ｓで作業対象物Ｗを取り扱うためのグローブ１１を有するグローブボックスである。
【００１８】
容器１０は、密閉された作業空間Ｓを形成するためものである。容器１０は、作業対象物Ｗ及び作業に必要な空間の大きさに応じて形成されている。容器１０は、外側から内側を視認できる窓を有し、透明塩ビやアクリル等の透明部材によって形成されている。
グローブ１１は、作業空間Ｓでの作業のために容器１０に対して気密に取り付けられるものである。グローブ１１は、例えばゴム等の弾性部材からなるものであって、人の手及び腕の外形に沿うように形成されている。このため、作業者は、容器１０の穴に手を通すことにより、人の手及び腕にフィットしたグローブ１１を介して作業を行うことができるようになっている。
【００１９】
容器１０には、作業空間Ｓの中の気体を不活性ガスで置換する不活性ガス置換装置１２が接続されている。不活性ガス置換装置１２は、不活性ガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガスが所定圧で充填されたガスタンク１３と、作業空間Ｓの中の気体を吸引し排気する排気ポンプ１４と、を有する。ガスタンク１３は、配管１５を介して容器１０のガス供給ポート１０ａと接続されている。配管１５には、弁１６が設けられており、弁１６を開放することで、ガスタンク１３に充填された不活性ガスが作業空間Ｓに供給されるようになっている。
【００２０】
排気ポンプ１４は、配管１７を介して容器１０のガス排気ポート１０ｂと接続されている。配管１７には、弁１８が設けられており、弁１８を開放し、排気ポンプ１４を駆動させることで、作業空間Ｓの中の気体が容器１０の外部に排気されるようになっている。本実施形態のガス置換は、排気ポンプ１４を駆動させて容器１０内を真空引きし、排気ポンプ１４の駆動を停止させた後、弁１６を開放させて不活性ガスを導入することにより行う。なお、容器１０内に不活性ガスを導入し続けて、不図示の排気管から作業空間Ｓの中の気体を放出（パージ）させるガスパージ置換であってもよい。
【００２１】
不活性ガス置換システム１は、グローブ１１に対する作業対象物Ｗの向きを調整するための回転台２０と、作業対象物Ｗを移載する移載装置３０と、を有する。回転台２０及び移載装置３０は、作業空間Ｓに設けられている。回転台２０は、作業対象物Ｗの底面を支持する円板テーブルが図示しないベアリングによって支持された構成となっており、Ｚ軸方向に延び且つ円板テーブルの中心を通る回転軸Ｌ（図１において図示略、後述する図２参照）周りに回転自在な構成となっている。
【００２２】
移載装置３０は、作業対象物Ｗを把持するハンド装置３１を有する。移載装置３０は、ハンド装置３１をＸ軸方向に沿って移動させるための第１移動装置３２と、ハンド装置３１をＺ軸方向に沿って移動させるための第２移動装置３３と、を有する。第１移動装置３２は、図示しないモーターで駆動するベルト装置等によりＸ軸方向に延在するガイドレール３２ａに沿って、ハンド装置３１を第２移動装置３３と共にＸ軸方向に移動させるものである。また、第２移動装置３３は、モーター３３ａと図示しないタイミングベルト等で接続されたボールねじを回転させることによりＺ軸方向に延在する昇降軸３３ｂに沿って、ハンド装置３１をＺ軸方向に移動させるものである。
【００２３】
図２は、本発明の第１実施形態における回転台２０及び移載装置３０の構成を示す正面図である。図３は、本発明の第１実施形態における回転台２０及び移載装置３０の構成を示す側面図である。図４は、本発明の第１実施形態におけるフロート装置４０の構成を示す平面図である。なお、図４は、図２におけるＡ−Ａ断面に対応する。図５は、本発明の第１実施形態における第１固定装置５０の構成を示す平面図である。なお、図５は、図２におけるＢ−Ｂ断面に対応する。
【００２４】
移載装置３０は、図２及び図３に示すように、ハンド装置３１と、フロート装置４０と、流体駆動シリンダー装置１００とを有し、さらに図示しない制御装置とを有する。制御装置は、第１移動装置３２、第２移動装置３３、流体駆動シリンダー装置１００の動作制御を行うコンピューターシステムを構成している。制御装置は、メモリに予め記憶された動作制御プログラムに基づいて各装置の駆動を制御し、図１に示すように、作業対象物Ｗを移載する動作を実行させる構成となっている。
【００２５】
ハンド装置３１は、図２に示すように、作業対象物Ｗを引っ掛けて吊り上げるためのピン３５を有する。ピン３５は、リニアガイド３６により直線的に水平移動自在な構成となっている。リニアガイド３６には、ピン３５を所定位置で固定するための図示しないプランジャが設けられており、ピン３５が突出した状態でロックできると共に、ピン３５が引き込まれた状態でロックできるようになっている。このピン３５及びリニアガイド３６は、９０度間隔で計４つ設けられており、４方に出没自在な構成となっている。各ピン３５は、それぞれ手動で独立して動かせるようになっている。
【００２６】
ピン３５の配置は、吊り治具３の吊り点となるフック５の配置、及び、外容器４の吊り点となるフック６の配置に対応している。吊り治具３は、円筒状の坩堝２を、外容器４の中に入れ子状に設置する、または、外容器４の中から取り出すための治具である。吊り治具３のフック５は、坩堝２よりも高い位置に設けられている。この構成によれば、坩堝２と干渉することなくフック５にピン３５を装着することができる。吊り治具３のフック５は、坩堝２の周りに９０度間隔で計４つ配置されている。
【００２７】
外容器４のフック６は、吊り治具３よりも高い位置に設けられている。この構成によれば、吊り治具３と干渉することなくフック６にピン３５を装着することができる。外容器４のフック６は、吊り治具３のフック５と同じように坩堝２の周りに９０度間隔で計４つ配置されている。なお、吊り治具３は、坩堝２の設置の際に、坩堝２と外容器４との隙間に介在する。このように、吊り治具３は、坩堝２のハンドリングだけでなく、坩堝２と外容器４との隙間に介在してガタツキを抑制し位置を規制する構成となっている。
【００２８】
フロート装置４０は、図２に示すように、ハンド装置３１を回転台２０の回転軸Ｌ周りに回転自在とさせるためのものである。また、フロート装置４０は、さらにハンド装置３１を回転台２０の回転軸Ｌと直交するＸ‐Ｙ平面上において移動自在とさせるものである。このため、本実施形態では、フロート装置４０によって、ハンド装置３１のＺ軸周りの回転と、ハンド装置３１のＸ‐Ｙ平面内の移動とが可能とされる。したがって、ハンド装置３１は、回転台２０の回転や作業対象物Ｗの位置に追従して変位自在なフロート状態となっている。
【００２９】
フロート装置４０は、ハンド装置３１を支持するプレート部材４１と、プレート部材４１を支持するフリーベア４２と、を有する。プレート部材４１は、中央に開口部４３が形成された環形状を有している。プレート部材４１の下向き面側には、リング部材４４が一体的に取り付けられている。リング部材４４は、図４に示すように、複数設けられたフリーベア４２に当接可能な円環形状を有しており、該複数のフリーベア４２によってその下向き面が支持されるようになっている。
【００３０】
プレート部材４１の四隅には、図２に示すハンド装置３１と接続された接続部材４８を支持するための支柱４６が設けられている。支柱４６は、プレート部材４１と接続部材４８とを一体的に接続する。プレート部材４１の開口部４３は、リング部材４４の内径より小さな径を有している。この開口部４３には、シャフト４５がＺ軸方向に挿通されるようになっている。開口部４３は、シャフト４５の外径より大きな径を有している。このように、プレート部材４１とシャフト４５との間には、隙間が形成されている。
【００３１】
シャフト４５の下端には、フリーベア４２を支持する支持プレート４７が接続されている。支持プレート４７は、図４に示すように、４隅が切り欠かれた矩形形状を有し、プレート部材４１の回転／移動によって支柱４６と干渉しないようになっている。
支持プレート４７は、複数のフリーベア４２を支持している。フリーベア４２は、坩堝２の周りに９０度間隔で計４つ配置されている。フリーベア４２は、上向きに露出するボールが自由に回転できるようになっており、当該ボール上の部材を変位自在に支持するようになっている。
【００３２】
フリーベア４２に支持されるプレート部材４１は、Ｚ軸周りの回転とＸ‐Ｙ平面内の移動とが可能なフロート状態となる。さらに、プレート部材４１に支持されるハンド装置３１もＺ軸周りの回転とＸ‐Ｙ平面内の移動とが可能なフロート状態となる。なお、プレート部材４１の開口部４３にはシャフト４５が挿通されており、プレート部材４１がシャフト４５に係止することで、ハンド装置３１のＸ‐Ｙ平面内の変位が所定幅に規制されるようになっている。
【００３３】
流体駆動シリンダー装置１００は、図２に示すように、第１固定装置５０を有する。第１固定装置５０は、フロート状態とされたプレート部材４１を予め定められた初期位置において固定するものである。第１固定装置５０は、プレート部材４１に一体的に設けられた固定片５１と、固定片５１に水平方向において係合可能なシリンダー装置５２と、を有する。シリンダー装置５２は、駆動流体としてガスを用いるガスシリンダーである。固定片５１及びシリンダー装置５２は、Ｘ軸方向において、プレート部材４１の開口部４３を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。
【００３４】
図５に示すように、固定片５１は、２つの三角柱を組み合わせたものであり、シリンダー装置５２のロッド５３の先端が向く方向に進むに従って漸次幅が狭くなる先細りの溝５４を形成するようになっている。シリンダー装置５２は、固定片５１の溝５４に係合する係合位置（図５における左側参照）と、固定片５１の溝５４との係合を解除する係合解除位置（図５における右側参照）との間で、ロッド５３を移動させる構成となっている。なお、上述の制御装置の制御の下に駆動する際には、２つのシリンダー装置５２は、同期して駆動する。
【００３５】
ロッド５３の先端には、ローラーフォロア５５が設けられている。ローラーフォロア５５は、Ｚ軸方向に延びる軸周りに回転自在なローラーである。このロッド５３を係合位置に向けて突出させると、当接位置がずれていたとしてもローラーフォロア５５が最終的に溝５４の奥において係合することとなるため、プレート部材４１を、予め定められた初期位置（プログラム制御のための基準位置）においてロックすることができるようになる。
【００３６】
流体駆動シリンダー装置１００は、図３に示すように、第２固定装置６０を有する。第２固定装置６０は、フロート状態とされたプレート部材４１を任意位置において固定するものである。第２固定装置６０は、プレート部材４１に鉛直方向において当接可能なシリンダー装置６１を有する。シリンダー装置６１は、駆動流体としてガスを用いるガスシリンダーである。シリンダー装置６１は、Ｙ軸方向において、プレート部材４１の開口部４３を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。
【００３７】
シリンダー装置６１は、プレート部材４１の上向き面に当接する当接位置（図３における左側参照）と、プレート部材４１の上向き面と離間する非当接位置（図３における右側参照）との間で、ロッド６２を移動させる構成となっている。なお、上述の制御装置の制御の下に駆動する際には、２つのシリンダー装置６１は、同期して駆動する。ロッド６２の先端には、摩擦部材６３が設けられている。本実施形態の摩擦部材６３には、例えばウレタン材を用いることができる。
【００３８】
このロッド６２を当接位置に向けて突出させると、摩擦部材６３がプレート部材４１の上向き面と当接し、フリーベア４２との間でプレート部材４１を押さえ込むことができる。この押さえ込みにより、摩擦部材６３とプレート部材４１との間に摩擦力が発現し、プレート部材４１のＺ軸周りの回転とＸ‐Ｙ平面内の移動とができなくなり、プレート部材４１を変位した任意位置においてロックすることができるようになる。
【００３９】
この第２固定装置６０によれば、作業対象物Ｗの把持作業のためにフロート状態のハンド装置３１を変位させた場合において、その任意位置でハンド装置３１をロックし、その状態のまま作業対象物Ｗを吊り上げることができるため、吊り上げ安定性が高まる。また、吊り上げ後、第２固定装置６０のロックを解除すれば、変位したハンド装置３１を第１固定装置５０によって正規の初期位置に戻してロックすることができるため、作業対象物Ｗの移載動作を、所定の制御プログラム通りに実行することができるようになる。
【００４０】
図１に戻り、不活性ガス置換システム１は、上記構成の流体駆動シリンダー装置１００（より具体的には、シリンダー装置５２，６１）の駆動流体として不活性ガス（アルゴンガス）を供給する駆動流体供給装置７０を有する。本実施形態の駆動流体供給装置７０は、不活性ガス置換装置１２のガスタンク１３と接続されており、ガスタンク１３の不活性ガスを流体駆動シリンダー装置１００に供給する構成となっている。駆動流体供給装置７０は、サブタンク７１と、レギュレーター７２とを有する。
【００４１】
サブタンク７１は、配管７３を介してガスタンク１３に接続されている。配管７３には、弁７４が設けられており、弁７４を開放することで、ガスタンク１３に充填された不活性ガスがサブタンク７１に供給されるようになっている。レギュレーター７２は、サブタンク７１に接続され下流側に延在する配管７５に設けられている。レギュレーター７２は、サブタンク７１に充填された不活性ガスの圧力を、流体駆動シリンダー装置１００の駆動圧力となるように調整するものである。
【００４２】
配管７５は、容器１０に設けられた配管ポート７６を通り作業空間Ｓの中まで延在している。配管７５は、分岐して各シリンダー装置５２，６１に接続されている。分岐した配管７５にはそれぞれ、制御装置の制御の下に、開閉する電磁弁７７が設けられている。電磁弁７７が開くと、対応するシリンダー装置５２，６１に駆動流体として不活性ガス（アルゴンガス）が供給され、対応するシリンダー装置５２，６１が駆動するようになっている。
【００４３】
続いて、上記構成の不活性ガス置換システム１による作用について説明する。
【００４４】
本実施形態の不活性ガス置換システム１では、図１に示すように、容器１０の密閉された作業空間Ｓにおいて、坩堝２、吊り治具３及び外容器４を順に入れ子状に組み合わせていく作業を行う。この作業は、大気と隔てて行う必要があるため、不活性ガス置換システム１は、不活性ガス置換装置１２を駆動させ、作業空間Ｓを不活性ガスで置換する。不活性ガス置換装置１２によって、容器１０がガスタンク１３の不活性ガス（アルゴンガス）によって充填されることで、作業空間Ｓが不活性ガス雰囲気となる。
【００４５】
不活性ガス置換システム１は、大型の作業対象物Ｗを扱うための自動化設備である移載装置３０を有し、移載装置３０はアクチュエーターの一つとして流体駆動シリンダー装置１００を有している。ここで、本実施形態の不活性ガス置換システム１は、この流体駆動シリンダー装置１００の駆動流体として、作業空間Ｓの中を置換する不活性ガスと同一の不活性ガスを供給する駆動流体供給装置７０を有している。
【００４６】
この構成によれば、流体駆動シリンダー装置１００の駆動流体が、容器内を置換している不活性ガスと同一のものであるため、各シリンダー装置５２，６１のシール部から多少のリークがあったとしても、容器１０内の環境を乱さないようにすることができる。したがって、流体駆動シリンダー装置１００のシール対策が不要となり、自動化設計の自由度が増し、コストも低下する。このため、不活性ガス置換システム１では、不活性ガス雰囲気において、移載装置３０のような複雑な機構を実現することができる。また、不活性ガス雰囲気が乱れないため、例えば坩堝２に充填した原料の酸化等がなく、製品の安定した製造が可能になる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、不活性ガス置換装置１２は、不活性ガスが充填されたガスタンク１３を有しており、駆動流体供給装置７０は、ガスタンク１３に接続されているサブタンク７１を有する。この構成によれば、流体駆動シリンダー装置１００を駆動させる不活性ガスのガスタンクを別途設けることなく、容器１０内を置換する不活性ガス置換装置１２のガスタンク１３と一つに統合することができ、システムのコンパクト化を図ることができる。また、共通のガスタンク１３にすることにより、不活性ガスの濃度や純度等の成分内容も厳密に同一にすることができるため、容器１０内の環境を確実に乱さないようにすることが可能となる。
【００４８】
したがって、上述の本実施形態によれば、密閉された作業空間Ｓを形成するための容器１０と、作業空間Ｓの中の気体を不活性ガスで置換する不活性ガス置換装置１２と、作業空間Ｓに設けられた流体駆動シリンダー装置１００と、流体駆動シリンダー装置１００の駆動流体として上記不活性ガスを供給する駆動流体供給装置７０と、を有する、不活性ガス置換システム１を採用することによって、不活性ガス雰囲気において設計自由度の高い自動化設備を実現できる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００５０】
図６は、本発明の第２実施形態における不活性ガス置換システム１を示す構成図である。
図６に示すように、第２実施形態では、駆動流体供給装置７０が、作業空間Ｓに設けられ、作業空間Ｓの不活性ガスを加圧し、駆動流体として供給する加圧供給装置８０を有する、という点で上記実施形態と異なる。
【００５１】
加圧供給装置８０は、ダイヤフラムポンプ８１と、バッファタンク８２と、レギュレーター８３とを有する。ダイヤフラムポンプ８１は、作業空間Ｓの不活性ガス（アルゴンガス）を吸気する吸気口を備え、吸気した不活性ガスを、モーターにより往復駆動するダイヤフラムで加圧し、断続的にバッファタンク８２に供給する構成となっている。
【００５２】
バッファタンク８２は、ダイヤフラムポンプ８１に配管８４を介して接続され、加圧された不活性ガスを一時貯留する緩衝タンクである。レギュレーター８３は、バッファタンク８２に接続され下流側に延在する配管８５に設けられている。レギュレーター８３は、バッファタンク８２に充填された不活性ガスの圧力を、流体駆動シリンダー装置１００の駆動圧力となるように調整するものである。配管８５は、分岐して各シリンダー装置５２，６１に接続されている。
【００５３】
上記構成の第２実施形態によれば、ダイヤフラムポンプ８１で加圧した作業空間Ｓの不活性ガスをバッファタンク８２に導入し、レギュレーター８３で所定圧力に調整して流体駆動シリンダー装置１００を駆動させることができる。このように、第２実施形態では、作業空間Ｓに設けられた加圧供給装置８０によって、作業空間Ｓの中で駆動流体の供給系を完結させることができる。このため、上記第１実施形態のように、密閉型の容器１０に配管７５を通すために配管ポート７６を設ける等の必要がなくなる。また、容器１０内のある不活性ガスを用いるため、流体駆動シリンダー装置１００の駆動ためだけに不活性ガスを別途用意する必要もなくすことができる。
【００５４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５５】
例えば、上記第１実施形態では、駆動流体供給装置７０がガスタンク１３に接続される構成について説明したが、これに限られず、駆動流体供給装置７０がガスタンク１３とは別に設けた専用のガスタンクに接続される構成であってもよい。
【００５６】
また、例えば、上記第２実施形態では、作業空間Ｓの不活性ガスを加圧するポンプとしてダイヤフラムポンプ８１を適用したが、これに限られず  例えばギアポンプであってもよい。
【００５７】
また、例えば、上記実施形態では、本発明を半導体結晶成長装置の坩堝２をセットする作業のシステムに適用したが、これに限られず、他の不活性ガス置換システムにも適用できるのは勿論である。また、不活性ガスもアルゴンガスに限られず、窒素ガス、ヘリウムガス等であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…不活性ガス置換システム、１０…容器、１２…不活性ガス置換装置、１３…ガスタンク、７０…駆動流体供給装置、８０…加圧供給装置、８１…ダイヤフラムポンプ、８２…バッファタンク、８２…レギュレーター、１００…流体駆動シリンダー装置、Ｓ…作業空間
【図１】
2014013858.tif 000003
【図２】
2014013858.tif 000004
【図３】
2014013858.tif 000005
【図４】
2014013858.tif 000006
【図５】
2014013858.tif 000007
【図６】
2014013858.tif 000008