(57)【要約】【課題】  大型のワークを安定的に昇降させることが可能であり、また、装置の大型化や装置重量の抑制、さらには出荷に伴う作業労力の軽減が可能な昇降装置を提供する。【解決手段】  昇降装置１０は、複数のポスト２１，２２を有するベースユニット１２と、ワークを支持するワーク支持ユニット１３と、一端がベースユニット１２のポスト２１，２２に連結されかつ他端がワーク支持ユニット１３に連結される屈伸型の複数のアームユニット４１，４２，４３，４４を有する昇降機構１４とを備える。ワーク上昇時に、ワーク支持ユニット１３が複数のポスト２１，２２よりも高い位置に配され、ワーク下降時に、ワーク支持ユニット１３の少なくとも一部が複数のポスト２１，２２の間に配される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポストを有するベースユニットと、
ワークを支持するワーク支持ユニットと、
一端が前記ベースユニットの前記ポストに連結されかつ他端が前記ワーク支持ユニットに連結される屈伸型の複数のアームユニットを有する昇降機構と、を備え、
ワーク上昇時に、前記ワーク支持ユニットが前記複数のポストよりも高い位置に配され、ワーク下降時に、前記ワーク支持ユニットの少なくとも一部が前記複数のポストの間に配される、ことを特徴とする昇降装置。
【請求項２】
ワーク最上昇時、前記複数のアームユニットのそれぞれが前記ポストとの連結部を基点として上方に伸長し、
ワーク最下降時、前記複数のアームユニットのそれぞれが屈曲する、ことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
【請求項３】
ワーク最上昇時、前記複数のアームユニットのそれぞれが前記ポストとの連結部を基点として上方に伸長し、
ワーク最下降時、前記複数のアームユニットのそれぞれが前記ポストとの連結部を基点として下方に伸長する、ことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
【請求項４】
前記複数のアームユニットはそれぞれ、前記ポストに連結される第１アームと、前記ワーク支持ユニットに連結される第２アームと、前記第１アームと前記第２アームとを連結する関節部とを含む、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の昇降装置。
【請求項５】
前記ベースユニットは、水平面内を移動自在に配設されている、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や液晶素子などのデバイス製造工程で用いられる昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デバイス製造工程において、装置間のワーク（基板）の受け渡し等のために昇降装置が用いられる。昇降装置としては、アーム機構を備える装置が多く用いられる（例えば、特許文献１参照）。アーム機構を備える装置は、アームを介して鉛直方向及び水平方向へのワークの搬送が比較的容易に行えるなど、移送動作の柔軟性が高いという利点を有する。
【特許文献１】特開２００２−２１０６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、デバイス製造分野では、ワーク（基板）の大型化が進んでおり、各処理装置の大型化とともに、必要とされるワークの昇降距離（高低差）が拡大している。
そこで、図７に示すように、ワークの昇降範囲にわたってコラムを鉛直方向に延設し、このコラムに沿ってワークの支持ユニットを昇降させる技術が提案されている。
【０００４】
この技術では、ワークの昇降範囲にわたってコラムが延設されていることから、ワークの支持安定性が高く、昇降距離が長くても大型のワークを確実に昇降させることができるという利点がある。
しかしながら、この技術では、上記コラムを含む装置の枠台が大型化されるので、出荷時にその枠台の解体が必要となる。そのため、解体・輸送・組立・調整などの出荷作業に多大な労力を要し、それが装置コストアップの要因となる。また、その枠台によって装置重量が大幅に増大し、クリーンルームの床構造に高い強度を要するなど、設備コストの増大を招きやすい。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、大型のワークを安定的に昇降させることが可能であり、また、装置の大型化や装置重量の抑制、さらには出荷に伴う作業労力の軽減が可能な昇降装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供している。
本発明の昇降装置は、複数のポストを有するベースユニットと、ワークを支持するワーク支持ユニットと、一端が前記ベースユニットの前記ポストに連結されかつ他端が前記ワーク支持ユニットに連結される屈伸型の複数のアームユニットを有する昇降機構と、を備え、ワーク上昇時に、前記ワーク支持ユニットが前記複数のポストよりも高い位置に配され、ワーク下降時に、前記ワーク支持ユニットの少なくとも一部が前記複数のポストの間に配される、ことを特徴とする。
【０００７】
この昇降装置では、屈伸型の複数のアームユニットによって、ワークが安定的に支持され、昇降距離が長くても大型のワークが確実に昇降する。
また、ワーク上昇時に複数のポスト（支柱）に比べて高い位置にワーク支持ユニットが配され、ワーク下降時に複数のポストの間にワーク支持ユニットの少なくとも一部が配される構成であるから、複数のポストの高さを抑えつつ、ワーク昇降距離の拡大を図ることが可能である。
そして、複数のポストの高さが抑制されることで、装置の枠台の小型化が図られる。したがって、この昇降装置では、装置全体の小型化あるいは装置重量の軽減化が図られるとともに、出荷時における枠台の解体が不要となり、出荷に伴う作業労力の軽減化が図られる。
なお、複数のアーム機構を個別に制御することで、ワークの傾きの調整も可能となる。
【０００８】
上記の昇降装置において、ワーク最上昇時、前記複数のアームユニットのそれぞれが前記ポストとの連結部を基点として上方に伸長し、ワーク最下降時、前記複数のアームユニットのそれぞれが屈曲する構成とすることができる。
この構成によれば、ワークの昇降距離がおおよそ、アームユニットの伸長長さとなる。
【０００９】
また、上記の昇降装置において、ワーク最上昇時、前記複数のアームユニットのそれぞれが前記ポストとの連結部を基点として上方に伸長し、ワーク最下降時、前記複数のアームユニットのそれぞれが前記ポストとの連結部を基点として下方に伸長する構成とすることができる。
この構成によれば、ワークの昇降距離がおおよそ、アームユニットの伸長長さの２倍となる。
【００１０】
ここで、前記複数のアームユニットはそれぞれ、前記ポストに連結される第１アームと、前記ワーク支持ユニットに連結される第２アームと、前記第１アームと前記第２アームとを連結する関節部とを含む構成とすることができる。
【００１１】
また、前記ベースユニットは、水平面内を移動自在に配設されている構成とすることができる。
この構成によれば、ベースユニットの移動の自由度が増えることから、多数の処理装置の間でワークを搬送することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の昇降装置によれば、大型のワークを安定的に昇降させることが可能であり、また、装置の大型化や装置重量の抑制、さらには出荷に伴う作業労力の軽減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る昇降装置の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
図１、図２及び図３は本発明に係る昇降装置の第１実施形態を示す図であり、図１はワーク上昇時における昇降装置１０の側面図、図２はワーク下降時における昇降装置１０の側面図、図３は昇降装置１０の昇降動作を説明するための模式図である。
図１〜図３に示すように、昇降装置１０は、ベースユニット１２と、ワーク支持ユニット１３と、昇降機構１４とを主体に構成されている。
【００１４】
ベースユニット１２は、床面上あるいはレール上に設置されて装置全体を支持するものである。ベースユニット１２には、昇降機構１４を支持するための少なくとも２つのポスト（支柱）２１，２２が立設されている。ポスト２１，２２は、Ｙ方向に互いに離間して配設されており、それぞれ−Ｙ方向及び＋Ｙ方向の一面が昇降機構１４の支持面となっている。
【００１５】
ワーク支持ユニット１３は、２枚のワーク（例えばガラス基板など）Ｐ１，Ｐ２を上下２段に分けて保持可能に構成されている。具体的には、ワーク支持ユニット１３は、上段アーム３１と、下段アーム３２と、上段アーム３１を水平方向（Ｙ方向）に往復動させる上段駆動部３３と、下段アーム３２を水平方向（Ｙ方向）に往復動させる下段駆動部３４と、上段アーム３１及び下段アーム３２を水平面内で回転自在に支持する回転テーブル３５と、回転テーブル３５を駆動する不図示の回転駆動部と、回転テーブル３５を支持する昇降テーブル３６とを有している。なお、図１の状態でのワーク支持ユニット１３のＸ方向の幅（最大幅）は、ベースユニット１２のポスト２１，２２同士の間の距離（Ｘ方向の間隔）よりも狭い。
【００１６】
上段アーム３１は、Ｘ方向に互いに間隔をあけて並べて配置された複数の棒状部材からなり、各棒状部材は端部を基点としてＹ方向に延在している。また、上段アーム３１は、ブラケット３７を介して移動ガイド３８にＹ方向に摺動自在に支持されている。ブラケット３７が移動ガイド３８に沿って移動することにより、上段アーム３１がその延在方向（Ｙ方向）に移動するようになっている。
【００１７】
下段アーム３２も同様に、互いに間隔をあけて並べて配置された複数の棒状部材からなり、各棒状部材は端部を基点としてＹ方向に延在している。下段アーム３２も同様に、移動ガイド３９にＹ方向に摺動自在に支持されている。
【００１８】
上段アーム３１（下段アーム３２）にワークＰ１（ワークＰ２）が載置された状態で、上段アーム３１（下段アーム３２）が水平方向に往復動したり、水平面内で回転したり、あるいは昇降したりすることにより、複数の装置の間でワークの移送がなされる。
【００１９】
昇降機構１４は、屈伸型の４つのアームユニット４１，４２，４３，４４を有する。各アームユニット４１〜４４はそれぞれ、一端がベースユニット１２のポスト２１，２２に連結され、かつ他端がワーク支持ユニット１３に連結されている。
【００２０】
より具体的には、４つのアームユニット４１，４２，４３，４４は、図３に示すように、水平面内で４方に分かれて離間配置されており、一方のポスト２１に２つのアームユニット４１，４２の一端が連結部５１，５２を介して連結され、他方のポスト２２に残りの２つのアームユニット４３，４４の一端が連結部５３，５４を介して連結されている。そして、各アームユニット４１，４２，４３，４４の他端が、連結部５５，５６，５７，５８を介してワーク支持ユニット１３における昇降テーブル３６の４隅位置と連結されている。
【００２１】
各アームユニット４１，４２，４３，４４は、図１に示すように、ポスト２１，２２に連結される第１アーム６１，６２，６３，６４と、ワーク支持ユニット１３に連結される第２アーム６５，６６，６７，６８と、第１アーム６１，６２，６３，６４と第２アーム６５，６６，６７，６８とを連結する関節部７１，７２，７３，７４と、屈伸駆動のための不図示のアーム駆動部とを含む。そして、アーム駆動部による駆動により連結部５１，５２，５３，５４を中心に関節部７１，７２，７３，７４が周方向に移動すると（移動可能回転角：約９０°）、各アームユニット４１，４２，４３，４４が伸長あるいは屈曲し、この屈曲動作に伴いワーク支持ユニット１３に支持されたワーク（Ｐ１、Ｐ２）が上昇あるいは下降する。
なお、４つのアームユニット４１，４２，４３，４４を個別に制御して連結部５５，５６，５７，５８の高さ位置に差を設けることで、ワーク（Ｐ１、Ｐ２）の傾きを調整することもできる。
【００２２】
ワーク最上昇時においては、図１及び図３に示すように、各アームユニット４１，４２，４３，４４が、ポスト２１，２２との連結部５１，５２，５３，５４を基点として上方（＋Ｚ方向）に伸長する。すなわち、各アームユニット４１，４２，４３，４４において、ポスト２１，２２との連結部５１，５２，５３，５４に対して関節部７１，７２，７３，７４が上方に配され、これに伴い、連結部５１，５２，５３，５４を基点として第１アーム６１，６２，６３，６４と第２アーム６５，６６，６７，６８とが上方（＋Ｚ方向）に向けて延在しかつ略直線的に配される。
【００２３】
ワーク最下端時においては、図２及び図３に示すように、各アームユニット４１，４２，４３，４４が、関節部７１，７２，７３，７４を介して屈曲状態となる。すなわち、各アームユニット４１，４２，４３，４４において、ポスト２１，２２との連結部５１，５２，５３，５４に対して関節部７１，７２，７３，７４が横方の同程度の高さに配され、これに伴い、第１アーム６１，６２，６３，６４と第２アーム６５，６６，６７，６８とがともに倒れた状態となり互いに重なるように配される。
【００２４】
以上説明したように、本例の昇降装置１０では、屈曲型の４つのアームユニット４１，４２，４３，４４を介してワークＰ１，Ｐ２（ワーク支持ユニット１３）を昇降させる構成であり、ワーク支持ユニット１３を４点で支持する。そのため、比較的大サイズあるいは大重量のワーク支持ユニット１３であっても支持安定性が高く、大型のワークを安定かつ確実に昇降させることができる。
【００２５】
ここで、本例の昇降装置１０では、ワーク上昇時、各アームユニット４１，４２，４３，４４の伸長に伴い、ポスト２１，２２に比べて高い位置にワーク支持ユニット１３が配される。また、ワーク下降時、各アームユニット４１，４２，４３，４４が屈曲し、ポスト２１，２２の間にワーク支持ユニット１３の少なくとも一部（回転テーブル３５、昇降テーブル３６など）が配される。
【００２６】
つまり、図２及び図３に示すように、ワーク下降時において、屈曲状態のアームユニット４１，４２，４３，４４の全体がポスト２１，２２と同程度の高さに配される。そしてこれに伴い、アームユニット４１，４２，４３，４４とワーク支持ユニット１３との連結部５５，５６，５７，５８、並びにアームユニットワーク支持ユニット１３の下部（回転テーブル３５、昇降テーブル３６）がポスト２１，２２と同程度の高さに配される。このとき、ワーク支持ユニット１３の下部（回転テーブル３５、昇降テーブル３６）は、ポスト２１とポスト２２との間に配される。
【００２７】
このように、この昇降装置１０では、ワーク上昇時にはワーク支持ユニット１３がポスト２１，２２よりも高い位置に配され、ワーク下降時にはワーク支持ユニット１３の一部がポスト２１，２２と同程度の高さ位置に配されることから、ポスト２１，２２の高さを抑えつつ、ワーク昇降距離の拡大を図ることができる。
【００２８】
なお、本例の昇降装置１０では、ワーク最上昇時、各アームユニット４１，４２，４３，４４がポスト２１，２２との連結部５１，５２，５３，５４を基点として上方に伸長し、ワーク最下降時、各アームユニット４１，４２，４３，４４のそれぞれが屈曲する構成であることから、ワークＰ１，Ｐ２（ワーク支持ユニット１３）の昇降距離はおおよそ、アームユニット４１，４２，４３，４４の伸長長さである。
【００２９】
そして、ポスト２１，２２の高さが抑制されることで、装置の枠台の小型化が図られ、その結果、この昇降装置では、装置全体の小型化あるいは装置重量の軽減化が図られるとともに、出荷時における枠台の解体が不要となり、出荷に伴う作業労力の軽減化が図られる。
【００３０】
なお、ベースユニット１２は、不図示のレール上に設置され、水平面内を移動自在に配設されていてもよい。この構成によれば、ベースユニット１２の移動の自由度が増えることから、多数の処理装置の間でワークＰ１，Ｐ２を搬送することが可能となる。
【００３１】
図４、図５及び図６は本発明に係る昇降装置の第２実施形態を示す図であり、図４はワーク上昇時における昇降装置１００の側面図、図２はワーク下降時における昇降装置１００の側面図、図３は昇降装置１００の昇降動作を説明するための模式図である。
図４〜図６に示すように、第２実施形態の昇降装置１００は、図１に示した第１実施形態の昇降装置１０と同様に、ベースユニット１１２と、ワーク支持ユニット１１３と、昇降機構１１４とを主体に構成されている。なお、第２実施形態の昇降装置１００において、第１実施形態の昇降装置１０と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
【００３２】
本実施形態の昇降装置１００において、ワーク支持ユニット１１３と昇降機構１１４とは、先の昇降装置１０と同様の構成である。
すなわち、ワーク支持ユニット１１３は、上段アーム３１及び下段アーム３２によって２枚のワーク（例えばガラス基板など）Ｐ１，Ｐ２を上下２段に分けて保持可能に構成されており、各アーム３１，３２は、その延在方向（Ｙ方向）に移動自在に支持されている。
また、昇降機構１１４は、屈伸型の４つのアームユニット４１，４２，４３，４４を有し、各アームユニット４１〜４４はそれぞれ、一端がベースユニット１１２のポスト１２１，１２２に連結され、かつ他端がワーク支持ユニット１１３に連結されている。
【００３３】
そして、本実施形態の昇降装置１００では、ベースユニット１１２におけるポスト１２１，１２２の高さが第１実施形態と異なる。すなわち、ベースユニット１１２には、第１実施形態に比べて背の高いポスト１２１，１２２が立設され、各ポスト１２１，１２２の上部にアームユニット４１，４２，４３，４４が連結されている。これにより、第１実施形態に比べてアームユニット４１，４２，４３，４４の基点が高い位置となっている。
【００３４】
より具体的には、４つのアームユニット４１，４２，４３，４４は、一方のポスト１２１に２つのアームユニット４１，４２の一端が連結部１５１，１５２を介して連結され、他方のポスト１２２に残りの２つのアームユニット４３，４４の一端が連結部１５３，１５４を介して連結されている。各アームユニット４１，４２，４３，４４の他端は、連結部５５，５６，５７，５８を介してワーク支持ユニット１１３における昇降テーブル３６の４隅位置と連結されている。アーム駆動部による駆動により連結部１５１，１５２，１５３，１５４を中心に関節部７１，７２，７３，７４が周方向に移動すると（移動可能回転角：約１８０°）、各アームユニット４１，４２，４３，４４が伸長あるいは屈曲し、この屈曲動作に伴いワーク支持ユニット１１３に支持されたワーク（Ｐ１、Ｐ２）が上昇あるいは下降する。なお、各ポスト１２１，１２２の高さは、各アームユニット４１，４２，４３，４４の伸長長さと同程度である。
【００３５】
ワーク最上昇時においては、図４及び図６に示すように、各アームユニット４１，４２，４３，４４が、ポスト１２１，１２２との連結部１５１，１５２，１５３，１５４を基点として上方（＋Ｚ方向）に伸長する。すなわち、各アームユニット４１，４２，４３，４４において、ポスト１２１，１２２との連結部１５１，１５２，１５３，１５４に対して関節部７１，７２，７３，７４が上方に配され、これに伴い、連結部１５１，１５２，１５３，１５４を基点として第１アーム６１，６２，６３，６４と第２アーム６５，６６，６７，６８とが上方（＋Ｚ方向）に向けて延在しかつ略直線的に配される。
【００３６】
ワーク最下端時においては、図５及び図６に示すように、各アームユニット４１，４２，４３，４４が、ポスト１２１，１２２との連結部１５１，１５２，１５３，１５４を基点として下方（−Ｚ方向）に伸長する。すなわち、各アームユニット４１，４２，４３，４４において、ポスト１２１，１２２との連結部１５１，１５２，１５３，１５４に対して関節部７１，７２，７３，７４が下方に配され、これに伴い、連結部１５１，１５２，１５３，１５４を基点として第１アーム６１，６２，６３，６４と第２アーム６５，６６，６７，６８とが下方（−Ｚ方向）に向けて延在しかつ略直線的に配される。
【００３７】
このように、本例の昇降装置１００では、ワーク上昇時、各アームユニット４１，４２，４３，４４がポスト１２１，１２２の上部（連結部１５１，１５２，１５３，１５４）を基点として上方に伸長し、これに伴い、ポスト１２１，１２２に比べて高い位置にワーク支持ユニット１１３が配される。また、ワーク下降時、各アームユニット４１，４２，４３，４４がポスト１２１，１２２の上部（連結部１５１，１５２，１５３，１５４）を基点として下方に伸長し、これに伴い、ポスト１２１，１２２の間にワーク支持ユニット１１３のほぼ全体が配される。
【００３８】
そして、この昇降装置１００では、ワーク上昇時にはワーク支持ユニット１１３がポスト１２１，１２２よりも高い位置に配され、ワーク下降時にはワーク支持ユニット１１３のほぼ全体がポスト１２１，１２２と同程度の高さ位置に配されることから、ポスト１２１，１２２の高さを抑えつつ、ワーク昇降距離の拡大を図ることができる。
【００３９】
なお、本例の昇降装置１００では、ワーク最上昇時、各アームユニット４１，４２，４３，４４がポスト１２１，１２２との連結部１５１，１５２，１５３，１５４を基点として上方に伸長し、ワーク最下降時、各アームユニット４１，４２，４３，４４がポスト１２１，１２２との連結部１５１，１５２，１５３，１５４を基点として下方に伸長する構成であることから、ワークＰ１，Ｐ２（ワーク支持ユニット１１３）の昇降距離はおおよそ、アームユニットの伸長長さの２倍である。すなわち、本実施形態では、アームユニット４１，４２，４３，４４の基点であるポスト１２１，１２２との連結部１５１，１５２，１５３，１５４の位置を第１実施形態に比べて高く設定したことにより、ワーク昇降距離の拡大が図られている。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る昇降装置の第１実施形態を示す図であり、ワーク上昇時における昇降装置の側面図である。
【図２】ワーク下降時における昇降装置の側面図である。
【図３】昇降装置の昇降動作を説明するための模式図である。
【図４】本発明に係る昇降装置の第２実施形態を示す図であり、ワーク上昇時における昇降装置の側面図である。
【図５】ワーク下降時における昇降装置の側面図である。
【図６】昇降装置の昇降動作を説明するための模式図である。
【図７】従来の昇降装置を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｐ１，Ｐ２…ワーク（基板）、１０，１００…昇降装置、１２，１１２…ベースユニット、１３，１１３…ワーク支持ユニット、１４，１１４…昇降機構、２１，２２，１２１，１２２…ポスト、３１…上段アーム、３２…下段アーム、３６…昇降テーブル、４１，４２，４３，４４…アームユニット、６１，６２，６３，６４…第１アーム、６５，６６，６７，６８…第２アーム、７１，７２，７３，７４…関節部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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