(57)【要約】【課題】流体供給室の容量を確保しつつ、厚みを薄くした搬送保持具を提供する。【解決手段】搬送保持具２０は、搬送対象物Ｔの保持面２６と、保持面２６に形成された収容凹部２８と、収容凹部２８の底部２８Ａに形成された凹部３０と、圧縮流体Ｌを凹部３０へ供給するための流体供給路３２と、を有する本体２２と、収容凹部２８に収容され、板面５４Ｂが収容凹部２８の底部２８Ａに当接し、外周端５４Ａと収容凹部２８の側壁２８Ｂとの間に圧縮流体Ｌの排出路５２を形成する板状部５４と、板面５４Ｂに形成され、凹部３０との間に圧縮流体Ｌが供給される流体供給室５６を形成する凹部５８と、板状部５４に形成され、凹部５８から外周端５４Ａへ向けて延びて流体供給室５６と排出路５２を連通させる連通路（一例として吐出溝６０）と、を有するノズル２４と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物の保持面と、前記保持面に形成された収容凹部と、前記収容凹部の底部に形成された第１凹部と、圧縮流体を前記第１凹部へ供給するための流体供給路と、を有する本体と、
前記収容凹部に収容され、板面が前記収容凹部の底部に当接し、外周端と前記収容凹部の側壁との間に前記圧縮流体の排出路を形成する板状部と、前記板面に形成され、前記第１凹部との間に前記圧縮流体が供給される流体供給室を形成する第２凹部と、前記板状部に形成され、前記第２凹部から前記外周端へ向けて延びて前記流体供給室と前記排出路を連通させる連通路と、を有するノズルと、
を備える搬送保持具。
【請求項２】
前記流体供給室が環状に形成されている、請求項１に記載の搬送保持具。
【請求項３】
前記連通路は、前記板面に形成され、前記第２凹部から前記外周端へ向けて延びる溝であり、
前記溝の溝幅は、前記第２凹部側よりも前記外周端側で狭くなっている、請求項１又は請求項２に記載の搬送保持具。
【請求項４】
前記溝の溝幅は、前記第２凹部から前記外周端へ向けて次第に狭くなっている、請求項３に記載の搬送保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウエハやガラス基板等の搬送対象物を、流体を媒介としベルヌーイ効果を利用して負圧を発生させ、非接触で保持する搬送保持具が知られている。
【０００３】
特許文献１には、排出盤の保持面に形成された収容凹部に板状部を有する吐出ヘッドを収容した搬送保持具が開示されている。この搬送保持具では、収容凹部の傾斜する側壁面と、板状部の外周端部に形成された傾斜面とが当接しており、板状部の傾斜面につながる板面と収容凹部の側壁面との間に圧縮タンク（流体供給室）が形成されている。この圧縮タンクには、排出盤の流体供給口から突出ヘッドの流体通路を通して圧縮流体が供給される。そして、圧縮タンクに供給された圧縮流体は、板状部の傾斜面に形成された吐出溝を通して流体排出路へ排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４６７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された搬送保持具では、収容凹部の傾斜する側壁面と板状部の板面との間に圧縮タンク（流体供給室）を形成していることから、圧縮タンクの容量を確保した状態で、搬送保持具の厚みを薄くすることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、流体供給室の容量を確保しつつ、厚みを薄くした搬送保持具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】
【０００７】
本発明の第１態様に係る搬送保持具は、搬送対象物の保持面と、前記保持面に形成された収容凹部と、前記収容凹部の底部に形成された第１凹部と、圧縮流体を前記第１凹部へ供給するための流体供給路と、を有する本体と、前記収容凹部に収容され、板面が前記収容凹部の底部に当接し、外周端と前記収容凹部の側壁との間に前記圧縮流体の排出路を形成する板状部と、前記板面に形成され、前記第１凹部との間に前記圧縮流体が供給される流体供給室を形成する第２凹部と、前記板状部に形成され、前記第２凹部から前記外周端へ向けて延びて前記流体供給室と前記排出路を連通させる連通路と、を有するノズルと、を備える。
【０００８】
第１態様に係る搬送保持具では、流体供給路を通して圧縮流体が流体供給室に供給される。供給された圧縮流体は、連通路を通して排出路へ排出される。排出された圧縮流体は、排出路から本体の保持面と搬送対象物との間を流れる。このとき、排出路近傍では負圧が発生し、搬送対象物に吸引力が作用する。一方、保持面では、排出路から流れ出た圧縮流体によって搬送対象物に引き離す力が作用する。このように搬送対象物には、吸引力と引き離す力が作用するため、搬送保持具に対して非接触状態で、吸引保持される。
ここで、上記搬送保持具では、本体の第１凹部と板状部の第２凹部とで流体供給室を形成していることから、例えば、本体の第１凹部と板状部の板面とで流体供給室を形成する構成と比べて、流体供給室の容量を確保しつつ、厚みを薄くすることができる。
【０００９】
本発明の第２態様に係る搬送保持具は、第１態様の搬送保持具において、前記流体供給室が環状に形成されている。
【００１０】
第２態様に係る搬送保持具では、流体供給室を環状に形成していることから、例えば、分断された流体供給室を複数形成する構成と比べて、流体供給室へ圧縮流体を供給するための流体供給路の数量を低減できる。これにより、搬送保持具（本体）の構造が簡単になる。
【００１１】
本発明の第３態様に係る搬送保持具は、第１態様又は第２態様の搬送保持具において、前記連通路は、前記板面に形成され、前記第２凹部から前記外周端へ向けて延びる溝であり、前記溝の溝幅は、前記第２凹部側よりも前記外周端側で狭くなっている。
【００１２】
第３態様に係る搬送保持具では、板状部の板面に形成された溝を連通路としていることから、例えば、板状部に形成された貫通孔を連通路とする構成と比べて、ノズルの加工が簡単になる。
また、上記搬送保持具では、連通路である溝の溝幅を第２凹部側よりも板状部の外周端側で狭くしていることから、例えば、溝幅が一定又は第２凹部側よりも外周端側で広くなっている構成と比べて、流体供給室に供給された圧縮流体が溝を通過する際の流速を上昇させることができる。これにより、搬送保持具による搬送対象物を吸引保持する力が向上する。
【００１３】
本発明の第４態様に係る搬送保持具は、第３態様の搬送保持具において、前記溝の溝幅は、前記第２凹部から前記外周端へ向けて次第に狭くなっている。
【００１４】
第４態様に係る搬送保持具では、溝の溝幅を第２凹部から板状部の外周端へ向けて次第に狭くしていることから、例えば、溝の溝幅を第２凹部から板状部の外周端へ向けて急激に狭くする構成と比べて、溝内を流れる圧縮流体の圧力損失を抑えて流速を上昇させることができる。これにより、搬送保持具による搬送対象物を吸引保持する力がさらに向上する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記構成としたので、流体供給室の容量を確保しつつ、厚みを薄くした搬送保持具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る搬送保持具の分解斜視図である。
【図２】図１に示される搬送保持具を構成する本体の上面図である。
【図３】図１に示される搬送保持具を構成するノズルの上面図である。
【図４】図１に示される搬送保持具を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る搬送保持具の分解斜視図である。
【図６】図５に示される搬送保持具を構成するノズルの上面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る搬送保持具の分解斜視図である。
【図８】図７に示される搬送保持具を構成するノズルの上面図である。
【図９】本発明のその他の実施形態に係る搬送保持具を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明のその他の実施形態に係る搬送保持具を軸方向に沿って切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る搬送保持具について具体的に説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図４に示されるように、本実施形態の搬送保持具２０は、搬送用ロボットのアームの先端にハンドに代わって取り付けられた供給プレート１８に取り付けられ、搬送対象物Ｔ（図中二点鎖線で示す）を吸引保持するように構成されている。
【００１９】
＜搬送保持具＞
図１に示されるように、搬送保持具２０は、円柱状の本体２２と、本体２２に取り付けられるノズル２４と、を備えている。
【００２０】
（本体）
図４に示されるように、本体２２は、搬送対象物Ｔの保持面２６と、保持面２６に形成された収容凹部２８と、収容凹部２８の底部２８Ａに形成された凹部３０と、圧縮流体Ｌを凹部３０へ供給するための流体供給路３２と、を有している。
【００２１】
図４に示されるように、保持面２６は、本体２２の軸方向Ｘの一方側の面（図４では下面）であり、平坦面とされている。
【００２２】
収容凹部２８は、底部２８Ａ（図４では天井部）と側壁２８Ｂとを含んで構成されている。底部２８Ａは円形状とされており、側壁２８Ｂは底部２８Ａの外周端に沿って連続して構成されている。また、側壁２８Ｂは、本体２２の軸方向Ｘに対して傾斜している。具体的には、側壁２８Ｂは、収容凹部２８の直径が底部２８Ａから開口側へ向かって大きくなるように傾斜している。
【００２３】
凹部３０は、底部２８Ａの中央部分に形成されており、底部３０Ａと側壁３０Ｂを含んで構成されている。底部３０Ａは円形状とされており、側壁３０Ｂは底部３０Ａの外周端に沿って連続して構成されている。また、側壁３０Ｂは、本体２２の軸方向Ｘに沿って延びている。このため、凹部３０は、直径が底部３０Ａから開口まで略一定とされている。なお、本実施形態の凹部３０は、本発明における第１凹部の一例である。
【００２４】
流体供給路３２は、本体２２の軸方向Ｘの他方側の面（図４では上面）である取付面３４に形成された凹部３６と、凹部３６の底部３６Ａから凹部３０の底部３０Ａへ延びて凹部３６内と凹部３０内を連通する連通路３８と、備えている。連通路３８は、後述する挿入孔４２の周囲に間隔（本実施形態では一定間隔）をあけて複数形成されている。また、供給プレート１８の板面１８Ａを本体２２の取付面３４に取り付けると、凹部３０と供給プレート１８に形成された圧縮流体Ｌの流体供給路４０とが連通するようになっている。
【００２５】
本体２２には、凹部３０の底部３０Ａの中央から凹部３６の底部３６Ａの中央に向かって挿入孔４２が形成されている。この挿入孔４２は、本体２２の軸方向Ｘに沿って延びており、ノズル２４の後述する挿入部６２が挿入されるようになっている。
【００２６】
また、本体２２には、外周面２２Ａから径方向内側（本体２２の中心側）に向かって延びる流体通路４４が形成されている。この流体通路４４は、複数の連通路３８のうちの一つにつながっている。また、本実施形態では、流体通路４４の入口４４Ａが埋込部材４６によって閉塞されている。
【００２７】
本体２２の取付面３４には、凹部３６を囲うように円環状の溝４８が形成されている。この溝４８には、Ｏリング５０が嵌め込まれている。供給プレート１８の板面１８Ａを本体２２の取付面３４に取り付けた状態では、Ｏリング５０が圧縮変形され、その復元力（弾発力）によって板面１８Ａと取付面３４との間がシールされている。
【００２８】
（ノズル）
図１及び図３に示されるように、ノズル２４は、収容凹部２８に収容され、外周端５４Ａと収容凹部２８の側壁２８Ｂとの間に圧縮流体Ｌの排出路５２を形成する板状部５４と、凹部３０との間に圧縮流体Ｌが供給される流体供給室５６（図４参照）を形成する凹部５８と、凹部５８から外周端５４Ａへ向けて延びて流体供給室５６と排出路５２を連通させる吐出溝６０と、を有している。
【００２９】
図１及び図４に示されるように、板状部５４は、円板状とされており、収容凹部２８に収容した状態では、板面５４Ｂ（図４では上面）が収容凹部２８の底部２８Ａに当接する。このとき、板状部５４の板面５４Ｃ（図４では下面）が保持面２６と略面一となる。すなわち、本実施形態では、収容凹部２８の深さと板状部５４の厚みが概ね同じ値に設定されている。また、板状部５４の外周端５４Ａと収容凹部２８の側壁２８Ｂとの間には、吐出溝６０から圧縮流体Ｌが排出される排出路５２が形成されている。この排出路５２は、本体２２の周方向に連続して形成されている。言い換えると、排出路５２は、円環状とされている。
【００３０】
また、板状部５４の板面５４Ｂには、中央部から本体２２の軸方向Ｘに沿って突出する円柱状の挿入部６２が形成されている。この挿入部６２の頂部には、挿入部６２の根元に向けて延びる凹部６４が形成されており、凹部６４の側壁面には、雌螺子が形成されている。この挿入部６２を前述の挿入孔４２に挿入し、凹部６４にねじ部材６６を捩じ込むことによってノズル２４が本体２２に取り付けられている。
【００３１】
凹部５８は、板状部５４の板面５４Ｂに形成されている。具体的には、板面５４Ｂの挿入部６２と外周端５４Ａとの間に周方向に連続して形成されている。言い換えると、凹部５８は、挿入部６２を中心として板面５４Ｂに円環状に形成されている。この凹部５８と凹部３０とによって流体供給室５６が形成されている。この流体供給室５６には、流体供給路４０から圧縮流体Ｌが供給されようになっている。なお、本実施形態では、凹部３６及び凹部５８がそれぞれ円環状とされていることから、流体供給室５６も円環状に形成されている。また、本実施形態の凹部５８は、本発明における第２凹部の一例である。
【００３２】
図１及び図３に示されるように、吐出溝６０は、板状部５４の板面５４Ｂに形成されており、凹部５８の外周側の側壁５８Ｂから外周端５４Ａへ向けて延びて流体供給室５６と排出路５２を連通させている。また、吐出溝６０は、板状部５４の周方向に間隔（本実施形態では、一定間隔）をあけて複数形成されている。この吐出溝６０の溝幅Ｗは、凹部５８から外周端５４Ａにかけて同一幅とされている。なお、本実施形態の吐出溝６０は、本発明における連通路の一例である。
【００３３】
また、本体２２及びノズル２４を形成する材料としては、各種金属、各種樹脂、セラミックス、複合材等を用いてもよい。
【００３４】
次に、本実施形態に係る搬送保持具２０の作用及び効果について説明する。
【００３５】
搬送保持具２０では、圧縮流体Ｌが供給プレート１８に形成された流体供給路４０から本体２２に形成された流体供給路３２の凹部３６に供給される。凹部３６に供給された圧縮流体Ｌは、連通路３８を通って凹部３０と凹部５８とで形成される流体供給室５６へ供給される。この流体供給室５６では、流体供給路４０及び流体供給路３２を経由した圧縮流体Ｌの圧力が緩衝される。そして、流体供給室５６内の圧縮流体Ｌは、吐出溝６０を通して排出路５２へ排出される。排出された圧縮流体Ｌは、排出路５２から本体２２の保持面２６と搬送対象物Ｔとの間を外方へ向かって流れ出る。このとき、排出路５２の近傍では負圧が発生し、搬送対象物に吸引力が作用する。一方、保持面２６では、排出路５２から流れ出た圧縮流体Ｌによって搬送対象物Ｔに引き離す力が作用する。このように搬送対象物Ｔには、吸引力と引き離す力が作用するため、搬送保持具２０に対して非接触状態で、吸引保持される。
【００３６】
ここで、搬送保持具２０では、本体２２の凹部３０と板状部５４の凹部５８とで流体供給室５６を形成していることから、例えば、本体の凹部と板状部の板面とで流体供給室を形成する構成と比べて、流体供給室５６の容量を確保しつつ、厚み（本実施形態では本体２２の厚み）を薄くすることができる。
【００３７】
また、搬送保持具２０では、流体供給室５６を環状に形成していることから、例えば、分断された流体供給室を複数形成する構成と比べて、流体供給室５６へ圧縮流体Ｌを供給するための流体供給路３２の数量を低減できる。これにより、搬送保持具２０（本体２２）の構造が簡単になる。
【００３８】
またさらに、搬送保持具２０では、板状部５４の板面５４Ｂに形成された吐出溝６０を本発明における連通路の一例としていることから、例えば、板状部５４に形成された貫通孔を連通路とする構成と比べて、ノズル２４の加工が簡単になる。
【００３９】
第１実施形態では、本体２２の形状を円柱状、ノズル２４の板状部５４の形状を円板状としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、本体２２の形状を多角柱状、楕円柱状等としてもよい。また、ノズル２４の板状部５４の形状を多角形板状、楕円板状等としてもよい。
【００４０】
［第２実施形態］
図５及び図６には、第２実施形態の搬送保持具７０が示されている。本実施形態の搬送保持具７０は、第１実施形態の本体２２と、ノズル７２とを備えている。このノズル７２は、吐出溝７４の構成を除いて第１実施形態のノズル２４と同じ構成のため、ノズル２４と同一の構成については、同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００４１】
吐出溝７４は、溝幅Ｗが凹部５８側よりも外周端５４Ａ側で狭くなっている。具体的には、図６に示されるように、吐出溝７４の溝幅Ｗは、凹部５８の外周側の側壁５８Ｂから途中の部分に向けて次第に幅が狭くなり、該途中の部分から外周端５４Ａに向けて幅が一定となっている。
【００４２】
次に、本実施形態の搬送保持具７０の作用効果について説明する。なお、第１実施形態で得られる作用効果と同様の作用効果についてはその説明を適宜省略する。
【００４３】
搬送保持具７０では、吐出溝７４の溝幅Ｗを凹部５８側よりも外周端５４Ａ側で狭くしていることから、例えば、溝幅Ｗが一定又は凹部５８側よりも外周端５４Ａ側で広くなっている構成と比べて、流体供給室５６に供給された圧縮流体Ｌが吐出溝７４を通過する際の流速を上昇させることができる。これにより、搬送保持具７０による搬送対象物Ｔを吸引保持する力が向上する。
【００４４】
［第３実施形態］
図７及び図８には、第３実施形態の搬送保持具８０が示されている。本実施形態の搬送保持具８０は、第１実施形態の本体２２と、ノズル８２とを備えている。このノズル８２は、吐出溝８４の構成を除いて第１実施形態のノズル２４と同じ構成のため、ノズル２４と同一の構成については、同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００４５】
吐出溝８４は、溝幅Ｗが凹部５８から外周端５４Ａへ向けて次第に狭くなっている。具体的には、図８に示されるように、吐出溝８４の側壁８４Ａが凹部５８の外周側の側壁５８Ｂから外周端５４Ａへ向けて連続して湾曲して溝幅Ｗが凹部５８から外周端５４Ａへ向けて次第に狭くなっている。
【００４６】
次に、本実施形態の搬送保持具８０の作用効果について説明する。なお、第１実施形態で得られる作用効果と同様の作用効果についてはその説明を適宜省略する。
【００４７】
搬送保持具８０では、吐出溝８４の溝幅Ｗを凹部５８から外周端５４Ａへ向けて次第に狭くしていることから、例えば、吐出溝８４の溝幅Ｗを凹部５８から外周端５４Ａへ向けて急激に狭くする構成と比べて、吐出溝８４内を流れる圧縮流体Ｌの圧力損失を抑えて流速を上昇させることができる。これにより、搬送保持具８０による搬送対象物Ｔを吸引保持する力がさらに向上する。
【００４８】
［その他の実施形態］
第１実施形態では、搬送保持具２０を搬送用ロボットの供給プレート１８に取り付ける構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図９に示される搬送保持具９０のように、本体２２の取付面３４にエンドプレート９２を取り付けてもよい。この搬送保持具９０では、流体通路４４の入口４４Ａから埋込部材４６が取り外され、入口４４Ａに圧縮流体Ｌを供給するための配管９４が接続されている。また、例えば、図１０に示される搬送保持具１００のように、本体２２の取付面３４にエンドプレード１０２を取り付けてもよい。このエンドプレード１０２には、本体２２の流体供給路３２（凹部３６）に連通する流体通路１０４が形成されており、この流体通路１０４に圧縮流体Ｌを供給するための配管９４が接続されている。
なお、図９に示される搬送保持具９０及び図１０に示される搬送保持具１００の各構成については、第２実施形態及び第３実施形態に適用してもよい。
【００４９】
第１実施形態では、流体供給室５６を円環状に形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、流体供給室５６が断続して形成されてもよい。
また、凹部３０を周方向に断続して配置し、凹部５８を周方向に連続させてもよいし、凹部３０を周方向に連続させて、凹部５８を周方向に断続して配置してもよい。この場合でも流体供給室５６は、円環状に形成される。
なお、上記流体供給室５６の構成については、第２実施形態及び第３実施形態に適用してもよい。
【００５０】
また、第１実施形態では、板状部５４の板面５４Ｂに連通路の一例としての吐出溝６０を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、板状部５４に凹部５８から外周端５４Ａへ向けて延びる貫通孔（本発明における連通路の一例）を形成してもよい。
なお、板状部５４に形成する貫通孔の構成については、第２実施形態及び第３実施形態に適用してもよい。
【００５１】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
２０    搬送保持具
２２    本体
２４    ノズル
２６    保持面
２８    収容凹部
２８Ａ  底部
２８Ｂ  側壁
３０    凹部（第１凹部）
３２    流体供給路
５２    排出路
５４    板状部
５４Ａ  外周端
５４Ｂ  板面
５６    流体供給室
５８    凹部（第２凹部）
６０    吐出溝（溝（連通路））
７０    搬送保持具
７２    ノズル
７４    吐出溝（溝（連通路））
８０    搬送保持具
８２    ノズル
８４    吐出溝（溝（連通路））
９０    搬送保持具
１００  搬送保持具
Ｌ      圧縮流体
Ｔ      搬送対象物
Ｗ      溝幅
【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】
2019042851.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019042851.tif 000011
【図１０】
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