(57)【要約】【課題】  搬送枚数が多く、大型ワークが搬送でき、装置の設置面積を縮小でき、発塵無くクリーンルームで稼動可能な搬送装置を実現する。【解決手段】  ウォーキングビーム動作を行う２組の搬送ビームＡ，Ｂを用い、等速運動区間をオーバーラップさせることにより上下運動とワークとの摩擦をなくし、かつ多段に搬走路を構成して搬送容量を大きくする。２台の搬送装置を並列に配置し、搬送ビームを掛け渡せば、精度の高い搬送平面が維持でき、大型ワークに対応する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーキングビーム動作と呼ばれる押し上げ動作・送り動作・引き下げ動作・早戻り動作からなる近似四辺形の軌跡運動を用い、１８０度位相をずらせて２組の搬送ビームを運動させることにより、同一平面でワークの移載を交互に繰り返して搬送物を搬送方向に対し直交する方向の移動を伴わずに同一平面上を直進移送する搬送装置において、搬送ビームを多段に構成することにより各平面上のワークを同時に同一の搬送運動特性で移送することを特徴とする多段式ビームコンベア。
【請求項２】
多段式ビームコンベアにおいて、２組のビームコンベアを１台とし、該当装置を２台平行して配置し、その間に搬送ビームを掛け渡すことにより搬送幅を大きく設定し可搬重量と剛性が大きいことを特徴とする多段式ビームコンベア。
【請求項３】
多段式ビームコンベアにおいて、単一の回転原動機により２台のウォーキングビーム機構を機械的動力伝達により同期して駆動し、電子的制御装置によらずに等速直進搬送運動を行うことを特徴とする多段式ビームコンベア。
【請求項４】
多段式ビームコンベアにおいて、各段の搬送ビームを搬送方向と平行に設置し、スペーサを介してタイバーにより原動ビームに固定されたコラムに締結して搬送動作を行うことを特徴とする多段式ビームコンベア。
【請求項５】
多段式ビームコンベアにおいて、各段の搬送ビームを搬送方向と直交する方向に配置し、原動ビームに固定されたコラムに締結して搬送動作を行うことを特徴とする多段式ビームコンベア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ワークを上下動なく静粛に搬送するビームコンベアに関し、特に、多段に搬送面を構成して処理能力を増大し、また、無発塵の搬送特性を活かしクリーンルームでの搬送に用いられるビームコンベアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のビームコンベアは、単一の搬送面上で搬送を行う。また、既存の多段搬送装置ではローラコンベアを多段に構成するものが存在するが、高さ方向に狭ピッチで搬送面を設置できず、回転対偶が介在するため清浄度を維持できない。
【特許文献１】    特開平０６−０７２５２１号公報
【特許文献２】    特開平７−１９６１２５号公報
【特許文献３】    特開平７−１９６１２５号公報
【特許文献４】    特開平１１−１９３１２０号公報
【実用新案文献】
実登第３０３９２１３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  搬送されるワークが平板状で大面積である場合、枚葉搬送によるとワーク幅より幅の広い搬送機構を持つ処理装置が必要であり、装置費用に加えてクリーンルームのように単位面積あたりの維持費用が高い場所に設置すると、多額のランニングコストを発生し続ける。ワークがマガジン等に収納されている時点の、多段に層をなした状態のまま、塵埃を発生せず静粛に振動なく搬送され処理されることが望ましい。【０００４】  本出願にかかる発明では、搬送平面が多段に構成されかつ大きな搬送幅に対応するため、ワークと搬送ビームの総重量が大きくなり、荷重と運動に対する剛性を高める必要がある。なお、本出願では、ビームとは長尺状のワーク支持体を意味するものとする。【０００５】  本出願のウォーキングビーム動作は、リフトＡ，リフトＢ，ストロークＡ，ストロークＢの４動作から成るので、それぞれにアクチュエータを用いると電気制御が煩雑になり、センサとの信号のやり取りが複雑でコスト高となるばかりでなく、変速や停止の際、変更や復旧にダウンタイムが発生する。１台の回転原動機のみで全体が協調動作することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  搬送ビームのリフト上昇位置である搬送平面を多段に構成し、各段において同一軌跡で２組の搬送ビームが１８０度位相をずらしてウォーキングビーム動作することにより、各段のワークを同時に搬送する。【０００７】  ワークと搬送ビームの総重量が１機の搬送装置の可搬重量を超える場合、もしくは十分な剛性が得られない場合、もしくはワーク直下に機構が配置できない場合には搬送装置を搬送路の下面に２機並列に配置し、同期駆動して搬送を行う。【０００８】  １台の回転原動機により駆動軸を回転させ、カム・異形歯車等の機械要素により機械機構で結合し搬送ビームを同期動作させる。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、搬送ビームの幅と段数に比例して多数のワークを搬送できるので、処理の能力を著しく高めることができる。また、この多段式ビームコンベアを採用すれば、現行の枚葉搬送に比し装置の設置面積をおよそ１／２〜１／２５に縮小することが可能になり、枚様物や薄型トレイ等の処理装置において設置面積を著しく減少させる効果がある。搬送ビームに回転対偶がなく、また摩擦も起きず発塵が無く清浄度を維持できるので、クリーンルーム内で稼動する大型基板の搬送装置にも適合する。【００１０】  搬送路の両側に搬送方向と平行して２台の本発明の搬送装置を配置し、搬送ビームを掛け渡して同期駆動により搬送すると、大型ワークを撓み最少で搬送でき、搬送ビームとワークの重量に耐える機構が実現できる。【００１１】  一台の回転原動機で一組または複数組の搬送機構を駆動すれば、電気制御が簡略化でき、加速・減速制御が容易になり変速も無調整で行え、必要なセンサ数も少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  図１に搬送ビームＡ，Ｂの等速搬送における運動ダイアグラムを示す。ビームＡのダイアグラムはビームＢのダイアグラムと同一であり、位相が１８０度異なる。図中オーバーラップと記入した区間でビームＡ，Ｂが共に等速運動しながらワークを支持しており、この作用によりワークは摩擦あるいはこすれなく受け渡され、発塵せずクリーンな搬送が行える。【００１３】  図２に前記駆動ダイアグラムによる搬送ビームＡ，Ｂの軌跡を示す。図１の駆動ダイアグラムにおける０度位置を黒点で示す。【００１４】  図３に各段の搬送ビーム配置の中で、請求項４に関する搬送方向と平行な配置を示す。配置する組数は必要に応じて増減し、トレイによる搬送では撓みを考慮する必要がないので、両端の２組を配置すれば目的を達する。原動ビームＡ，Ｂ（１，２）上に固定された原動コラムＡ，Ｂ（３，４）は多段に配置されたタイバーＡ，Ｂ（５，６）によりそれぞれが結合され、搬送ビームＡ，Ｂ（７，８）を支持する。【００１５】  図４に各段の搬送ビーム配置の中で、請求項５に関する搬送方向と直角な配置を示す。この配置では搬送ビームが運動しない区間が搬送方向と直角に存在するので、チャンバー内に設置してゲートあるいはシャッターにより環境条件が異なる空間を連続して搬送できる。【００１６】  図５にワークを多くの支持点で支える補助サポートの手法を示す。こ方法により、大型基板が撓み最少の状態で搬送でき、あるいは小さなワークを一段に並列して多数個搬送できる装置が実現する。搬送方向と直角に配置した搬送ビームについて図示したが、この手法は搬送装置と平行して配置した搬送ビームについても利用できる。【００１７】  また、支持点に吸着パッドを用いることにより、垂直方向・横姿勢・吊り下げ姿勢での搬送が可能である。
【実施例１】
【００１８】  図６に１機の搬送装置による搬送の駆動機構と多段搬送ビームの概要を示す。駆動機構（３２）の出力端である原動ビームＡ，Ｂ（３３，３４）に原動コラムＡ，Ｂ（３４，３５）が固定されており、その上に搬送コラムＡ，Ｂ（３５，３６）が等間隔で配置されている。コラムを繋いで搬送ビームＡ，Ｂ（３７，３８）が多段に配置され、載置されたワーク（Ｗ）は、搬送ビームＡ，Ｂの交互の作用により移送される。本図の搬送ビームの構成は請求項５の搬送方向に直交する搬送ビームを表す。
【実施例２】
【００１９】  図７により、２機の駆動装置による搬送を説明する。駆動モータ（４１）の回転運動はウォームギア（４２）によって減速され、連結軸（４３）によりベベルギアユニット（４４）を介して駆動機構１，２（４５，４６）に伝達される。これにより、駆動機構１，２はウォーキングビーム動作により作動する。【０００２０】  本発明を従来の装置を２機並列して用い、搬送ビームを多段式に変更する方法で実施した。搬送幅を３００ｍｍから９００ｍｍに拡大し、段数を１段から５段に変更した。結果として、従来に比し搬送数量としては１５倍、設置面積当りでは約５倍の搬送能力が得られた。【００２１】  搬送ビームをチャンバー内に設置し、搬送方向に直交する１以上の隔壁を設けてチャンバー内を複数の区画に仕切り、スリットからワークを通過させて移送することにより、各隔壁間の環境を制御し雰囲気処理や化学処理等を行うことが可能である。請求項４の搬送ビーム構成では隔壁部の搬送ビームを隔壁前後に分断して配置する。請求項５の搬送ビーム構成ではＡ，Ｂ２つの搬送ビームのストローク運動がともに存在しない区間があるので、この区間に隔壁を設ける。隔壁間の気密性を高める目的でワーク通過のためのスリットを上下するシャッターにより遮断することが可能である。
【実施例３】
【００２２】  運動ダイアグラムに従って搬送ビームを駆動し搬送を行う機構の一例を図８により説明する。駆動モータ（１０１）により、軸受（１０２）で支持された駆動軸（１０３）が回転運動を行い、リフトカムＡ，Ｂ（１０４，１０５）が図１に示すリフト動作を行う。ストロークカム（１０６）には断面Ｐに示すように、対向してスライド動作を取り出すカムフォロアが配置され、１８０度位相をずらした図１によるストローク運動を行う。結果として、対を成すＲ及びＳのヨークＡ，Ｂ（１０７，１０８）に取り付けられた搬送ビームがウォーキングビーム動作による等速直進搬送動作を行う。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  本発明によれば、搬送運動のビーム軌跡が存在しない区間があり、その区間に固定梁を通し、各種機能装置を取り付けることにより様々の機能を持つ製造設備で搬送に用いることができる。【００２３】  本発明に紫外線ランプを取り付けることにより紫外線洗浄装置が、遠赤外線発生装置を取り付けることにより遠赤外線加熱炉が、超音波発生装置を取り付けることにより乾式超音波洗浄装置が実現できる。【００２４】  搬送ビームに耐熱素材を用い、断熱パネルを原動コラムの基部に設置すれば、各種熱処理装置に利用できる。焼成炉・冷凍設備・カラーフィルタベーキング装置・塗装焼付炉等が実現できる。【００２５】また、低速運転により菌類・キノコ・植物等の成長装置が構成できる。【００２６】  特徴的には、ワークの上下両面を同時に処理できる装置を構成できる。各段の間に排気ダクトを設ければ有害雰囲気を集合させ集中排気することが可能となる。【００２７】  上記の他に、ワークをリフトアップする機構を搬送方向に滞留ワークの数だけ配置し、先頭ワークから順次待機させれば、先詰バッファとして有効な装置が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】搬送ビームＡ，Ｂの運動ダイアグラム。
【図２】搬送ビームＡ，Ｂの運動軌跡。
【図３】搬送方向と平行な搬送ビーム配置を示す平面図。
【図４】搬送方向と直交する搬送ビーム配置を示す平面図。
【図５】補助サポートを示す平面図。
【図６】多段搬送装置の正面図（ａ）、および側面図（ｂ）。
【図７】２機の搬送装置による正面図（ａ）、および平面図（ｂ）。
【図８】本発明のウォーキングビーム機構の一例の説明図。
【符号の説明】
１・・・原動ビームＡ
２・・・原動ビームＢ
３・・・原動コラムＡ
４・・・原動コラムＢ
５・・・搬送ビームＡ
６・・・搬送ビームＢ
７・・・タイバーＡ
８・・・タイバーＢ
Ｗ・・・ワーク
１１・・・原動ビームＣ
１２・・・原動ビームＤ
１３・・・原動コラムＣ
１４・・・原動コラムＤ
１５・・・搬送ビームＣ
１６・・・搬送ビームＤ
Ｗ・・・ワーク
２１・・・原動ビームＥ
２２・・・原動ビームＦ
２３・・・原動コラムＥ
２４・・・原動コラムＦ
２５・・・搬送ビームＥ
２６・・・搬送ビームＦ
２７・・・補助サポートＥ
２８・・・補助サポートＦ
Ｗ・・・ワーク
３１・・・駆動モータ
３２・・・駆動機構
３３・・・駆動ビームＡ
３４・・・駆動ビームＢ
３５・・・搬送コラムＡ
３６・・・搬送コラムＢ
３７・・・搬送ビームＡ
３８・・・搬送ビームＢ
Ｗ・・・ワーク
４１・・・駆動モータ
４２・・・ウォームギア減速機
４３・・・駆動軸
４４・・・ベベルギアユニット
４５・・・駆動機構１
４６・・・駆動機構２
４７・・・駆動ビーム１Ａ
４８・・・駆動ビーム１Ｂ
４９・・・駆動ビーム２Ａ
５０・・・駆動ビーム２Ｂ
５１・・・搬送ビームＡ
５２・・・搬送ビームＢ
５３・・・枠体
Ｗ・・・ワーク
１０１・・・駆動モータ
１０２・・・軸受
１０３・・・駆動軸
１０４・・・リフトカムＡ
１０５・・・リフトカムＢ
１０６・・・ストロークカム
１０７・・・ヨークＡ
１０８・・・ヨークＢ
１０９・・・スライドＡ
１１０・・・スライドＢ
１１１・・・搬送ビームＡ
１１２・・・搬送ビームＢ
１１３・・・ハウジング
Ｒ・・・搬送ビームＡ取付け部
Ｓ・・・搬送ビームＢ取付け部
【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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【図８】
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