(57)【要約】【課題】反りのあるワークＷを保持ハンド５により非接触で保持する場合であっても、ワークＷの表面を保持ハンドの保持面に平行に沿うようにさせて、保持ハンド５によりワークＷを非接触で安定して保持すること。【解決手段】保持ハンド５における複数のベルヌーイチャック９の噴出孔１１へ作動流体を供給する作動流体供給ユニット１３が設けられ、保持ハンド５の保持面７の全域に複数のセンサ１７が散点的に配設され、複数のセンサ１７のうち少なくともいずれかのセンサ１７によってワークＷとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、作動流体の供給動作を開始するように作動供給ユニット１３を制御すること。【選択図】図１
2009028863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークを非接触で保持した状態の下で搬送方向へ搬送する非接触搬送装置において、
搬送方向へ移動可能な移動部材と、
前記移動部材に設けられ、一側にワークを保持可能な保持面を有し、前記保持面にベルヌーイ効果を利用して前記保持面とワークの表面と間に負圧を発生させる複数のベルヌーイチャックが設けられ、各ベルヌーイチャックが作動流体を噴出可能な噴出孔をそれぞれ有し、ワークを上方向から非接触で保持する保持ハンドと、
複数の前記ベルヌーイチャックの前記噴出孔へ作動流体を供給する作動流体供給ユニットと、
前記保持ハンドの前記保持面の全域に散点的に配設され、前記保持ハンドを上方向からワークに対して相対的に接近させるときにワークとの間隔が所定の接近距離になったことを検出する複数のセンサと、
複数の前記センサのうち少なくともいずれかの前記センサによってワークとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、作動流体の供給動作を開始するように前記作動供給ユニットを制御する供給ユニット制御手段とを備えたことを特徴とする非接触搬送装置。
【請求項２】
前記保持ハンドの内部に作動流体を収容可能かつ前記作動流体供給ユニットに接続したチャンバーが形成され、各ベルヌーイチャックの前記噴出孔が前記チャンバーにそれぞれ連通してあることを特徴とする請求項１に記載の非接触搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウェハ、ガラス基板等の板状のワークを非接触で保持した状態の下で搬送方向へ搬送する非接触搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触搬送装置について種々の開発がなされており、非接触搬送装置の先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがあり、以下、先行技術に係る非接触搬送装置の構成等について簡単に説明する。
【０００３】
先行技術に係る非接触搬送装置は、搬送方向へ移動可能な移動部材としての搬送アームを具備しており、この搬送アームの先端部には、板状のワークを上方向から非接触状態で保持する保持ハンドが設けられてあって、この保持ハンドは、一側に、ワークを保持可能な保持面を有している。また、保持ハンドの保持面には、ベルヌーイ効果を利用して保持ハンドの保持面とワークの表面と間に負圧を発生させる複数のベルヌーイチャックが設けられており、各ベルヌーイチャックは、作動流体としてのエアを噴出可能な噴出孔をそれぞれ有している。更に、搬送アームの近傍には、複数のベルヌーイチャックの噴出孔へエアを供給するエア供給ユニットが設けられている。
【０００４】
従って、保持ハンドを上方向からワークに対して相対的に接近させる。そして、エア供給ユニットにより複数のベルヌーイチャックの噴出孔へエアを供給することにより、複数のベルヌーイチャックからエアを噴出させて、保持ハンドの保持面とワークの表面との間において高速のエアを流通させる。これによって、複数のベルヌーイチャックにより保持ハンドの保持面とワークの表面と間に負圧を発生させて、保持ハンドによりワークを上方向から非接触で保持することができる。
【０００５】
保持ハンドによりワークを上方向から非接触で保持した後に、搬送アームを搬送方向へ移動させる。
【０００６】
以上により、ワークを非接触で保持した状態の下で搬送方向へ搬送することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９６７７７号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、ウェハ、ガラス基板等の板状のワークは薄型化の傾向が強く、それに伴って、ワークの剛性は低下している。そのため、プロセス処理等によってワークに反りが発生し易く、反りのあるワークを保持ハンドにより非接触で保持する場合に、保持ハンドを上方向からワークに接近させると、ワークの一部分が保持ハンドの保持面に干渉して、ワークに割れ等の損傷が発生することがある。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の非接触搬送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】
【０００９】
本発明の特徴は、板状のワークを非接触で保持した状態の下で搬送方向へ搬送する非接触搬送装置において、搬送方向へ移動可能な移動部材と、前記移動部材に設けられ、一側にワークを保持可能な保持面を有し、前記保持面にベルヌーイ効果を利用して前記保持面とワークの表面と間に負圧を発生させる複数のベルヌーイチャックが設けられ、各ベルヌーイチャックが作動流体を噴出可能な噴出孔をそれぞれ有し、ワークを上方向から非接触で保持する保持ハンドと、複数の前記ベルヌーイチャックの前記噴出孔へ作動流体を供給する作動流体供給ユニットと、前記保持ハンドの前記保持面に全域に散点的に配設され、前記保持ハンドを上方向からワークに対して相対的に接近させるときにワークとの間隔が所定の接近距離になったことを検出する複数のセンサと、複数の前記センサのうち少なくともいずれかの前記センサによってワークとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、作動流体の供給動作を開始するように前記作動供給ユニットを制御する供給ユニット制御手段とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
なお、本願の特許請求の範囲及び明細書中において、「設けられ」とは、中間部材を介して間接的に設けられたこと、及び形成されたことを含む意である。また、本願の特許請求の範囲及び明細書中において、「所定の接近距離になったことを検出する」とは、所定の接近距離になったことを検出する直接的に検出する他に、所定の接近距離になったことを検出する間接的に検出することを含む意である。
【００１１】
本発明の特徴によると、前記保持ハンドを上方向からワークに対して相対的に接近させる。そして、複数の前記センサのうち少なくともいずれかの前記センサによってワークとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、前記供給ユニット制御手段によって作動流体の供給動作を開始するように前記作動流体供給ユニットを制御して、複数の前記ベルヌーイチャックの前記噴出孔から作動流体を噴出させて、前記保持ハンドの保持面とワークの表面との間において高速のエアを流通させる。これによって、複数の前記ベルヌーイチャックにより前記保持ハンドの前記保持面とワークの表面と間に負圧を発生させて、前記保持ハンドによりワークを上方向から非接触で保持することができる。
【００１２】
前記保持ハンドによりワークを上方向から非接触で保持した後に、前記移動部材を搬送方向へ移動させる。
【００１３】
以上により、ワークを非接触で保持した状態の下で搬送方向へ搬送することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の前記センサのうち少なくともいずれかの前記センサによってワークとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、作動流体の供給動作を開始するように前記作動流体供給ユニットを制御するため、ワークの一部分が前記保持ハンドの前記保持面に干渉する直前に、複数の前記ベルヌーイチャックにより前記保持ハンドの前記保持面とワークの表面と間に負圧を発生させることができる。よって、反りのあるワークを前記保持ハンドにより非接触で保持する場合であっても、ワークに割れ等の損傷が発生することを十分に抑えつつ、ワークの表面を前記保持ハンドの前記保持面に平行に沿うようにさせて、前記保持ハンドによりワークを非接触で安定して保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について図１から図３を参照して説明する。
【００１６】
ここで、図１は、本発明の実施形態に係る非接触搬送装置の断面図、図２は、本発明の実施形態に係る非接触搬送装置を保持ハンドの保持面からみた図、図３（ａ）は、保持ハンドをワーク支持台の上方に位置させた状態を示す図、図３（ｂ）は、保持ハンドをワークに接近させた状態を示す図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る非接触搬送装置１は、例えばウェハ、ガラス基板等の円形板状のワークＷを非接触で保持した状態の下で搬送方向へ搬送する装置であって、非接触搬送装置１の具体的な構成は、次のようになる。
【００１８】
即ち、非接触搬送装置１は、任意方向（搬送方向を含む）へ移動可能な移動部材としての多関節の搬送アーム３を備えている。なお、非接触搬送装置１は、任意方向へ移動可能な多関節の搬送アーム３の代わりに、搬送方向へ移動可能な別の移動部材を備えるようにしても構わない。
【００１９】
搬送アーム３の先端部には、ワークＷを上方向から非接触で保持する保持ハンド５が設けられており、この保持ハンド５は、一側に、ワークＷを保持可能な保持面７を有している。また、保持ハンド５の保持面７には、ベルヌーイ効果を利用して保持ハンド５の保持面７とワークＷの表面と間に負圧を発生させる複数のベルヌーイチャック９が径の異なる複数の同心円上に間隔を置いて設けられており、各ベルヌーイチャック９は、作動流体としてのエアを噴出可能な噴出孔１１をそれぞれ有している。
【００２０】
搬送アーム３の近傍には、複数のベルヌーイチャック９の噴出孔１１へエアを供給するエア供給ユニット１３が設けられており、各ベルヌーイチャック９の噴出孔１１は、エア供給ユニット１３にエア配管１５を介してそれぞれ接続してある。なお、エア供給ユニット１３としては、エアコンプレッサ又はブロワ等が用いられる。
【００２１】
保持ハンド５の保持面７の全域には、保持ハンド５を上方向からワークＷに対して接近させるときにワークＷとの間隔が所定の接近距離になったことを検出する複数のセンサ１７が散点的に配設されており、具体的には、保持ハンド５の保持面７の中央部に１つのセンサ１７が配設されてあって、保持ハンド５の保持面７の周辺部に複数のセンサ１７が等間隔に配設されている。ここで、所定の接近距離とは、保持ハンド５によりワークＷを非接触で保持した状態における保持ハンド５の保持面７とワークＷの表面とのクリアランスよりも僅かに長い距離のことをいう。なお、センサ１７としては、光電センサ、近接センサ、又は超音波センサ等が用いられる。
【００２２】
エア供給ユニット１３の近傍には、コントローラ１９が配設されており、このコントローラ１９は、制御プログラム等を記憶するメモリと、制御プログラムの処理を実行するＣＰＵとを備えてあって、エア供給ユニット１３及び複数のセンサ１７に電気的に接続されている。そして、コントローラ１９のＣＰＵは、複数のセンサ１７のうち少なくともいずれかのセンサ１７によってワークＷとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、エアの供給動作を開始するようにエア供給ユニット１３を制御する供給ユニット制御部２１としての機能を有している。
【００２３】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、搬送アーム３を適宜方向へ移動させて、保持ハンド５をワークＷを支持するワーク支持台２３の上方に位置させる。次に、搬送アーム３を下方向へ移動させて、保持ハンド５を上方向からワークＷに対して接近させる。そして、複数のセンサ１７のうち少なくともいずれかのセンサ１７によってワークＷとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、コントローラ１９のＣＰＵ（供給ユニット制御部２１）によってエアの供給動作を開始するようにエア供給ユニット１３を制御して、複数のベルヌーイチャック９の噴出孔１１からエアを噴出させて、保持ハンド５の保持面７とワークＷの表面との間において高速のエアを流通させる。これによって、図３（ｂ）に示すように、複数のベルヌーイチャック９により保持ハンド５の保持面７とワークＷの表面と間に負圧を発生させて、保持ハンド５によりワークＷを上方向から非接触で保持することができる。なお、ワークＷを非接触で保持した状態における保持ハンド５の保持面７とワークＷの表面との間は、ワークＷに作用する圧力とワークＷの重量がつりあうようなクリアランスになっている。
【００２５】
保持ハンド５によりワークＷを上方向から非接触で保持した後に、搬送アーム３を上方向へ移動させて、ワークＷを所定の搬送高さ位置まで持上げる。そして、搬送アーム３を搬送方向へ移動させる。
【００２６】
以上により、ワークＷを非接触で保持した状態の下で搬送方向へ搬送することができる。
【００２７】
従って、本発明の実施形態によれば、複数のセンサ１７のうち少なくともいずれかのセンサ１７によってワークＷとの間隔が所定の接近距離になったことが検出されると、エアの供給動作を開始するようにエア供給ユニット１３を制御するため、ワークＷの一部分が保持ハンド５の保持面７に干渉する直前に、複数のベルヌーイチャック９により保持ハンド５の保持面７とワークＷの表面と間に負圧を発生させることができる。よって、反りのあるワークＷを保持ハンド５により非接触で保持する場合であっても、図３（ｂ）に示すように、ワークＷに割れ等の損傷が発生することを十分に抑えつつ、ワークＷの表面を保持ハンドの保持面に平行に沿うようにさせて、保持ハンド５によりワークＷを非接触で安定して保持することができる。
【００２８】
（第１変形例）
本発明の実施形態に第１変形例ついて図４を参照して説明する。
【００２９】
ここで、図４は、本発明の実施形態の第１変形例に係る非接触搬送装置の断面図である。
【００３０】
図４に示すように、本発明の実施形態の第１変形例に係る非接触搬送装置１Ａは、本発明の実施形態に係る非接触搬送装置１と略同じ構成を有しており、次の点においてのみ本発明の実施形態に係る非接触搬送装置１の構成と異なる。
【００３１】
即ち、本発明の実施形態に係る非接触搬送装置１にあっては、複数のセンサ１７が保持ハンド５の保持面７の周辺部に直接的に配設されている。これに対して、本発明の実施形態の第１変形例に係る非接触搬送装置１Ａにあっては、複数のセンサ１７が保持ハンド５の保持面７にブラケット２５を介して間接的に配設されている。
【００３２】
なお、本発明の実施形態の第１変形例においても、本発明の実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
【００３３】
（第２変形例）
本発明の実施形態に第２変形例ついて図５を参照して説明する。
【００３４】
ここで、図５は、本発明の実施形態の第２変形例に係る非接触搬送装置の断面図である。
【００３５】
図５に示すように、本発明の実施形態の第２変形例に係る非接触搬送装置１Ｂは、本発明の実施形態に係る非接触搬送装置１と略同じ構成を有しており、次の点においてのみ本発明の実施形態に係る非接触搬送装置１の構成と異なる。
【００３６】
即ち、本発明の実施形態に係る非接触搬送装置１にあっては、各ベルヌーイチャック９の噴出孔１１がエア供給ユニット１３にエア配管１５を介してそれぞれ接続してある。これに対して、本発明の実施形態の第２変形例に係る非接触搬送装置１Ｂにあっては、保持ハンド５の内部にエアを収容可能なチャンバー２７が形成され、このチャンバー２７がエア供給ユニット１３にエア配管２９を介して接続してあって、各ベルヌーイチャック９の噴出孔１１がチャンバー２７にそれぞれ連通してある。
【００３７】
そして、本発明の実施形態の第２変形例においては、本発明の実施形態と同様の作用及び効果を奏する他に、次のような特別な作用及び効果を奏する。
【００３８】
即ち、チャンバー２７がエア供給ユニット１３にエア配管２９を介して接続してあって、各ベルヌーイチャック９の噴出孔１１がチャンバー２７にそれぞれ連通しているため、ベルヌーイチャック９の個数が増えても、エア供給ユニット１３から各ベルヌーイチャック９の噴出孔１１までのエアの圧力損失にバラツキがなくなる。
【００３９】
従って、複数のベルヌーイチャック９の負圧力、換言すれば、複数のベルヌーイチャック９の保持力が略均一になって、保持ハンド５により極めて薄いワークＷを上方向から非接触で保持する場合においても、ワークＷの変形を抑制して、ワークＷの一部と保持ハンド５の保持面７との干渉を回避することができる。
【００４０】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば作動流体としてエアの代わりに水又は各種処理液等を用いる等、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る非接触搬送装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る非接触搬送装置を保持ハンドの保持面からみた図である。
【図３】図３（ａ）は、保持ハンドをワーク支持台の上方に位置させた状態を示す図、図３（ｂ）は、保持ハンドをワークに接近させた状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の第１変形例に係る非接触搬送装置の断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第２変形例に係る非接触搬送装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１        非接触搬送装置
１Ａ      非接触搬送装置
１Ｂ      非接触搬送装置
３        搬送アーム
５        保持ハンド
７        保持面
９        ベルヌーイチャック
１１        噴出孔
１３        エア供給ユニット
１７        センサ
１９        コントローラ
２１        供給ユニット制御部
２５        ブラケット
２７        チャンバー
【図１】
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【図２】
2009028863.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009028863.tif 000006
【図５】
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