CN104275704A - 吸附结构、机器人手及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种吸附结构、机器人手及机器人。吸附结构包括固定基座、吸盘、以及支承体。所述固定基座包括环状壁部。吸盘包括与将被吸附的目标物体进行接触的接触部。支承体被安装到环状壁部的内圆周表面，并且支承体设置为在吸盘的侧部弹性地支承吸盘的外圆周表面。另外，吸盘和支承体限定内部空间，固定基座包括使内部空间与真空源连通的抽吸孔。

Description

吸附结构、机器人手及机器人

技术领域

本文公开的实施方式涉及一种吸附结构、机器人手及机器人。

背景技术

在相关技术中，已知搬运例如晶片或玻璃基板的薄基板的基板搬运机器人(例如，参照日本专利申请公开No.2008-28134)。

机器人包括例如臂部和安装在臂部的前端部的机器人手(以下，称作“手部”)。机器人通过使手部保持基板同时使臂部在水平方向和其他方向上操作，来搬运基板。

在搬运基板的过程中，需要可靠地保持基板并防止基板的位置移动。因此，提出一种机器人，其包括具有使用真空吸盘等的吸附结构的手部，所述机器人通过使吸附结构吸附基板，从而在基板的搬运过程中保持基板。

如果在半导体制造工序中使用机器人，则基板经历诸如成膜处理等的热处理工序，因此机器人经常搬运在热处理工序中被加热到高温的基板。

然而，在上述的相关技术中，在可靠地吸附卷曲的基板方面，存在进一步改善的余地。

更具体地，有时存在基板在经历上述的热处理工序之后在热的影响下发生卷曲的情况。在该情况下，在真空吸盘的表面与基板的表面之间产生间隙。存在不能对基板进行真空吸附并将基板固定这样的问题。

该问题是由于基板的厚度减小或尺寸增大、由于基板的材质或者由于在处理工序中基板的状态变化、例如上述的热或成膜的影响而有可能发生的共同的问题。

发明内容

鉴于上述的情况，本文公开的实施方式提出一种能够可靠地吸附卷曲的基板的吸附结构、机器人手及机器人。

根据实施方式的一个方面，吸附结构包括：固定基座，所述固定基座包括环状壁部；吸盘，所述吸盘包括与将被吸附的目标物体接触的接触部；以及支承体，所述支承体被安装到环状壁部的内圆周表面并且设置为在吸盘的侧部弹性地支承吸盘的外圆周表面。吸盘和支承体限定内部空间，固定基座包括使内部空间与真空源连通的抽吸孔。

根据本文公开的实施方式的一个方面，能够可靠地吸附卷曲的基板。

附图说明

图1是根据第一实施方式的机器人的立体示意图。

图2是根据第一实施方式的手部的俯视示意图。

图3A是根据第一实施方式的吸盘的俯视示意图。

图3B是沿图3A的线IIIB-IIIB'剖开的剖视示意图。

图3C是图示根据第一实施方式的吸盘的挠性的示意图。

图3D是根据第一实施方式的支承体的立体示意图。

图3E是示出在吸盘被固定到固定基座之前根据第一实施方式的吸盘的安装结构的剖视示意图。

图3F是示出在吸盘被固定到固定基座之后根据第一实施方式的吸盘的安装结构的剖视示意图。

图3G是示出根据第一实施方式的吸盘的配置例的俯视示意图。

图4A至图4D是示出根据第一实施方式的吸盘的运动的示意图。

图5A是根据第二实施方式的吸盘的俯视示意图。

图5B是沿图5A的线VB-VB’剖开的剖视示意图。

图6A至图6D是示出根据第二实施方式的吸盘的运动的示意图。

图7A是根据第一变形例的支承体的俯视示意图。

图7B是根据第二变形例的支承体的俯视示意图。

图8A是根据第三实施方式的吸盘的俯视示意图。

图8B是当根据第三实施方式的吸盘被固定到固定基座时沿图8A的线VIIIB-VIIIB’剖开的剖视示意图。

图8C是当根据第三实施方式的变形例的吸盘被固定到固定基座时沿图8A的线VIIIB-VIIIB’剖开的剖视示意图。

图9是根据第三实施方式的另一变形例的吸盘的俯视示意图。

图10是示出弹性粘结层的示意图。

具体实施方式

现在，将参照附图对吸附结构、机器人手以及机器人的实施方式进行详细说明。本发明不限于这些实施方式。

在下文中，将以机器人是将晶片作为目标物体进行搬运的基板搬运机器人的情况为例进行说明。晶片由附图标记“W”表示，在下面的说明中，将构成机械结构并且能够相对于彼此进行运动的各个刚性元件称作“连杆”。“连杆”有时也称作“臂部”。

参照图1至图4D进行的说明涉及以在抽吸孔的周缘周围的部分从底部弹性地支承吸盘的情况为例的第一实施方式。参照图5A至图6D进行的说明涉及以在吸盘自身的外周缘的周围的部分从底部弹性地支承吸盘的情况为例的第二实施方式。

在使用图8A至图9进行的说明中，涉及以在吸盘的侧部弹性地支承吸盘的情况为例的第三实施方式。在使用其他附图进行的说明中，涉及特定的变形例。

(第一实施方式)

首先，参照图1对根据第一实施方式的机器人1的结构进行说明。图1是根据第一实施方式的机器人1的立体示意图。

为了容易理解，在图1中图示了包含将竖直向上作为正方向、将竖直向下作为负方向的Z轴的三维正交坐标系。因此，沿XY平面延伸的方向表示“水平方向”。该正交坐标系有时在以下的说明中所使用的其他的附图中也被示出。

在以下的说明中，为了便于说明，假设机器人1的摆动位置及其方向处于图1所示的状态，对机器人1的各部分之间的位置关系进行说明。

在以下的说明中，有时存在这样的情况，对于许多个部件，对有些部件给出附图标记，对其他的部件没有给出任何附图标记。在该情况下，假设使用附图标记标注的一部分部件与其他的部件具有相同的结构。

如图1所示，机器人1包括基台2、升降单元3、和臂单元，所述臂单元具有第一关节单元4、第一臂部5、第二关节单元6、第二臂部7、第三关节单元8、以及手部10。

基台2是机器人1的基部单元，并且被固定到地板表面或壁面。在一些情况中，通过使用基台2的上表面将机器人1固定到另一装置。升降单元3被安装为使其能够相对于基台2在竖直方向(Z轴方向)上滑动(参照图1的双箭头a0)。升降单元3使机器人1的臂单元沿竖直方向升降。

第一关节单元4是可以围绕轴线a1旋转的旋转关节。第一臂部5通过第一关节单元4可旋转地连接到升降单元3(参照图1中的围绕轴线a1的双箭头)。

第二关节单元6是可以围绕轴线a2旋转的旋转关节。第二臂部7通过第二关节单元6可旋转地连接到第一臂部5(参照图1中的围绕轴线a2的双箭头)。

第三关节单元8是可以围绕轴线a3旋转的旋转关节。手部10通过第三关节单元8可旋转地连接到第二臂部7(参照图1中的围绕轴线a3的双箭头)。

机器人1装配有诸如马达等的驱动源(未图示)。第一关节单元4、第二关节单元以及第三关节单元8分别通过驱动源的操作而进行旋转。

手部10是真空吸附并保持晶片W的末端执行器。以下将参照图2和下面的图对手部10的结构进行详细说明。在图1中，图示了机器人1设有一个手部10的情况。然而，手部10的数量不限于此。

例如，可以将多个手部10以重叠关系安装成将轴线a3作为旋转轴线，以使手部10能够围绕轴线a3独立地旋转。

机器人1通过将升降单元3的升降操作、各臂部5、7以及手部10的旋转操作组合，来搬运晶片W。这些操作通过来自控制装置20的指令进行，控制装置20通过通信网络而连接到机器人1以使它们能够相互通信。

控制装置20是控制机器人1的操作的控制器。例如，控制装置20指示上述的驱动源的操作。机器人1响应于从控制装置20发送的指令，使驱动源旋转任意的角度，由此使臂单元旋转。

这种操作控制基于预先存储在控制装置20中的教示数据来执行。然而，有时存在从主机装置30获得教示数据的情况，主机装置30连接到控制装置20以使它们能够相互通信。

接下来，参照图2对手部10的结构进行说明。图2是根据第一实施方式的手部10的俯视示意图。在图2中，位于规定位置的晶片W用双点划线表示。就这一点而言，规定位置是指晶片理想地位于手部10上的位置。在以下的说明中，位于规定位置的晶片W的中心将使用附图标记“C”表示。

如图2所示，手部10通过第三关节单元8被安装到第二臂部7的前端部以便围绕轴线a3旋转。手部10包括板保持部11、板12、吸盘13、以及真空路径14。

板保持部11与第三关节单元8连接，并且被设置为对板12进行支承。板12是用作手部10的基部的部件，由陶瓷等制成。在图2中，示出了板12，板12的前端部具有分叉的形状，但板12的形状不限于此。

吸盘13是对晶片W进行真空吸附从而将晶片W保持在手部10上的部件。在本实施方式中，三个吸盘13被安装在图2所示的位置上，并且被设置为在三个点上吸附并保持晶片W。吸盘13的数量不限于此，例如，也可以设置三个以上。如图2所示，各吸盘13被形成为例如具有圆角的大致长方形或椭圆形。参照图3A和下面的图详细地说明各吸盘13的结构。

真空路径14是从各吸盘13延伸到真空源40的抽吸路径。例如，如图2所示，在板12内形成真空路径14。当晶片W被置于吸盘13上时，真空源40经由真空路径14进行吸附，晶片W被吸附到吸盘13。真空路径14可被形成在任何位置上，只要真空路径14能够使真空源40执行吸附即可。

卷曲的晶片W的形状的例子包括：晶片W朝向中心C向上逐渐弯曲的所谓的“拱形”；晶片W朝向中心C向下逐渐弯曲的所谓的“碗形”；以及晶片W将拱形和碗形组合的任意的形状。然而，在实际中，假定在各吸盘13上在晶片W的局部区域中产生“拱形”和“碗形”中的一者即可。因此，现在将卷曲的晶片W具有“拱形”或“碗形”的情况作为一例描述各吸盘13的操作。

也就是说，可以说晶片W呈现具有在径向上延伸的挠曲曲线的卷曲形状。在包括本实施方式的各实施方式中，即使晶片W卷曲，也使得吸盘13顺应晶片W，由此可靠地对晶片W进行真空吸附。

接下来，对根据第一实施方式的各吸盘13的结构进行详细说明。在下面的说明中，在图2所示的多个吸盘13之中，仅将被闭合曲线P1包围的吸盘13作为主要的例子。

图3A是根据第一实施方式的吸盘13的俯视示意图。图3B是沿图3A中的线IIIB-IIIB’剖开的剖视示意图。图3C是图示根据第一实施方式的吸盘13的挠性的示意图。

如图3A所示，吸盘13包括接触部13a、主表面部13b以及抽吸孔13c。

接触部13a是与作为将被吸附的目标物体的晶片W进行接触的部分。主表面部13b是用作吸盘13的所谓的基板的部分。主表面部13b的外周缘被接触部13a包围。在本实施方式中，主表面部13b具有如图3A所示的带圆角的大致长方形形状，但主表面部13b的形状不限于此。

在主表面部13b的中心区域中形成抽吸孔13c。被接触部13a包围的并且当接触部13a与晶片W进行接触时成为真空室的内部空间通过抽吸孔13c和下述的支承体15而与真空源40连通(参照图3D)。在此，内部空间在接触部13a与晶片W进行接触的状态下通过真空源40的操作成为真空室。

如图3B所示，吸盘13包括密封壁13aa。当接触部13a与晶片W进行接触时，密封壁13aa与主表面部13b协作限定了内部空间。

吸盘13可由例如树脂等的各种材料制成。例如，优选吸盘13的材料具有挠性，从而使吸盘13顺应晶片W的变形。

由于吸盘13可能与被加热到高温的晶片W进行接触，因此，优选地，吸盘13的材料具有优越的耐热性。作为一例，可适当地使用聚酰亚胺树脂等作为吸盘13的材料。在本实施方式中，假设吸盘13通过使用聚酰亚胺树脂而一体成形。

因此，吸盘13具有其能够如图3C所示地挠曲这样的性质。图3C中的箭头301示意性地示出了吸盘13的挠性，但不限定吸盘13的弯曲方向。

接下来，将对吸盘13的安装结构进行说明。图3D是根据第一实施方式的支承体15的立体示意图。图3E和图3F是示出沿图3A的线IIIB-IIIB’剖开的根据第一实施方式的吸盘13的安装结构的剖视示意图。

支承体15是安装到板12从而弹性地支承吸盘13的部分。也就是说，支承体例如是形成为图3D所示的大致环形的弹性体。支承体15例如由硅树脂、橡胶等制成。另外，支承体15具有比吸盘13更大的弹性。

如图3E所示，预先在板12中形成与真空路径14和环状壁部12b连通的抽吸孔12a。也就是说，板12是根据本实施方式的吸附结构的固定基座。

支承体15安装在由板12的环状壁部12b包围的空间中。更具体地，支承体15被固定，使得支承体15的内圆周表面包围抽吸孔12a的周缘。吸盘13被固定到支承体15，使得支承体15的内圆周表面围绕抽吸孔13c的周缘。在固定支承体15和吸盘13时使用粘结剂等。

也就是说，支承体15将抽吸孔13c和12a之间的间隙密封。因此，如图3F所示，内部空间16由吸盘13和支承体15形成。支承体15仅在抽吸孔13c的周缘周围的部分从底部支承吸盘13。更具体地，吸盘13在吸盘的处于抽吸孔13c周缘周围的位置上被支承。

在本实施方式中，描述了环状壁部12b形成在板12中并且支承体15安装在被环状壁部12b包围的空间中的例子。可替换地，板12可被推压，支承体15可安装在不形成环状壁部12b的板12的表面上。

接下来，将对吸盘13的配置例进行描述。图3G是示出根据第一实施方式的吸盘13的配置例的俯视示意图。

如图3G所示，例如，吸盘13被设置为使得吸盘13的主轴方向与位于规定位置的晶片的径向大致正交，所述径向延伸穿过吸盘13的中心。换言之，吸盘13被设置为使得吸盘13的主轴与围绕位于规定位置的晶片W的中心C绘制的假想圆相切。

这使得吸盘13能够在其短轴方向上顺应具有卷曲形状例如拱形或碗形的晶片W，在卷曲形状中，晶片W的卷曲方向在径向上延伸。更具体地，晶片W的卷曲量在与晶片W的径向大致正交的方向上较小，但在晶片W的径向上较大。由于吸盘13的短轴沿晶片W的径向延伸，因此在吸盘13上晶片W的卷曲量保持很小。也就是说，吸盘13能够在不使吸盘13大幅变形的情况下顺应卷曲的晶片W。因此，在真空吸附工序中难以发生泄漏。

接下来，将参照图4A至图4D描述根据本实施方式的吸盘13的运动。图4A至4D是示出根据第一实施方式的吸盘13的运动的示意图。

在图4A至4D中，为了容易理解，吸盘13及其周边以简化的方式示出，吸盘13的运动以比实际运动更夸张的形式示出。在下面对第二实施方式的说明中所使用的图6A至6D也是同样的。

如上所述，吸盘13仅在抽吸孔13c周缘的周围的部分被作为弹性体的支承体15弹性地支承。因此，如图4A所示，由于支承体15的变形，使得吸盘13能够相对于板12上下运动(参照图4A中的箭头401)。

而且，如图4B所示，由于支承体15的变形，使得吸盘13能够相对于板12进行倾斜运动(参照图4B的箭头402)。图4A和4B中所示的运动可在任何方向上组合。

也就是说，支承体15的弹性支承使得吸盘13能够容易地顺应卷曲的晶片W。由于支承体15仅在抽吸孔13c的周缘的周围的部分上支承吸盘13，因此可以扩大吸盘13的主表面部13b中的非支承区域。

也就是说，可以增大吸盘13中的可弯曲区域。这使得吸盘13能够很大程度地弯折。换言之，支承体15的弹性和吸盘13的挠性本身以协作的方式起作用，由此使得吸盘13能够可靠地顺应卷曲的晶片W。

在图4C和4D中示出了吸盘13的运动的具体例。在参照图4C和4D进行的说明中，吸盘13的主表面部13b的在晶片W的径向外侧的部分称作“外侧部分13ba”。同样地，吸盘13的主表面部13b的在晶片W的径向内侧的部分称作“内侧部分13bb”。

支承体15的在晶片W的径向外侧的部分称作“支承体外侧部分15a”。同样地，支承体15的在晶片W的径向内侧的部分称作“支承体内侧部分15b”。

如图4C所示，假设卷曲成拱形的晶片W被吸附到吸盘13。该情况下，晶片W最初与外侧部分13ba侧的接触部分13a进行接触(参照图4C中的闭合曲线403)，由此支承体外侧部分15a由于晶片W的重量被挤压并发生变形。因此，外侧部分13ba朝向板12倾斜(参照图4C中的箭头404)。此时，外侧部分13ba本身也挠曲。

由于主表面部13b一体成形，因此内侧部分13bb由于外侧部分13ba的倾斜运动而朝向晶片W上升(参照图4C中的箭头405)。此时，支承体内侧部分15b同时延伸并变形。

内侧部分13bb侧的接触部13a与晶片W进行接触从而形成内部空间16(参照图4C中的阴影区域)。

如果通过真空源40执行吸附从而使内部空间16具有负压，则吸盘13由于内部空间16的压力与大气压之间的压力差而从下方被强烈地压靠晶片W(参照图4C中的箭头406)。因此，即使晶片W卷曲成拱形，吸盘13也能够顺应晶片W并且能够可靠地吸附晶片W。

如图4D所示，假设卷曲成碗形的晶片W被吸附到吸盘13。该情况下，晶片W最初与内侧部分13bb侧的接触部13a进行接触(参照图4D中的闭合曲线407)，由此支承体内侧部分15b由于晶片W的重量被挤压并发生变形。因此，内侧部分13bb朝向板12倾斜(参照图4D中的箭头408)。此时，内侧部分13bb本身也挠曲。

由于主表面部13b一体成形，因此外侧部分13ba由于内侧部分13bb的倾斜运动而朝向晶片W上升(参照图4D中的箭头409)。此时，支承体外侧部分15a同时延伸并变形。

外侧部分13ba侧的接触部13a与晶片W进行接触从而形成内部空间16(参照图4D中的阴影区域)。

如果通过真空源40执行吸附从而使内部空间16具有负压，则与卷曲成拱形的晶片W的情况同样地，吸盘13由于内部空间16的压力与大气压之间的压力差而从下方被强烈地压靠晶片W(参照图4D中的箭头410)。因此，即使晶片W卷曲成碗形，吸盘13也能够顺应晶片W并且能够可靠地吸附晶片W。

如上所述，根据第一实施方式的吸附结构包括固定基座(板)、吸盘、支承体、内部空间以及抽吸孔。吸盘包括与将被吸附的目标物体进行接触的接触部。支承体被安装到固定基座从而弹性地支承吸盘。内部空间由吸盘和支承体形成。抽吸孔被设置在固定基座中从而使内部空间与真空源连通。

因此，根据第一实施方式的吸附结构能够可靠地吸附卷曲的晶片W。

以上将在抽吸孔的周缘周围的部分从底部弹性地支承吸盘的情况为例进行了说明。但是，可在吸盘自身的外周缘周围的部分从底部弹性地支承吸盘。这种情况将作为第二实施方式、参照图5A至6D描述。

(第二实施方式)

图5A是根据第二实施方式的吸盘13A的俯视示意图。图5B是沿图5A的线VB-VB’剖开的剖视示意图。在第二实施方式中，将主要对与第一实施方式的部件不同的部件进行说明。

如图5A所示，与第一实施方式的吸盘13不同，第二实施方式的吸盘13A还包括从接触部13a的外周缘以沿状形状延伸和突出的凸缘(边沿)部13d。

如图5B所示，凸缘部13d被设置在与主表面部13b相同的高度从而从主表面部13b连续地延伸。支承体15被固定地安装在凸缘部13d的下表面(背面)从而仅在围绕凸缘部13d的外周缘的部分弹性地支承吸盘13A。即，凸缘部13d的外周缘部由支承体15支承。

接下来，将参照图6A至图6D描述根据本实施方式的吸盘13A的运动。图6A至图6D是示出根据第二实施方式的吸盘13A的运动的示意图。

如上所述，吸盘13A的凸缘部13d的外周缘部由支承体15支承，支承体15是弹性体。因此，如图6A所示，由于支承体15的变形，使得吸盘13A能够相对于板12上下运动(参照图6A中的箭头601)。

另外，如图6B所示，由于支承体15的变形，使得吸盘13A能够相对于板12进行倾斜运动(参照图6B中的箭头602)。图6A和6B中所示的运动可以在任何方向上组合。

也就是说，吸盘13A能够容易地顺应卷曲的晶片W。由于支承体15仅支承吸盘13A的凸缘部13d的外周缘部分，因此可以扩大吸盘13A中的可弯曲的区域。

因此，如第一实施方式，支承体15的弹性和吸盘13A的挠性本身以协作的方式起作用，由此使得吸盘13A能够可靠地顺应卷曲的晶片W。

在图6C和6D中示出了吸盘13A的运动的具体例。如上面参照图4C和图4D所描述的，在本实施方式中也会使用“外侧部分13ba”、“内侧部分13bb”、“支承体外侧部分15a”、以及“支承体内侧部分15b”。另外，“外侧部分13ba”和“内侧部分13bb”分别包括凸缘部13d。

如图6C所示，假设卷曲成拱形的晶片W被吸附到板13A。该情况下，晶片W最初与外侧部分13ba侧的接触部分13a进行接触(参照图6C中的闭合曲线603)，由此支承体外侧部分15a由于晶片W的重量被挤压并发生变形。因此，外侧部分13ba朝向板12倾斜(参照图6C中的箭头604)。此时，外侧部分13ba本身也挠曲。

由于主表面部13b是一体成形，因此内侧部分13bb由于外侧部分13ba的倾斜运动而朝向晶片W上升(参照图6C中的箭头605)。此时，支承体内侧部分15b同时延伸并变形。

内侧部分13bb侧的接触部13a与晶片W进行接触从而形成内部空间16(参照图6C中的阴影区域)。

如果通过真空源40执行吸附从而使内部空间16具有负压，则吸盘13和晶片W由于内部空间16的压力与大气压之间的压力差而被强烈地拉向内部空间16(参照图6C中的箭头606)。因此，晶片W被可靠地吸附。也就是说，即使晶片W卷曲成拱形，吸盘13A也能够顺应晶片W并且能够可靠地吸附晶片W。

如图6D所示，假设卷曲成碗形的晶片W被吸附到吸盘13A。该情况下，晶片W最初与内侧部分13bb侧的接触部13a进行接触(参照图6D中的闭合曲线607)，由此支承体内侧部分15b由于晶片W的重量被挤压并发生变形。因此，内侧部分13bb朝向板12倾斜(参照图6D中的箭头608)。此时，内侧部分13bb本身也挠曲。

外侧部分13ba由于内侧部分13bb的倾斜运动而朝向晶片W上升(参照图6D中的箭头609)。此时，支承体外侧部分15a同时延伸并变形。

外侧部分13ba侧的接触部13a与晶片W进行接触从而形成内部空间16(参照图6D中的阴影区域)。

如果通过真空源40执行吸附从而使内部空间16具有负压，则与卷曲成拱形的晶片W的情况同样，吸盘13A和晶片W由于内部空间16的压力与大气压之间的压力差而被强烈地拉向内部空间16(参照图6D中的箭头610)。因此，即使晶片W卷曲成碗形，吸盘13A也能够顺应晶片W并且能够可靠地吸附晶片W。

因此，根据第二实施方式的吸附结构能够可靠地吸附卷曲的晶片W。

支承体的形状不限于上述的实施方式。现在将参照图7A和图7B描述支承体的变形例。

图7A是根据第一变形例的支承体15’的俯视示意图。图7B是根据第二变形例的支承体15”的俯视示意图。

如图7A所示，根据第一变形例的支承体15’包括沿与位于规定位置的晶片W的径向大致正交的方向在支承体15’的外周缘部分上形成的缺口15’a。也就是说，缺口15’a被设置在吸盘13的主轴上。因此，支承体15’能够容易地沿晶片W的径向变形(参照图7A中的箭头701)，因此，吸盘13(吸盘13A)能够容易地顺应沿其径向卷曲的晶片W。

如图7B所示，根据第二变形例的支承体15”例如可以通过将其外周缘形成为大致圆形并将其内周缘形成为具有圆角的长方形或椭圆形来形成。如图7B所示，支承体15”被形成为：在晶片W的径向上内周缘与外周缘之间的宽度W1(最短距离)大于在主轴方向上内周缘与外周缘之间的宽度W2(最短距离)。

因此，支承体15”能够容易地沿径向变形(参照图7B中的箭头702)。这使得吸盘13(或吸盘13A)能够容易地顺应沿其径向卷曲的晶片W。

在上述的各实施方式中，以吸盘在其下侧被弹性地支承的情况为例进行说明，但是，吸盘也可以在其侧部被弹性地支承。这种情况将作为第三实施方式参照图8A至图9进行说明。

(第三实施方式)

图8A是根据第三实施方式的吸盘13B的俯视示意图。图8B和图8C是沿图8A的线VIIIB-VIIIB’剖开的剖视示意图。

在第三实施方式中，将主要对与第一和第二实施方式的部件不同的部件进行说明。吸盘13B的形状与第二实施方式的吸盘13A的形状大致相同。

如图8A所示，根据第三实施方式的吸盘13B包括在侧部弹性地支承其外周表面的支承体15A。

具体而言，如图8B所示，在板12的环状壁部12b的内圆周表面，支承体15A在其侧部弹性地支承吸盘13B的外周表面。作为大致环形的弹性体的支承体15A被固定到板12从而包围吸盘13B的外圆周表面。支承体15A将吸盘13B的外圆周表面与环状壁部12b的内圆周表面之间的间隙密封。

因此，环状壁部12b与吸盘13B和晶片W协作形成内部空间16。内部空间16通过板12的抽吸孔12a与真空源40连通。

如图8B所示，在吸盘13B的侧部下端(即，吸盘13B的外圆周表面的下端)与内部空间16中的板12的底面之间设置间隙i的状态下，支承体15A支承吸盘13B。

以下的效果可通过根据第三实施方式的吸附结构来获得。由于吸盘13B在其侧部被支承，因此不需要限制吸盘13B在水平方向的移动，并且不需要进行吸盘13B的定位。

由于在设置间隙i的状态下在其侧部通过支承体15A弹性地支承吸盘13B，因此能够使接触部13a不仅在水平方向而且在竖直方向也顺畅地进行倾斜运动。这使得吸盘13B能够可靠地顺应晶片W。

通过设置间隙i，保持晶片W的吸盘13B能够相对于板12上下运动。

如图8C所示，吸附结构可以包括吸盘13B’，在吸盘13B’中，主表面部13b的背面朝向抽吸孔13c渐缩。

可替换地，可以使支承体15A的规定部位的宽度与其他部位的宽度不同。图9是根据第三实施方式的变形例的吸盘13B”的俯视示意图。如图9所示，在其侧部支承吸盘13B”的支承体15A’包括内周缘和外周缘，在晶片W的径向上内周缘与外周缘之间的宽度W3(最短距离)大于在吸盘13B”的主轴方向上内周缘与外周缘之间的宽度W4(最短距离)。

因此，支承体15A’能够容易地沿晶片W的径向变形。这使得吸盘13B”能够容易地顺应沿晶片W的径向卷曲的晶片W。也就是说，能够可靠地吸附卷曲的晶片W。

如上所述，根据第三实施方式的吸附结构包括：固定基座(板)、吸盘、环状壁部、抽吸孔、以及支承体。吸盘包括与将被吸附的目标物体进行接触的接触部。环状壁部被设置在固定基座上从而与吸盘和晶片协作形成内部空间。抽吸孔被设置在固定基座上从而使内部空间与真空源连通。在环状壁部的内圆周表面上，支承体在其侧部弹性地支承吸盘的外圆周表面。

因此，根据第三实施方式的吸附结构能够可靠地吸附卷曲的晶片W。

在上述的各实施方式中，列举了通过使支承体的弹性与吸盘的挠性以协作的方式起作用从而使吸盘容易地顺应晶片的例子。可替换地，也可以利用粘结剂的弹性。关于该方面，参照图10进行说明。

图10是示出弹性粘结层17的示意图。例如，如图10所示，可以在板12与支承体15之间以及支承体15与吸盘13之间形成由弹性粘结剂等组成的弹性粘结层17。

由此，除了可以利用支承体15的弹性和吸盘13的挠性以外，还可以利用弹性粘结层17的弹性。因此，吸盘13能够顺畅地顺应晶片W。因此，能够可靠地吸附卷曲的晶片W。

在上述的各实施方式中，列举了吸盘的主表面部为带圆角的长方形的例子，主表面部可为包括带圆角的长方形以及椭圆形的大致卵形。然而，主表面部的形状不限于大致卵形，而可以是大致圆形或其他的形状。

在上述的各实施方式中，通过示例的方式描述了单臂机器人，但是，本发明也可以应用于双臂机器人或多臂机器人。

在上述的各实施方式中，描述了目标物体是晶片的例子。但是，目标物体不限于此，而可以是任何的薄的基板。在该方面，对基板的类别没有限制，基板例如可以是用于液晶面板显示器的玻璃基板。

在采用玻璃基板的情况下，上述的径向表示围绕目标物体的中心绘制的假想圆的径向、或者从目标物体的中心径向延伸的方向。

目标物体也可以不是基板，只要目标物体是薄的工件即可。

在上述的各实施方式中，以机器人是用于搬运诸如晶片等基板的基板搬运机器人的情况为例进行了说明，但机器人也可以是用于执行搬运作业以外的作业的机器人。例如，机器人也可以是通过使用设有吸附结构的手部对薄工件进行真空吸附的同时执行规定的组装作业的组装机器人。

机器人的臂的个数、机器人手的个数、以及轴数不限于上述的各实施方式。

本领域的技术人员应该理解的是，可以根据设计需求和其他因素进行各种变形、组合、移除以及替换，只要它们在所附权利要求的范围或其等同物的范围内即可。

Claims (10)

1.一种吸附结构，包括：

固定基座，所述固定基座包括环状壁部；

吸盘，所述吸盘包括与将被吸附的目标物体接触的接触部；以及

支承体，所述支承体被安装到所述环状壁部的内圆周表面并且设置为在所述吸盘的侧部弹性地支承所述吸盘的外圆周表面，

其中，所述吸盘和所述支承体限定内部空间，所述固定基座包括使所述内部空间与真空源连通的抽吸孔。

2.根据权利要求1所述的吸附结构，其中，所述支承体是形成为环形的弹性体，所述支承体被固定地安装到所述固定基座从而包围所述吸盘的外圆周表面，

其中，通过所述支承体将所述吸盘的外圆周表面与所述环状壁部的内圆周表面之间的间隙密封。

3.根据权利要求1所述的吸附结构，其中，在所述吸盘的外圆周表面的下端与所述固定基座的在所述内部空间中的底面之间设置间隙的状态下，所述支承体支承所述吸盘。

4.根据权利要求2所述的吸附结构，其中，在所述吸盘的外圆周表面的下端与所述固定基座的在所述内部空间中的底面之间设置间隙的状态下，所述支承体支承所述吸盘。

5.根据权利要求1或3所述的吸附结构，其中，所述吸盘形成为卵形并且设置为使得所述吸盘的主轴方向与围绕位于正常位置的所述目标物体的中心绘制的假想圆的径向正交。

6.根据权利要求2或4所述的吸附结构，其中，所述吸盘形成为卵形并且设置为使得所述吸盘的主轴方向与围绕位于正常位置的所述目标物体的中心绘制的假想圆的径向正交。

7.根据权利要求5所述的吸附结构，其中，所述支承体形成为具有内周缘和外周缘的环状，所述内周缘与所述外周缘之间的在所述径向上的宽度大于所述内周缘与所述外周缘之间的在所述主轴方向上的宽度。

8.根据权利要求1所述的吸附结构，其中，当所述目标物体与所述接触部进行接触时，所述内部空间通过真空源的操作成为真空状态。

9.一种包括根据权利要求1至4中任一项所述的吸附结构的机器人手。

10.一种包括根据权利要求9所述的机器人手的机器人。