CN105047593B - 非接触式搬送手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非接触式搬送手(1)，包括：吸着保持板(2)和盖部(8)。吸着保持板(2)具有作为正面的平坦状吸着面(2a)、作为背面的非吸着面(2b)、以及室(3)。吸着面具有气体排出槽(10)。非吸着面具有气体供给槽(6)，气体供给槽(6)具有气体引入端口(6d)。室(3)与气体供给槽的端部连通。室的壁面(3a)具有入口(10a)。气体供给槽构造成将气体从气体引入端口朝向室供给。气体排出槽经由入口与室连通并且构造成沿离开室的方向排出气体。盖部固定在非吸着面上以覆盖气体供给槽和室。

Description

非接触式搬送手

技术领域

本发明涉及一种非接触式搬送手。

背景技术

在日本专利申请公报No.2009-032744(JP 2009-032744 A)中公开了有关非接触式搬送手的技术。JP 2009-032744中所描述的伯努利卡盘(非接触式搬送手)具有抓持单元联接至盘状吸着保持板的构型。在该吸着保持板中，用于保持工件的吸着面具有位于吸着保持板的外周侧上的四个空气排出槽。空气排出槽中的每个空气排出槽的外端和吸着面侧均是敞开的。另外，在吸着保持板中钻有压缩空气供给通道和分配流动通道。压缩空气供给通道与排出泵连通。分配流动通道在压缩空气供给通道与四个空气排出槽之间连通。从抓持单元供给的空气流动通过形成在吸着保持板中的压缩空气供给通道和分配流动通道、并且从空气排出槽排出。从空气排出槽排出的压缩空气通过喷吸作用抽吸外围空气且因而产生吸着力以在吸着面上吸着工件。另外，由于压缩空气以高速流动通过空气排出槽，因此因伯努利效应在空气排出槽周围产生负压。以这种方式，工件被吸着于吸着面。

在压缩空气供给通道和分配流动通道形成在相关技术中的上述非接触式搬送手中的情况下，长而窄的孔不得不通过钻孔而形成在吸着保持板中。为了通过钻孔形成长而窄的孔，钻需要具有小的直径。然而，钻的直径的减小在考虑加工期间钻的折断或弯曲时不是优选的。因此，难以形成具有小直径的孔。为此，在相关技术中，难以减小吸着保持板的厚度。

发明内容

本发明提供了非接触式搬送手。

根据本发明的方面的非接触式搬送手包括吸着保持板和盖部。吸着保持板具有作为正面的平坦状吸着面、作为背面的非吸着面、以及室。吸着面具有气体排出槽。非吸着面具有气体供给槽，气体供给槽具有气体引入端口。室与气体供给槽的端部连通。气体供给槽构造成从气体引入端口朝向室供给气体。室的壁面具有入口。气体排出槽经由入口与室连通并且构造成将气体沿离开室的方向排出。盖部固定在非吸着面上以覆盖气体供给槽和室。

根据本发明的方面，可以通过对吸着面和非吸着面开槽而形成气体流动通道。因而，例如即使当流动通道为具有1mm或更小的深度的浅的通道时，与通过孔加工形成的流动通道相比，仍可以容易地形成流动通道。正如所述，可以容易地减小槽深度并因而可以容易地实现吸着保持板的变薄。然后，通过用盖部覆盖气体排出槽和室的开口侧来形成流动通道。

在本发明的方面中，气体排出槽可以由多个气体排出槽构成。另外，气体排出槽可以关于与吸着面垂直的平面对称地布置。通过采用这种构型，可以容易地获得稳定的吸着性能。

在本发明的方面中，气体供给槽可以具有线性形状。另外，室可以设置在吸着面的中央处。此外，气体排出槽可以从室放射状地且线性地延伸。该构型可以容易地防止吸着保持板的吸着面侧上的气体排出槽以及吸着保持板的非吸着面侧上的气体供给槽在平面图(当从吸着面侧或非吸着面侧观察吸着保持板时)中彼此交叉。因此，可以容易地实现吸着保持板的变薄。此外，通过将室布置在吸着面的中央处可以容易地使气体排出槽的长度彼此相等。因此，可以获得稳定的吸着性能。

在本发明的方面中，气体供给槽可以具有主槽和宽度减小槽。主槽可以具有恒定宽度并且线性地延伸。宽度减小槽可以从主槽的端部延伸至室。另外，宽度减小槽的槽宽度可以朝向室逐渐地减小。当采用这种宽度减小槽时，气体排出槽的入口可以布置在气体供给槽的出口附近。以这种方式，可以容易地增大气体排出槽的入口的数目。另外，气体排出槽的入口可以容易地等间距地布置。

另外，根据本发明的方面的非接触式搬送手还可以包括设置在室的底面上的突出部。通过采用这种构型能够由突出部容易地使室中的压力分布均匀并因而能够提高从气体排出槽排出的气体的流量的均匀性。

根据本发明的方面，可以容易地实现吸着保持板的变薄。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并在附图中：

图1为根据本发明的非接触式搬送手的实施方式的立体分解图；

图2为晶片被吸着在图1中示出的手上的状态的立体图；

图3为手的吸着面侧的立体图；

图4为手的主区段的放大截面图；

图5为吸着保持板的第一修改示例的立体图；

图6为吸着保持板的第二修改示例的立体图；

图7为吸着保持板的第三修改示例的立体图；以及

图8为根据本发明的非接触式搬送手的另一实施方式的平面图。

具体实施方式

下文将参照附图对根据本发明的非接触式搬送手的优选实施方式做出详细描述。本发明的各实施方式特别地涉及下述非接触式搬送手，该非接触式搬送手用于在非接触状态下在吸着面上吸着具有平板形状的工件比如半导体晶片和玻璃基板并且将工件搬送至指定位置。

如图1至图3中所示，非接触式搬送手1安装至超小型半导体设备中的搬送机器人并且用于传送薄平工件W。手1配备有吸着保持板2，该吸着保持板2具有约1.5mm的厚度并且该吸着保持板2具有平坦状吸着面2a。由树脂或金属制成的吸着保持板2具有：圆形吸着主部2A，该圆形吸着主部2A比具有平板形状且受到吸着的工件(例如，半导体晶片、玻璃基板等)W略小；以及矩形延伸部2B，该矩形延伸部2B在同一平面上从吸着主部2A的周边径向突出。

在吸着主部2A的中央处设置有呈凹状的圆形室3。工件保持爪4等间距地固定至吸着主部2A。L形的工件保持爪4中的每个工件保持爪具有：固定部4a，该固定部4a固定至吸着主部2A的非吸着面2b；以及爪部4b，该爪部4b通过将固定部4a的端部弯曲成直角而形成。由于爪部4b抵靠工件W的周边，因此工件W可以相对于吸着主部2A可靠地定位。

吸着保持板2的非吸着面2b具有从延伸部2B延伸跨越至吸着主部2A的线性气体供给槽6。气体供给槽6的终端呈凹状且供给有从外到内的气体。气体供给槽6的终端与圆形室3连通。同时，气体供给槽6的始端经由气体引入孔6d与外部空气供给源(未示出)连通。此外，在吸着保持板2中的延伸部2B的非吸着面2b侧上设置有定位销7。如图1中所示，气体供给槽6设置在定位销7之间。

板状盖部8安装在吸着保持板2的非吸着面2b上以便覆盖室3和气体供给槽6。由树脂或金属制成的盖部8的外部形状与吸着保持板2的外部形状基本相同。盖部8包括：盖主体部8A，该盖主体部8A的外部形状与吸着主部2A的外部形状基本相同；以及延伸部8B，该延伸部8B的外部形状与延伸部2B的外部形状基本相同。盖主体部8A具有缺口9，工件保持爪4的固定部4a被插入在缺口9中的每个缺口中。另外，延伸部8B具有定位孔5，定位销7中的每个定位销插入穿过定位孔5。然后，盖部8通过将螺钉11旋拧在形成在吸着保持板2中的螺钉孔12中而固定至吸着保持板2的非吸着面2b。

如图3和图4中所示，吸着保持板2的吸着面2a具有呈放射状形式的气体排出槽10。气体排出槽10中的每个气体排出槽呈凹状，并且室3中的空气从气体排出槽10排出至外部。气体排出槽10的入口10a形成为跨越形成室3的圆形周壁面3a和底面3b。气体排出槽10通过使用具有球形末端的圆头槽铣刀的加工而形成在吸着面2a侧上。气体排出槽10形成为使得气体排出槽10从入口10a径向向外变得更浅且渐缩。由于气体排出槽10形成为这样的形状，因此空气可以以顺着吸着面2a的方式从气体排出槽10平顺地向外流动。以这种方式，当空气以高速流动通过吸着面2a与工件W之间的间隙时，由于伯努利效应的负压产生作用，可以在吸着保持板2的吸着面2a上有效地吸着工件W。

形成气体排出槽10时，首先，入口10a通过使用圆头槽铣刀从吸着保持板2的吸着面2a形成在室3中。然后，圆头槽铣刀沿吸着面2a的径向方向移动使得槽从入口10a逐渐变得更浅。通过这种形成，可以容易地加工气体排出槽10。因而，加工时间短。

气体排出槽10关于与吸着面2a垂直的面对称地布置。由于这种布置，可以容易地获得工件W的稳定的吸着性能。这里，气体排出槽10线性地延伸且从布置在吸着面2a的中央处的室3放射状地形成。气体排出槽10沿室3的周向方向等间距地布置。

如上所述，气体排出槽10线性且放射状地形成。该构型可以容易地防止非吸着面2b侧上的气体供给槽6和吸着面2a侧上的气体排出槽10在平面图(当从吸着面2a侧或非吸着面2b侧观察吸着保持板2时)中彼此交叉。以这种方式，可以容易地实现吸着保持板2的变薄。另外，可以同时减小吸着保持板2的重量。此外，由于室3布置在吸着面2a的中央处，因此气体排出槽10可以容易地具有相同的长度。以这种方式，可以获得稳定的吸着性能。

如图1中所示，线性地延伸的气体供给槽6具有：主槽6a，该主槽6a在其宽度保持相同的情况下延伸；以及宽度减小槽6b，该宽度减小槽6b从主槽6a的下游端延伸至室3。宽度减小槽6b的槽宽度朝向下游侧逐渐地减小。尽管在该宽度减小槽6b中压力损失，但是可以通过减小该宽度减小槽6b的总长度且采用宽度减小槽6b的渐缩的形状来抑制压力损失。当采用这种宽度减小槽6b时，气体排出槽10的入口10a可以布置在气体供给槽6的出口6c附近。以这种方式，在室3中可以容易地增加气体排出槽10的入口10a的数目。另外，气体排出槽10的入口10a可易于沿着周壁面3a在周向方向上等间距地布置。

如上所述，非接触式搬送手1的吸着保持板2具有：非吸着面2b侧上的凹状的气体供给槽6及凹状的室3；以及吸着面2a侧上的凹状的气体排出槽10。在这种构型中，可以在吸着面2a和非吸着面2b经受开槽时形成气体流动通道。因而，例如，即使当流动通道具有1mm或更小的深度并因而是浅的时，与通过孔加工形成的流动通道相比，仍可以容易地形成流动通道。正如所述，可以容易地减小槽深度，并因而可以容易地实现吸着保持板2的变薄。然后，当盖部8覆盖气体排出槽10和室3的开口侧时，形成流动通道。

此外，在平面图(当从吸着面2a侧或非吸着面2b侧观察吸着保持板2时)中，气体供给槽6、室3和气体排出槽10既不彼此重迭也不彼此交叉。因此，可以进一步容易地实现吸着保持板2的变薄。这种变薄有助于吸着保持板2的重量减小。

本发明不限于上述实施方式，可以在不偏离本发明的要旨的情况下做出如下面所描述的各种改型。

如图5中所示，在吸着保持板21中，在圆形室3的底面3b上设置有弧形突出部20，该弧形突出部20离开周壁面3a且沿着周壁面3a延伸。该突出部20以面向气体供给槽6的出口6c且不覆盖气体排出槽10的入口10a的方式布置，这些气体排出槽10的入口10a布置在远离出口6c的位置处。在这种情况下，从出口6c排出的空气不直接流入位于远离出口6c的位置处的入口10a中。此外，从出口6c排出的空气可以平均分布于室3中。因此，通过采用突出部20能够提高从气体排出槽10排出的气体的流量的均匀性。这种突出部20在从气体供给槽6的出口6c排出的空气的流速高时尤其有效。

如图6中所示，在吸着保持板31中，在圆形室3的底面3b的中央上设置有柱状突出部30。在这种情况下，从出口6c排出的空气沿着突出部30的周面30a流动。因而，可以减小室3中的压力损失同时可以提高室3中的压力分布的均匀性。因此，通过采用突出部30能够提高从气体排出槽10排出的气体的流量的均匀性。这种突出部30在从气体供给槽6的出口6c排出的空气的流速高时尤其有效。

如图7中所示，在吸着保持板41中，设置了柱状突出部40且柱状突出部40均匀地布置在圆形室3的底面3b的基本上整个区域中。由于这种构型，从出口6c排出的空气由突出部40搅拌。因而，可以提高室3中压力分布的均匀性。因此，通过采用突出部40能够提高从气体排出槽10排出的气体的流量的均匀性。这种突出部40在从气体供给槽6的出口6c排出的空气的流速高时尤其有效。

如图8中所示，在吸着保持板51的非吸着面51b侧上，根据另一实施方式的手50设置有：气体供给槽52，该气体供给槽52线性地延伸；以及室53，该室53与布置在气体供给槽52的中间和下游端中的出口52a连通。在吸着保持板51的吸着面51a侧上，手设置有线性气体排出槽54。线性气体排出槽54中的每个线性气体排出槽从进口54a延伸且形成为跨越室53的周壁面53a和底面53b。然后，气体排出槽54中的每个气体排出槽相对于气体供给槽52垂直地延伸。气体排出槽54彼此平行地延伸。应当指出的是，未示出的板状盖部固定至非吸着面51b。

Claims (5)

1.一种非接触式搬送手(1)，其特征在于包括：

吸着保持板(2)，所述吸着保持板(2)具有作为正面的平坦状的吸着面(2a)、作为背面的非吸着面(2b)以及室(3)；以及

盖部(8)，其中

所述吸着面具有气体排出槽(10)，

所述非吸着面具有气体供给槽(6)，所述气体供给槽(6)具有气体引入端口(6d)，

所述室(3)与所述气体供给槽的端部连通，

所述气体供给槽构造成从所述气体引入端口朝向所述室供给气体，

所述室的壁面(3a)具有入口(10a)，

所述气体排出槽经由所述入口与所述室连通，并且所述气体排出槽构造成沿离开所述室的方向排出所述气体，

所述盖部固定在所述非吸着面上以覆盖所述气体供给槽和所述室，

所述气体排出槽由多个气体排出槽构成，

所述气体供给槽具有线性形状，

所述室设置在所述吸着面的中央处，以及

所述气体排出槽从所述室放射状地且线性地延伸。

2.根据权利要求1所述的非接触式搬送手，其中

所述气体排出槽关于所述室对称地布置。

3.根据权利要求1或2所述的非接触式搬送手，其中

所述气体供给槽具有主槽(6a)和宽度减小槽(6b)，

所述主槽具有恒定宽度并且线性地延伸，

所述宽度减小槽从所述主槽的端部延伸至所述室，以及

所述宽度减小槽的槽宽度朝向所述室逐渐地减小。

4.根据权利要求1或2所述的非接触式搬送手，还包括：

设置在所述室的底面(3b)上的突出部(20；30；40)。

5.根据权利要求4所述的非接触式搬送手，其中

所述突出部的至少一部分与所述气体供给槽的出口(6c)相对。