JP2002137184A - 吸着ヘッド、吸着装置、及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着ヘッドの吸着面が物品に接触するときの
衝撃を十分に小さくして、機械的に脆い物品でも安定か
つ確実に吸着保持し、搬送可能にする。 【解決手段】 薄いガラス板、プラスチックシート、水
晶板、セラミックス板、半導体ウエハのような物品の表
面を吸引して保持する吸着ヘッドにおいて、固定部と、
前記物品を吸着保持し得る吸着部と、前記固定部と前記
吸着部との間に設けられてそれらの間に閉じられた気室
を形成するベローズと、外面から前記気室まで延びる気
流路とを備え、前記気流路を通して前記気室に気体を供
給することを特徴とする吸着ヘッド

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 この発明は、薄いガラス板、プ
ラスチックシート、水晶板、セラミックス板、半導体ウ
エハのような割れ易い又は吸着痕のつき易い物品を吸着
保持する吸着ヘッド、吸着装置及びそれを備えた搬送装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 比較的軽い物品を搬送したり、別の場
所に移載する場合には、吸着ヘッドにその物品を吸着さ
せて運ぶことが広く行われている。例えば、その物品が
数１００μｍ以下の厚みで固い材質からなるガラス板、
プラスチックシート、水晶板、セラミックス板、半導体
ウエハなどを吸着保持する場合には、吸着ヘッドの吸着
部としては吸着面と物品との間の衝撃を吸収し易いゴム
のような弾性材料で、衝撃を吸収し易い形状にされた吸
着パッドなどが用いられる。しかし、吸着部が弾性材料
からなる場合には物品に吸着痕が残る場合があり、その
吸着痕がその後の処理に悪影響を及ぼすときにはこのよ
うな吸着パッドを用いずに、図５に示すようにテフロン
（登録商標）樹脂のような硬い樹脂材料からなる吸着部
３を用いることがある。この場合には、テフロン樹脂の
ような硬い樹脂材料からなる吸着部３が前述のような割
れやすい物品１に接触すると割れてしまう場合があるの
で、吸着時には物品１と吸着部３の吸着面との間隙Ａを
十分に高い精度で制御しなければならず、高精度の位置
制御技術が必要であった。なお、４０は物品１を水平に
受ける受け台であり、必要に応じて図示しない上下駆動
装置により上下方向に動くことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 このように吸着時に
物品１と吸着部３の吸着面との間隙Ａを十分に高い精度
で制御しなければならない従来技術では、吸着ヘッド２
を含む搬送装置の価格が高くならざるを得なかった。し
かも、物品１と吸着部３の吸着面との間には間隙Ａがあ
るので、吸着の瞬間に物品１の位置がずれることがあ
り、物品の予め決められた位置を正確に吸着できず、物
品を正確に所定位置に搬送又は移載することができなか
った。また、割れ易い物品の場合にはゴムなどの柔らか
い材料からなる吸着パッドを用いても、吸着ヘッドの吸
着面が物品に接触するときの衝撃で割れることもある。

【０００４】 したがって、本発明は吸着ヘッドの吸着
面を機械的に脆い物品に接触させて吸着保持する場合に
も、物品が割れることのない吸着ヘッド、吸着装置及び
それを備えた搬送装置を提供することを主な課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 この発明の請求項１は
前記課題を解決するため、薄いガラス板、プラスチック
シート、水晶板、セラミックス板、半導体ウエハのよう
な物品の表面を吸引して保持する吸着ヘッドにおいて、
固定部と、前記物品を吸着保持し得る吸着部と、前記固
定部と前記吸着部との間に設けられてそれらの間に閉じ
られた気室を形成するベローズと、外面から前記気室ま
で延びる気流路とを備え、前記気流路を通して前記気室
に気体を供給する吸着ヘッドを提供する。

【０００６】 この発明の請求項２は前記課題を解決す
るため、薄いガラス板、プラスチックシート、水晶板、
セラミックス板、半導体ウエハのような物品の表面を吸
引して保持する吸着ヘッドにおいて、固定部と、この固
定部に対して可動の可動部材と、その可動部材の気流基
体部に固定されて前記物品を吸着保持し得る吸着部と、
前記固定部と前記可動部材との間に設けられてそれらの
間に閉じられた気室を形成するベローズと、前記可動部
材に備えられて前記吸着部の吸着面が設定レベルよりも
下がるのを防止するストッパ部と、前記気流基体部を通
して外面から前記気室まで延びる気流路とを備え、前記
気流路を通して前記気室に供給する気体の量を調整して
前記ベローズの弾性力を制御する吸着ヘッドを提供す
る。

【０００７】 この発明の請求項３は前記課題を解決す
るため、請求項２において、前記可動部材の一部分は前
記気室内に存在する吸着ヘッドを提供する。

【０００８】 この発明の請求項４は前記課題を解決す
るため、請求項２又は請求項３において、前記固定部に
より支承される前記可動部材の一部分はシャフト部から
なり、該シャフト部の一端に前記ストッパ部が固定、又
はそれと一体に形成されている吸着ヘッドを提供する。

【０００９】 この発明の請求項５は前記課題を解決す
るため、請求項２ないし請求項４のいずれかにおいて、
前記シャフト部は中空のパイプ状である吸着ヘッドを提
供する。

【００１０】 この発明の請求項６は前記課題を解決す
るため、請求項２ないし請求項５のいずれかにおいて、
前記シャフト部は摺動機構又は転がり機構を介して前記
固定部に支承されている吸着ヘッドを提供する。

【００１１】 この発明の請求項７は前記課題を解決す
るため、請求項２ないし請求項５のいずれかの吸着ヘッ
ドを備えた吸着装置において、前記気室に通じる気流パ
イプを通して気流を供給する気体供給装置と、前記気流
パイプの途中に備えられた第１の開閉バルブと第１の流
量調整バルブとを備え、前記第１の開閉バルブの開閉制
御により前記吸着部の吸着面が前記物品に接触するとき
には前記ストッパ部は前記固定部に接している吸着装置
を提供する。

【００１２】 この発明の請求項８は前記課題を解決す
るため、請求項２ないし請求項５のいずれかの吸着ヘッ
ドを備えた吸着装置において、前記気室に通じる気流パ
イプを通して気流を供給する気体供給装置と、前記気流
パイプの途中に備えられた第１の開閉バルブと第１の流
量調整バルブと、前記気流パイプの途中に備えられた第
２の開閉バルブと第２の流量調整バルブと、前記気流パ
イプの途中に備えられた排気バルブとを備え、前記第１
と第２の開閉バルブと前記排気バルブとの開閉制御によ
り前記吸着部の吸着面が前記物品に接触するときには前
記ストッパ部は前記固定部に接している吸着装置を提供
する。

【００１３】 この発明の請求項９は前記課題を解決す
るため、請求項２ないし請求項５のいずれかの吸着ヘッ
ドを直線的に駆動及び／又は所定角度回転させる駆動装
置を備えた搬送装置を提供する。

【００１４】 この発明の請求項１０は前記課題を解決
するため、請求項９において、前記駆動装置は一対の駆
動装置からなり、一方の前記駆動装置により駆動される
一方の吸着ヘッドに吸着保持された物品の裏面を他方の
前記駆動装置により駆動される他方の吸着ヘッドに吸着
させると共に保持させ、前記物品を反転させる搬送装置
を提供する。

【００１５】 この発明の請求項１１は前記課題を解決
するため、請求項１０において、前記第１の吸着ヘッド
が吸着している前記物品の吸着面域にほぼ合致する反対
側の面域を前記第２の吸着ヘッドが吸着する搬送装置を
提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】 先ず、図１を利用して、本発明
の吸着ヘッド２の実施の形態について説明する。この発
明は、吸着部３がガラス板、プラスチックシート、水晶
体、セラミックス板、半導体ウエハなどのような割れ易
い板状の物品１に接触するときのショック（衝撃）を和
らげるためには、吸着部３と固定部分との間に弾性体を
設ければ良いという知見に基づいている。弾性体として
一般的に使用されているのはスプリングコイルである
が、スプリングコイルだけでは、重力の影響を受け易い
という大きな問題がある。物品１に接触するときのショ
ック（衝撃）を和らげるためには、弾性力の弱いスプリ
ングコイルを用いねばならないが、弾性力が弱いと僅か
な力で伸縮し易く、高速搬送が難しいこと、搬送時に搬
送機構を水平に旋回させたり、反転させるのは不可能で
あることなど、種々の問題がある。

【００１７】 したがって、この発明では弾性体として
ベローズを用いると共にベローズの内側に閉じられた気
室１１を形成し、そのベローズの気室１１を通して伸び
る可動部材に吸着部を取り付け、気室１１の圧力を選択
的に調整し、吸着ヘッド２が上方向から物品１に接触し
てそれを吸着する場合には気室１１の圧力を低い第１の
設定値にして、可動部材のストッパ部が固定部に安定か
つ小さな加圧力で接するようにする。そして、搬送工程
において吸着ヘッド２がある角度回転又は旋回する搬送
動作を含み、吸着ヘッド２が横方向又は上下逆さの状態
で物品を吸着、又は受け渡しする場合には、気室１１の
圧力を前記第１の設定値よりも大きな第２の設定値にし
てベローズを伸長させ、これにより吸着ヘッド２の吸着
面が物品１に接触するときにはストッパ部が前記安定か
つ小さな加圧力で固定部に接触するように気室の気圧を
調整することにより、吸着ヘッド２が物品１に接触する
ときには物品１の衝撃を小さくし、また旋回、回転など
を含む搬送動作を安定かつ確実に行うことができるよう
にする。

【００１８】

【実施例】 先ず、図１を利用して、本発明に係る吸着
ヘッド２の実施例について説明する。図１において、３
はガラス板、プラスチックシート、水晶体、セラミック
ス板、半導体ウエハなどのような割れ易い板状の物品１
を吸着保持したり、解放する吸着部であり、吸着面３ａ
にほぼ垂直に形成された複数の吸引通路３ｂを有する。
吸着部３はテフロン樹脂などのような比較的硬い材料か
らなり、軽量化を図るため吸着機能に影響を与えない範
囲で薄く、かつ小面積になるよう形成されている。

【００１９】 ４は、吸着部３を支承する気流基体部で
あり、吸着部３の各吸引通路３ｂに通じる吸引路４ａと
後述する気室に気体を供給する気流路４ｂと、気室内に
延びる中央凸部４ｃとを備える。気流路４ｂには、図２
に示すような気流供給機構の気流パイプ２０が接続され
ており、その気流パイプは途中で二股に分岐されて、各
分岐された気流パイプ２１、２２の途中には電気信号に
より開閉される第１、第２の開閉バルブ２３、２４と第
１、第２の流量調整バルブ２５、２６がそれぞれ備えら
れている。また、分岐点から延びる排気路には排気バル
ブ２７が備えられる。分岐された気流パイプ２１、２２
は流量調整バルブ２５、２６の上流側で合流され、スト
ップバルブ２８を通して気体供給装置２９に接続されて
いる。ここで第１の流量調整バルブ２５は第２の流量調
整バルブ２６に比べて気体の単位時間当たりの流量が小
さい第１の流量に設定され、第２の流量調整バルブ２６
の流量はそれよりも大きな第２の流量に設定される。な
お、第１、第２、３の開閉バルブ２３、２４、２７は電
気信号により開閉して気体を通過又は遮断する電磁弁で
あり、排気バルブ２７は第１と第２の開閉バルブ２３、
２４のいずれか一方又は双方が開いているときは閉じて
おり、第１と第２の開閉バルブ２３、２４の双方が閉じ
て気体を供給していないときは開いて、気室１１を大気
に接続する。

【００２０】 次に、５は図３の参照記号３０で示され
る搬送アーム又は移載アームなどに取り付けられる第１
の固定部であり、６は第１の固定部材５に固定される第
２の固定部であって、これら第１の固定部５と第２の固
定部６は固定部材を構成する。第２の固定部６の中央長
手方向に延びる空洞壁を形成する摺動部７を備える。

【００２１】 ８は摺動部７に対して摺動可能に支承さ
れたシャフト部であり、その一方の端部側にストッパ部
９が取り付けられるか、あるいは一体的に形成されてい
る。摺動部７は、後述するように吸着ヘッド２が回転又
は旋回するときに安定にシャフト部８を支承できるよう
に、ある長さを持つと共にシャフト部８との間の遊びが
小さくなるよう作られているのが好ましい。また、図示
していないが、摺動部７とシャフト部８との間には潤滑
油又はグリースのような固形の潤滑剤が塗布されていて
も良く、また、摺動部７又はシャフト部８の特定位置に
潤滑剤溜りとなる環状の溝を備えても良い。シャフト部
８の他端側は気流基体部４の中央凸部４ｃに結合、又は
それと一体的に形成されている。ストッパ部９は、第１
の固定部５に形成されている空間部５ａを動けるように
なっている。ここでシャフト部８とストッパ部９と気流
基体部４は可動部材を構成する。なお、ここで摺動部に
代えて、例えば図示しない複数のラジアルベアリングを
用い、その外輪を固定部材に嵌合し、その内輪にシャフ
ト部８を嵌挿させる構造でも良い。

【００２２】 第２の固定部６と気流基体部４との間に
は市販のベローズ１０が備えられ、前述の閉じられた気
室１１を形成する。ベローズ１０は中央にそれぞれの大
きさと形状の穴を有する端板１０ａ、１０ｂとそれらに
空気漏れが無いように固定されたベローズ部１０ｃとか
らなる。一方の端板１０ａは第２の固定部６の下面に固
定されると共に、他方の端板１０ｂは気流基体部４の環
状上面に固定され、シャフト部８と気流基体部４の中央
凸部４ｃとの結合部又はそれに相当する一体的部分は気
室１１内に存在する。ここで、気流基体部４に形成され
た気流路４ｂは気室１１に通じている。気室１１の密閉
性を高めるために、気流基体部４とベローズ１０の端板
１０ｂとの間、第２の固定部６とベローズ１０の端板１
０ａとの間、第１の固定部５と第２の固定部６との間に
Ｏリング１２ａ、１２ｂ、１２ｃがそれぞれ備えられ
る。

【００２３】 次にかかる構造の吸着ヘッド２の動作に
ついて説明する。図１では既に物品１を吸着保持してい
るが、未だ吸着保持する前の段階では、開閉バルブは閉
じた状態にあり、したがって気室は排気バルブ２７によ
り大気中につながっている。この状態では、ストッパ部
９が第２の固定部６の上面に接触している場合と、接触
していない場合とが考えられる。ストッパ部９が第２の
固定部６に接触している場合は、シャフト部８、ストッ
パ部９、気流基体部４からなる可動部材と吸着部３の重
量の和に対してベローズ１０の上方向に引っ張る力が小
さくなるように設定されており、ストッパ部９が第２の
固定部６に接触せずに離れている場合は、前記とは逆に
可動部材と吸着部３の重量の和に対してベローズ１０の
上方向に引っ張る力が大きくなるように設定されてい
る。スプリングコイルに限らず、ベローズにおいても重
力の影響や経年変化によって弾性力が僅かづつ低下する
ので、最初は後者になるように設定し、ベローズの弾性
力の低下は気室に供給する気体の流量の調整によって補
償するのが好ましい。

【００２４】 後者の場合には、吸着部３の下面、つま
り吸着面のレベルが一定になり難いので、吸着部３が物
品１に接触する前に、第１の開閉バルブ２３を開き、第
１の流量調整バルブ２５を通して第１の流量の気体を気
室に供給し、ベローズ１０を伸長させてストッパ部９を
第２の固定部６にほぼ所定の小さな圧力で接触させる。
このときの接触圧は物品１の脆さや、前記可動部材と吸
着部２の重量の和とベローズ１０の上方向に引っ張る力
との差などによって決定される。前者も同様にこの状態
で、吸着ヘッド２を下降又は物品１を上昇させて吸着面
３ａを物品１に接触させ、接触した状態で図示しない一
般的な吸引装置を動作させて吸引路４ａ及び吸引通路３
ｂを通して物品１を吸着する。ここで、吸着ヘッド２を
下降又は物品１を上昇させて吸着面３ａを物品１に接触
させる工程については、吸着ヘッド２と物品１との間隔
が僅かな設定位置に近づくまで高速で接近させ、その後
は接近速度を落として接触させる２段階で接近させる方
法も併用すると、さらに接触時の物品１への衝撃を小さ
くできる。

【００２５】 吸着から水平方向にある角度、例えば９
０度だけ搬送する機構について、図３（Ａ）、（Ｂ）を
用いて詳しく説明する。３０は前述したような構造の吸
着ヘッド２を先端部分に備えた搬送アームであり、他端
は駆動機構３１に固定されている。駆動機構３１は水平
方向、つまり紙面とは垂直方向に所定角度回転し得る回
転板３２ａを持つ回転駆動装置３２と、その回転板３２
ａ上に搭載されて上下動するロッド３３ａを備える上下
動装置３３とからなる。上下動装置３３にはアーム支承
用部材３４が水平に固定され、そのアーム支承用部材３
４に搬送アーム３０が水平に固定される。なお、図３で
は吸着ヘッド２の気室１１に気体を供給する、図２に示
したような気流供給機構については図示するのを省略し
ている。

【００２６】 次にその動作について図１ないし図３に
より説明する。先ず、駆動機構３１の回転駆動装置３２
と上下動装置３３は基本位置にあり、搬送アーム３０は
実線で示す位置にある。その基本位置で、電気信号によ
り図２の第１の開閉バルブ２３が開き、第１の流量調整
バルブ２５を通して気体がベローズ１０内の気室１１に
供給される。このとき、上下動装置３３のロッド３３ａ
が下降動作を開始し、図３（Ｂ）の鎖線で示す位置で吸
着部３の吸着面３ａが物品１の接触する。この接触する
までの間に、気室１１の気圧は低いレベルの第１の設定
値になり、ストッパ部９は第２の固定部６の上面に小さ
な加圧力で安定に当接している。したがって、吸着部３
の吸着面３ａは吸着ヘッド２における設定最下限位置に
あり、その設定最下限位置にある吸着面３ａは上下動装
置３３のロッド３３ａの下降により、物品１に接触す
る。このとき、前記ストッパ部９が第２の固定部６の上
面に与えている小さな加圧力よりも大きな衝撃力が物品
に加わると、吸着部３はもちあがるので、予定以上の衝
撃力が物品１に加わることはない。そして、この接触と
ほぼ同時に吸引路４ａを通して吸引が行われ、物品１は
吸着ヘッド２の吸着部３に吸着される。

【００２７】 次に上下動装置３３が動作を開始してロ
ッド３３ａを所定ストロークだけ後退させて短くするこ
とにより、吸着ヘッド２はに接触した後に吸着保持し、
次にロッド３３ａが所定ストロークだけ前進して長くな
ることにより物品１を受け台４０から受け取って上昇す
る。これと同時に回転駆動装置３２が動作を開始して回
転板３２ａを所定角度だけ水平方向に回転させる。これ
に伴い、上下動装置３３、アーム支承用部材３４及び搬
送アーム３０は所定角度だけ旋回して、その搬送アーム
３０は図３（Ａ）の鎖線で示す位置で止まる。その後、
上下動装置３３は動作してロッド３３ａを設定ストロー
クだけ伸長させて吸着ヘッド２を下降させ、別の受け台
４０上に物品１が接触したときに、吸引路４ａを通して
行われていた吸引を停止し、吸着部３は物品１を解放し
て受け台１上に載置する。しかる後、再び上下動装置３
３により搬送アーム３０は上昇すると共に、回転駆動装
置３２の回転動作により実線で示す位置まで戻り、次の
吸着動作に備える。この搬送によれば、前述のように吸
着部３が物品１に接触して受け台４０から受け取ると
き、及び吸着ヘッド２が下降して物品１の下面が受け台
４０に接触するときの衝撃を予定値以下に和らげること
ができる。

【００２８】 図４により物品１の表裏を反転する実施
例について説明する。この実施例の場合には、図３の回
転駆動装置３２の回転板３２ａを紙面の方向、つまり図
示の回転板３２ａとは垂直方向に取り付け、その回転板
に図示と同様な方向に上下動装置３３を固定した駆動機
構とするか、あるいは市販の単軸ロボットを用いる。前
者のような駆動機構を用いる場合には、先ず吸着ヘッド
２が物品１を吸着保持した後、回転駆動装置３２が動作
して、紙面方向、つまり垂直方向に広がる回転板を９０
度回転させる。これに伴い、搬送アーム３０と吸着ヘッ
ド２は垂直面を９０度回転し、Ｙ１の位置からＹ２の位
置へ移動する。

【００２９】 この実施例では、前述のように吸着ヘッ
ド２が物品１を吸着した後、上下動装置３３の動作によ
り物品１は所定ストロークだけ上昇する動作を行い、こ
の過程で図２に示した第２の開閉バルブ２４が開いて第
２の流量調整バルブ２６を通して第１の設定量よりも多
い第２の設定量の気体を気室１１に供給する。これに伴
い短時間で気室１１の圧力は第２の設定値まで高くな
り、吸着ヘッド２が位置Ｙ１から位置Ｙ２に移動し停止
した状態では、ストッパ部９が第２の固定部６から離れ
ない程度以上に、気室１１の圧力は保持される。この理
由は、吸着ヘッド２が位置Ｙ１にあるときはシャフト部
８などからなる可動部の重量がかかるが、位置Ｙ２にあ
るときはその重量の影響がほとんど無いので、その重量
分程度だけ気室１１の気圧を高くしないと、ストッパ部
９が第２の固定部６から離れ、物品１の水平方向位置が
不安定になり、後述する物品１の受渡しに支障を生ずる
からである。

【００３０】 次に、回転駆動装置３２が動作して、紙
面方向に広がる回転板を９０度回転させて吸着ヘッド２
と物品１を位置Ｙ２に搬送する。吸着ヘッド２と物品１
が位置Ｙ２にある状態では、前述のように気室１１の圧
力は第２の開閉バルブ２４により第１の設定値よりも高
い第２の設定値に保持され、したがって、ストッパ部９
が第２の固定部６から離れることが無い程度に接触して
おり、物品１は正確に設定位置に保持される。他方、吸
着ヘッド２と同じ構造の別の吸着ヘッド２’が吸着ヘッ
ド２に対応する位置Ｙ３に待機しており、吸着ヘッド２
が位置Ｙ２に移行するとき、図３に示したような上下動
装置が動作してアームを所定ストロークだけ前進させて
長くする。これに伴い、吸着ヘッド２’の吸着部の吸着
面が物品１の裏側に接触する。このときは、吸着ヘッド
２’の気室の圧力も第２の設定値にあるので、所定スト
ロークだけ吸着面が前進するときその吸着面は正確に物
品１の裏側に接触する位置まで前進するだけである。

【００３１】 しかる後、前述と同様に吸着ヘッド２’
は物品１を吸着し、これと若干遅れて吸着ヘッド２は吸
着動作を止めて物品１を解放することにより、物品１は
吸着ヘッド２’に保持される。これに伴い、上下動装置
が動作してアームを所定ストロークだけ後退させて短く
すると共に、前述したように回転駆動装置が動作して回
転板を反時計方向に９０度回転させることにより、吸着
ヘッド２’は位置Ｙ４の上方に搬送される。この前後
で、電気信号により第２の開閉バルブ２４が閉じると共
に、排気バルブ２７が開いて気室１１の気体を排気し、
これと少し遅れて第１の開閉バルブ２３は開く。上下動
装置が動作してアーム３３ａを所定ストロークだけ前進
させて長くして吸着ヘッド２’を下げ、位置Ｙ４で物品
１を別の受け台４０に載置する。物品１が別の受け台に
接触する時点では、気室１１は前記第１の設定値になっ
ている。

【００３２】 この実施例では、吸着ヘッド２、２’が
垂直下方向を向いているときには気室の圧力を低い第１
の設定値にし、水平方向を向いているときにはこれより
も大きい第２の設定値にしているので、吸着面３ａが物
品１に接触するときには、ストッパ部９が第２の固定部
６に安定かつほぼ一定の小さな圧力で接触しており、し
たがって、吸着ヘッド２、２’の吸着面３ａが物品１に
接触するときの衝撃を十分に小さくできる。

【００３３】 以上の述べた吸着ヘッド間で物品を受渡
して物品を反転する搬送方法の他に、搬送機構の占有面
積を小さくするために１８０度回転、つまり物品を吸着
した位置の真上で物品を受渡しして反転する方法など種
々の方法が考えられるが、吸着ヘッドがいずれの方向を
向いた状態であろうともその吸着面が物品に接触すると
きには、ストッパ部９が第２の固定部６に安定かつほぼ
一定の小さな圧力で接触するように、ベローズ内の気室
の圧力は調整される。これにより、吸着ヘッドの吸着面
が物品に接触するときの衝撃を十分に小さくでき、かつ
物品を安定かつ確実に吸着保持することができる。な
お、１８０度回転する垂直方向の反転動作を行う場合に
は、前記可動部の重力がベローズ１０の弾性力の方向と
同じになるので、ストッパ部９が第２の固定部６から離
れないように気室１１の圧力を第２の設定値よりも更に
高い第３の設定値の設定値にする必要がある。

【００３４】 また、シャフト部８及び気流気体部４な
どからなる可動部材を軽量にした方が、気室１１の圧力
を小さくすることができると共に、応答速度を大きくで
きるので、シャフト部を中空のパイプ状にしたり、材
質、形状、大きさなどを検討して可動部材をできるだけ
軽量するのが望ましい。ここで、上下動装置は水平方向
にロッドを進退動作を行わせる場合もあるので、直線駆
動装置と言っても良い。

【００３５】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、吸着ヘッドの吸着面が物品に接触するときの衝撃を
十分に小さくできるので、機械的に脆い物品でも安定か
つ確実に吸着保持し、搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる吸着ヘッドの１実施例を示
す。

【図２】 本発明に用いられる気体供給機構の１例を示
す。

【図３】 本発明に係る搬送機構の１実施例を示す。

【図４】 本発明に係る搬送機構の別の１実施例を示
す。

【図５】 従来の吸着ヘッドの１例を示す。

【符号の説明】

１・・物品 ２・・吸着ヘッ
ド ３・・吸着部 ３ａ・・吸着面 ４・・気流気体部 ４ａ・・吸引路 ４ｂ・・気流路 ５・・第１の固
定部 ６・・第２の固定部 ７・・摺動部 ８・・シャフト部 ９・・ストッパ
部 １０・・ベローズ １１・・気室 １２・・Ｏリング ２０・・気流パ
イプ ２１、２２・・分岐された気流パイプ ２３、２４・・第１、第２の開閉バルブ ２５、２６・・第１、第２の流量調整バルブ ２７・・排気バルブ ２８・・ストッ
プバルブ ３０・・搬送アーム ３１・・駆動装
置 ３２・・回転駆動装置 ３２ａ・・回転
板 ３３・・上下動装置 ３４・・アーム
支承用部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 DS01 FS01 FT16 FU00 FU10 NS09 NS11 3F061 AA01 CA01 CB12 CC00 DB00 DB04 DD07 5F031 CA02 CA05 CA09 FA01 FA02 FA07 FA14 FA21 GA24 GA25 GA47 GA48 GA49 PA20

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄いガラス板、プラスチックシート、水
   晶板、セラミックス板、半導体ウエハのような物品の表
   面を吸引して保持する吸着ヘッドにおいて、 固定部と、 前記物品を吸着保持し得る吸着部と、 前記固定部と前記吸着部との間に設けられてそれらの間
   に閉じられた気室を形成するベローズと、 外面から前記気室まで延びる気流路と、を備え、前記気
   流路を通して前記気室に気体を供給することを特徴とす
   る吸着ヘッド。
2. 【請求項２】 薄いガラス板、プラスチックシート、水
   晶板、セラミックス板、半導体ウエハのような物品の表
   面を吸引して保持する吸着ヘッドにおいて、 固定部と、 該固定部に対して可動の可動部材と、 該可動部材の気流基体部に固定されて前記物品を吸着保
   持し得る吸着部と、 前記固定部と前記可動部材との間に設けられてそれらの
   間に閉じられた気室を形成するベローズと、 前記可動部材に備えられて前記吸着部の吸着面が設定レ
   ベルよりも下がるのを防止するストッパ部と、 前記気流基体部を通して外面から前記気室まで延びる気
   流路と、を備え、前記気流路を通して前記気室に供給す
   る気体の量を調整して前記ベローズの弾性力を制御する
   ことを特徴とする吸着ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記可動部材の一部分は前記気室内に存在することを特
   徴とする吸着ヘッド。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３において、 前記固定部により支承される前記可動部材の一部分はシ
   ャフト部からなり、該シャフト部の一端に前記ストッパ
   部が固定、又はそれと一体に形成されていることを特徴
   とする吸着ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項２ないし請求項４のいずれかにお
   いて、 前記シャフト部は中空のパイプ状であることを特徴とす
   る吸着ヘッド。
6. 【請求項６】 請求項２ないし請求項５のいずれかにお
   いて、 前記シャフト部は摺動機構又は転がり機構を介して前記
   固定部に支承されていることを特徴とする吸着ヘッド。
7. 【請求項７】 請求項２ないし請求項５のいずれかの吸
   着ヘッドを備えた吸着装置において、 前記気室に通じる気流パイプを通して気流を供給する気
   体供給装置と、 前記気流パイプの途中に備えられた第１の開閉バルブと
   第１の流量調整バルブと、を備え、前記第１の開閉バル
   ブの開閉制御により前記吸着部の吸着面が前記物品に接
   触するときには前記ストッパ部は前記固定部に接してい
   ることを特徴とする吸着装置。
8. 【請求項８】 請求項２ないし請求項５のいずれかの吸
   着ヘッドを備えた吸着装置において、 前記気室に通じる気流パイプを通して気流を供給する気
   体供給装置と、 前記気流パイプの途中に備えられた第１の開閉バルブと
   第１の流量調整バルブと、 前記気流パイプの途中に備えられた第２の開閉バルブと
   第２の流量調整バルブと、 前記気流パイプの途中に備えられた排気バルブと、を備
   え、前記第１と第２の開閉バルブと前記排気バルブとの
   開閉制御により前記吸着部の吸着面が前記物品に接触す
   るときには前記ストッパ部は前記固定部に接しているこ
   とを特徴とする吸着装置。
9. 【請求項９】 請求項２ないし請求項５のいずれかの吸
   着ヘッドを直線的に駆動及び／又は所定角度回転させる
   駆動装置を備えたことを特徴とする搬送装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記駆動装置は一対の駆動装置からなり、一方の前記駆
    動装置により駆動される一方の吸着ヘッドに吸着保持さ
    れた物品の裏面を他方の前記駆動装置により駆動される
    他方の吸着ヘッドに吸着させると共に保持させ、前記物
    品を反転させることを特徴とする搬送装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記第１の吸着ヘッドが吸着している前記物品の吸着面
    域にほぼ合致する反対側の面域を前記第２の吸着ヘッド
    が吸着することを特徴とする搬送装置。