JP2010048303A - エアスライド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギーの利用効率を高めることができると共に、搬送部品の汚染を防止し、外側移動体の取り付け位置の調整作業を簡素化する。
【解決手段】本発明は、シリンダ１１の内部に給排される駆動用エアにより往復動する内側移動体１４と、内側移動体１４との間で作用する磁石３２，３７ａ，３７ｂの吸引力により内側移動体１４と共に往復動する外側移動体１６と、外側移動体１６の両端部においてシリンダ１１の外周面に覆設される蛇腹１８と、シリンダ１１の外周面と外側移動体１６との間の隙間１５に浮上用エアを供給する浮上用エア供給設備１９と、浮上用エア供給設備１９によって隙間１５に供給された浮上用エアをシリンダ１１の外周面と蛇腹１８との間のエア流路１７を介してタンク２０に戻す浮上用エア回収設備２１とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアスライド装置に関し、特に、シリンダの内部に駆動用エアが給排されて往復動する内側移動体の動作に従ってシリンダの外周面に対して非接触で往復動する外側移動体を備えた非接触式のエアスライド装置に関する。

一般に、半導体製造工場等のクリーンルームでは、半導体ウェハ等の部品を搬送する際、これらの部品が微細な粉塵の付着により汚染されるのを防止するため、非接触式のエアスライド装置が使用されている。

従来のこの種のエアスライド装置は、シリンダに給排される駆動用エアによりシリンダの内部で往復動する内側移動体と、シリンダの外周面に隙間を介して対向するように設けられた外側移動体とを備え、この外側移動体は、シリンダの外周面と外側移動体との間に吹き出される浮上用エアの静圧力と、内部移動体と外部移動体間に作用する磁石の吸引力との釣り合いによって浮上状態に支持され、内側移動体の往復動に伴ってシリンダの外周面に対して非接触で往復動するようになっている（例えば、特許文献１又は２参照）。
特開平５−２３８５４５号公報 特開平５−２３８５４８号公報

しかしながら、上記した従来のエアスライド装置では、シリンダの外周面と外側移動体との間に吹き出された浮上用エアをそのまま外部に放出していたため、エネルギーの利用効率を高めることが難しいといった問題があった。

また、外部移動体に対して外側から局部的に大きな力が作用すると、外側移動体がシリンダの外周面に接触してしまい、その際に発生する粉塵により搬送する部品が汚染されるおそれがあるといった問題があった。

さらに、シリンダ外周面との間に所定の隙間が確保されるように精度よく外側移動体を取り付ける必要があるため、その取り付け位置の調整作業に手間が掛かるといった問題もあった。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、エネルギーの利用効率を高めることができると共に、搬送部品の汚染を防止し、外側移動体の取り付け位置の調整作業を簡素化することのできるエアスライド装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するため、本発明に係るエアスライド装置は、シリンダの内部に給排される駆動用エアにより該シリンダの内部で往復動する内側移動体と、前記シリンダの外周面に所定の隙間を介して対向するように設けられ、前記内側移動体との間で作用する磁石の吸引力により該内側移動体と共に往復動する外側移動体と、該外側移動体の両端部において前記シリンダの外周面に覆設され、該シリンダの外周面との間にエア流路を形成する蛇腹と、前記シリンダの外周面と前記外側移動体との間に浮上用エアを供給し、前記外側移動体を前記シリンダの外周面に対して所定の隙間を隔てて非接触状態に維持する浮上用エア供給設備と、該浮上用エア供給設備によって前記シリンダの外周面と前記外側移動体との間の隙間に供給された浮上用エアを前記シリンダの外周面と前記蛇腹との間のエア流路を介してタンクに戻す浮上用エア回収設備とを備えていることを特徴とする。

そして、本発明に係るエアスライド装置において、エアスライド装置前記外側移動体は前記シリンダの周方向に亘って設けられていると共に該シリンダの周方向に沿って複数に分割されており、該分割された複数の外部移動体と前記シリンダの外周面との間の各隙間に供給する浮上用エアをそれぞれ別々に制御可能なように構成されているのが好ましい。

また、本発明に係るエアスライド装置において、前記シリンダは直方体形状を成し、前記外側移動体は該シリンダを挟んで平行を成す２組のブロック体を備えているのが好ましい。

さらに、本発明に係るエアスライド装置には、前記一方の組のブロック体の両側縁部を連結する連結部材と、該連結部材に挿設されて内外方向に移動自在の内外移動部材とを備えた位置決め手段が設けられており、前記他方の組のブロック体は、該位置決め手段の内側において前記一方の組のブロック体の間に介装されており、前記内外移動部材の内側先端部が前記他方の組のブロック体に当接されることにより該他方の組のブロック体の取付位置を調整可能なように構成されているのが好ましい。

本発明によれば、エネルギーの利用効率を高めることができると共に、搬送部品の汚染を防止し、外側移動体の取り付け位置の調整作業の簡素化を図ることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係るエアスライド装置を示す斜視図、図２は同エアスライド装置を示す断面図である。

本発明の実施の形態に係るエアスライド装置１０は、中空のシリンダ１１と、シリンダ１１の内部に駆動用エアを供給する駆動用エア供給装置１２と、シリンダ１１の内部から駆動用エアを排出させる駆動用エア排出装置１３と、駆動用エア供給装置１２及び駆動用エア排出装置１３によりシリンダ１１の内部に給排される駆動用エアによってシリンダ１１の内部を往復動する内側移動体１４と、シリンダ１１の外周面に所定の隙間１５を介して対向するようにシリンダ１１の周方向に亘って設けられる外側移動体１６と、外側移動体１６の両端部においてシリンダ１１の外周面に覆設される蛇腹１８と、シリンダ１１の外周面と外側移動体１６との間の隙間１５に浮上用エアを供給する浮上用エア供給設備１９と、浮上用エア供給設備１９によりシリンダ１１の外周面と外側移動体１６との間の隙間１５に供給された浮上用エアをタンク２０に戻す浮上用エア回収設備２１とを備えて構成されている。

シリンダ１１は、外形が横長の直方体形状を成すと共に内部に円柱状の空間２２が形成されたシリンダ本体２３と、空間２２の両端部をそれぞれ閉塞するように基台２４上に立設される端板２５とを備えて構成されている。

駆動用エア供給装置１２は、シリンダ１１の両端板２５にそれぞれ接続される駆動用エア供給管２６と、切替弁２７を介して駆動エア供給管２６に接続されるコンプレッサ２８とを備えて構成されている。また、駆動用エア排出装置１３は、シリンダ１１の両端板２５にそれぞれ接続される駆動用エア排出管２９と、切替弁３０を介して駆動エア排出管２９に接続される吸引ポンプ３１とを備えて構成されている。

内側移動体１４は、円柱形状を成し、両端部にそれぞれ磁石３２が取り付けられている。また、内側移動体１４の外周部の所要位置には複数の溝３３が形成され、これらの溝３３に例えばYパッキング等のシール部材３４が嵌設されており、シリンダ１１の空間２２内を水平に往復動可能となっている。

外側移動体１６は、シリンダ１１を挟んで平行を成す２組の扁平な直方体形状のブロック体３５ａ，３５ｂと３６ａ，３６ｂを備えており、一方の組のブロック体３５ａ，３５ｂはシリンダ１１の上下に配設され、他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂはシリンダ１１の左右に配設されている。各ブロック体３５ａ，３５ｂと３６ａ，３６ｂの両端部には、内側移動体１４の磁石３２に対向するようにそれぞれ磁石３７ａ，３７ｂ（他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂの磁石は図示省略）が取り付けられており、これらの磁石３７ａ，３７ｂは内側移動体１４の磁石３２と反対の極性を有している。

各ブロック体３５ａ，３５ｂと３６ａ，３６ｂには、内部に空洞部３９ａ，３９ｂ（左右のブロック体３６ａ，３６ｂの空洞部は図示省略）がそれぞれ形成されており、各ブロック体３５ａ，３５ｂと３６ａ，３６ｂの空洞部３９ａ，３９ｂは図示しない連通孔によりそれぞれ互いに連通されている。また、各ブロック体３５ａ，３５ｂと３６ａ，３６ｂのシリンダ１１の外周面に対向する面には、凹部４０ａ，４０ｂが形成されており、空洞部３９ａ，３９ｂと凹部４０ａ，４０ｂとはエア吐出孔４１ａ，４１ｂにより接続されている（左右のブロック体３６ａ，３６ｂの凹部及び通孔は図示省略）。さらに、上側のブロック体３５ａの上面中央部にはエア供給孔４９が穿設されており、このエア供給孔４９は空洞部３９ａに連通している。

外側移動体１６の両側縁部にはそれぞれ位置決め手段４２ａ，４２ｂが設けられている。図３に良く示されているように、この位置決め手段４２ａ，４２ｂは、一方の組のブロック体３５ａ，３５ｂの両側縁部を連結する連結部材４３ａ，４３ｂと、連結部材４３ａ，４３ｂに挿設されて内外方向に水平に移動自在の複数（図示では２個ずつ）の内外移動部材４４ａ，４４ｂとを備えて構成されている。連結部材４３ａ，４３ｂは、扁平な直方体形状を成し、上下のブロック体３５ａ，３５ｂに対して締結具４５により固定されており、これにより、上下のブロック体３５ａ，３５ｂはシリンダ１１の外周面から所定の隙間１５を隔てて非接触状態で支持されるようになっている。

内外移動部材４４ａ，４４ｂは、連結部材４３ａ，４３ｂを水平に挿通するボルト部４６ａ，４６ｂと、ボルト部４６ａ，４６ｂの外側端部に螺嵌されるナット部４７ａ，４７ｂと、ボルト部４６ａ，４６ｂの内側端部に鍔状に螺着される当接部４８ａ，４８ｂと、当接部４８ａ，４８ｂと連結部材４３ａ，４３ｂとの間に介装されるコイルばね４９ａ，４９ｂとを備えており、ボルト部４６ａ，４６ｂの外側端面には溝５０ａ，５０ｂが形成されている。

蛇腹１８は、外側移動体１６の両端部と端板２５とを間においてシリンダ１１の外周面全体を覆うように設けられ、シリンダ１１の外周面との間にはエア流路１７が形成されている。

浮上用エア供給設備１９は、上側のブロック体３５ａのエア供給孔４９に接続される浮上用エア供給管５１と、浮上用エア供給管５１の末端に接続されるコンプレッサ５２とを備えて構成されている。そして、浮上用エア供給設備１９によって各ブロック体３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂとシリンダ１１の外周面との間の各隙間１５に供給される浮上用エアの流量や圧力は、流量センサや圧力センサ及び図示しない制御装置等によってそれぞれ別々に制御されるようになっている。

浮上用エア回収設備２１は、蛇腹１８とシリンダの外周面との間のエア流路１７に連通可能なように端板２５に接続される浮上用エア回収管５３と、浮上用エア回収管５３の末端に接続されるタンク２０とを備えて構成されている。

このような構成を備えたエアスライド装置１０において、外側移動体１６をシリンダ１１の周りに取り付けるには、先ず、一方の組のブロック体３５ａ，３５ｂの間に他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂを介装し、内外移動部材４４ａ，４４ｂの当接部４８ａ，４８ｂをそれぞれ他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂの外面に当接させる。次いで、ボルト部４６ａ，４６ｂの外側端面の溝５０ａ，５０ｂに治具を嵌設させて回転し、ボルト部４６ａ，４６ｂを内側方向に移動させ、他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂの取り付け位置を調整する。

そして、他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂがシリンダ１１の外周面から所定の隙間１５を隔てた位置で他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂを締結具５４ａ，５４ｂによって一方の組のブロック体３５ａ，３５ｂに固定する。これにより、他方の組のブロック体３６ａ，３６ｂはシリンダ１１の外周面に対して非接触状態で支持される。なお、この際、一方の組のブロック体３５ａ，３５ｂには、締結具５４ａ，５４ｂの取り付け位置を左右方向に微調整可能なように締結具５４ａ，５４ｂが遊嵌可能な長孔等を予め形成しておくのが好ましい。

次に、本発明の実施の形態に係るエアスライド装置１０の作用について説明する。

浮上用エア供給設備１９により外側移動体１６の上側のブロック体３５ａに浮上用エアが供給され、この浮上用エアは上側のブロック体３５ａから前記図示しない連通孔を通って左右のブロック体３６ａ，３６ｂの空洞部及び下側のブロック体３５ｂの空洞部３９ｂ（左右のブロック体３６ａ，３６ｂの空洞部は図示省略）に供給される。そして、各空洞部３９ａ，３９ｂに供給された浮上用エアは、流量センサや圧力センサ及び図示しない制御装置等によってその流量や圧力をそれぞれ別々に制御され、エア吐出孔４１ａ，４１ｂから凹部４０ａ，４０ｂに吐出され、この浮上用エアにより、外側移動体１６はシリンダ１１の外周面との間に所定の隙間１５を確保した非接触状態で支持される（左右のブロック体３６ａ，３６ｂのエア吐出孔及び凹部は図示省略）。

一方、シリンダ１１の内部には、駆動用エア供給措置１２によって駆動用エアが供給されると共に、駆動用エア排出装置１３によってシリンダ１１の内部から駆動用エアが排出される。これにより、内側移動体１４がシリンダ１１の内部の空間２２を水平に往復動すると、外側移動体１６の各ブロック体３５ａ，３５ｂと３６ａ，３６ｂの両端部には内側移動体１４の磁石３２に対向するように内側移動体１４の磁石３２と反対の極性を有する磁石３７ａ，３７ｂが取り付けられているため、外側移動体１６は内側移動体１４の往復動に従ってシリンダ１１の外周面に対して非接触で往復動する。そして、外側移動体１６に載置された部品は所定場所に搬送される。

また、この時、浮上用エア供給設備１９により外側移動体１６とシリンダ１１の外周面との間に供給された浮上用エアは、隙間１５からエア流路１７に流出し、浮上用エア回収設備２１の浮上用エア回収管５３を通ってタンク２０内に回収される。その後、タンク２０内に回収されたエアは、上記浮上用エアとして再利用可能な他、真空発生器やエアシリンダ等、エアの供給を必要とする機器に利用することができるため、エネルギーの利用効率を高めることができる。

このように上記した実施の形態に係るエアスライド装置１０によれば、シリンダ１１の外周面と外側移動体１６との間に吹き出された浮上用エアを再利用することができるため、エネルギーの利用効率を高めることができる。

また、外部移動体１６は、シリンダ１１の周方向に亘って設けられていると共にシリンダ１１の周方向に沿って４つに分割され、シリンダ１１を挟んで平行を成す２組のブロック体３５ａ，３５ｂと３６ａ，３６ｂにより構成されているため、各ブロック体３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂとシリンダ１１の外周面との間の各隙間１５に供給する浮上用エアの流量や圧力をそれぞれ別々に制御することができる。そのため、外部移動体１６に対して外側から局部的に大きな力が作用したとしても、そのブロック体の隙間１５に供給される浮上エアの流量や圧力を高めるように制御することにより、外側移動体１６がシリンダ１１の外周面に接触することがないため、外部移動体１６の搬送する部品が粉塵によって汚染されるのを確実に防止することができる。

さらに、位置決め手段４２ａ，４２ｂにより、外側移動体１６の取り付け作業の簡素化を図ることができ、外側移動体１６とシリンダ１１の外周面との間に所定の隙間を確実に保持することができ、製品の信頼性を高めることができる。

なお、上記した実施の形態では、浮上用エア供給設備１９から外側移動体１６の上側のブロック体３５ａだけに浮上用エアを供給しているが、これは単なる例示に過ぎず、例えば、すべてのブロック体３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂにそれぞれ浮上用エア供給管５１を接続して浮上用エアを供給するように構成してもよい。この場合、各ブロック体３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂの空洞部３９ａ，３９ｂの間に前記連通孔を設ける必要はなく、各ブロック体３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂとシリンダ１１の外周面との間の各隙間に供給する浮上用エアの流量や圧力の制御をより確実且つ容易に行うことができるようになる。

本発明の実施の形態に係るエアスライド装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るエアスライド装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るエアスライド装置において外側移動体の取り付け位置を調整している状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ エアスライド装置
１１ シリンダ
１４ 内側移動体
１６ 外側移動体
１７ エア流路
１８ 蛇腹
１９ 浮上用エア供給設備
２１ 浮上用エア回収設備
３２ 磁石
３５ａ，３５ｂ 一方の組のブロック体
３６ａ，３６ｂ 他方の組のブロック体
３７ａ，３７ｂ 磁石
４２ａ，４２ｂ 位置決め手段
４３ａ，４３ｂ 連結部材
４４ａ，４４ｂ 内外移動部材

Claims (4)

1. シリンダの内部に給排される駆動用エアにより該シリンダの内部で往復動する内側移動体と、
   前記シリンダの外周面に所定の隙間を介して対向するように設けられ、前記内側移動体との間で作用する磁石の吸引力により該内側移動体と共に往復動する外側移動体と、
   該外側移動体の両端部において前記シリンダの外周面に覆設され、該シリンダの外周面との間にエア流路を形成する蛇腹と、
   前記シリンダの外周面と前記外側移動体との間に浮上用エアを供給し、前記外側移動体を前記シリンダの外周面に対して所定の隙間を隔てて非接触状態に維持する浮上用エア供給設備と、
   該浮上用エア供給設備によって前記シリンダの外周面と前記外側移動体との間の隙間に供給された浮上用エアを前記シリンダの外周面と前記蛇腹との間のエア流路を介してタンクに戻す浮上用エア回収設備と、
   を備えていることを特徴とするエアスライド装置。
2. 前記外側移動体は前記シリンダの周方向に亘って設けられていると共に該シリンダの周方向に沿って複数に分割されており、該分割された複数の外部移動体と前記シリンダの外周面との間の各隙間に供給する浮上用エアをそれぞれ別々に制御可能なように構成されている請求項１に記載のエアスライド装置。
3. 前記シリンダは直方体形状を成し、前記外側移動体は該シリンダを挟んで平行を成す２組のブロック体を備えている請求項１又は２に記載のエアスライド装置。
4. 前記一方の組のブロック体の両側縁部を連結する連結部材と、該連結部材に挿設されて内外方向に移動自在の内外移動部材とを備えた位置決め手段が設けられており、前記他方の組のブロック体は、該位置決め手段の内側において前記一方の組のブロック体の間に介装されており、前記内外移動部材の内側先端部が前記他方の組のブロック体に当接されることにより該他方の組のブロック体の取付位置を調整可能なように構成されている請求項３に記載のエアスライド装置。
   

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