JP2010253567A - 吸引保持ハンド、吸引保持方法、及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保持端末の吸着端面に対する保持対象物の姿勢を一定に保ち、吸着端面に対する保持対象物の姿勢が一定でなくなって傾くことに起因して、吸着端面と保持対象物との間の隙間が保たれなくなり、吸着端面と保持対象物とが接触することなどを抑制できる吸引保持ハンド、吸引保持方法、及び搬送装置を提供する。
【解決手段】吸引保持ハンドは、旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生ずる負圧と、旋回流発生室の端から側方に流出する気体とにより、保持対象物を非接触で吸引保持する吸引保持ハンドであって、旋回流発生室の吸引用吹出し口が開口した吸引保持面を有する吸引パットと、吸引パットに吸引されて吸引保持面に臨む位置に在る保持対象物の面に略連続する被吸引面に対向し、被吸引面に圧縮気体を吹き付けることが可能な位置に配設された複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、保持対象物を吸引保持する吸引保持ハンド、保持対象物を吸引保持する吸引保持方法、及び搬送対象物を吸引保持して搬送する搬送装置に関する。

従来から、複数の半導体装置が形成された半導体基板のように、脆い材料に微細な構造が精密に形成された被加工物を加工する工程においては、被加工物を搬送する際に被加工物の加工面を損なわないための被加工物のチャッキング方法及びチャッキング装置について様々な工夫がされている。保持するために接触することが可能な面が少ない保持対象物を保持する方法として、ベルヌーイの定理を応用して被加工物などの保持対象物を非接触でチャッキングするベルヌーイチャックを用いる保持方法が使われている。

特許文献１には、空気の旋回流が発生する旋回室と、旋回室に連通するとともに被搬送物に対向する対向面と、を設けることによって、非接触で被搬送物を吸着する無接触搬送装置が開示されている。
特許文献２には、旋回室の形状を工夫することによって、エア供給量に対するワークの保持範囲を拡大させ、ワークを確実且つ安定的に保持して移送することが可能な非接触搬送装置が開示されている。

特開平１１−２５４３６９号公報 特開２００８−８７９１０号公報

しかしながら、特許文献１又は特許文献２に開示された搬送装置において保持対象物（被搬送物、ワーク）などを保持（吸着）する保持端末では、旋回室からの圧縮空気の流出状態が、保持端末の全周で必ずしも均一ではないことに起因して、保持端末の吸着端面に対する保持対象物の姿勢が、一定に保ち難いという課題があった。吸着端面に対する保持対象物の姿勢が一定でなくなって傾くことによって、吸着端面と保持対象物との間の隙間が保たれなくなり、吸着端面と保持対象物とが接触することがあるという課題があった。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる吸引保持ハンドは、旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じる負圧と、前記旋回流発生室の端から側方に流出する気体とにより、保持対象物を非接触で吸引保持する吸引保持ハンドであって、前記旋回流発生室の吸引用吹出し口が開口した吸引保持面を有する吸引パットと、前記吸引パットに吸引されて前記吸引保持面に臨む位置に在る前記保持対象物の面に略連続する被吸引面に対向し、前記被吸引面に圧縮気体を吹き付けることが可能な位置に配設された複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置と、を備えることを特徴とする。

この吸引保持ハンドによれば、複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置を作動させることによって、吸引パットに吸引されて吸引保持面に臨む位置に吸引されている保持対象物の被吸引面に圧縮気体を吹き付けることができる。
ベルヌーイの定理を利用したベルヌーイチャックは、旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じた負圧によって保持対象物を吸引する。旋回流発生室の気体は、吸引保持面に開口した吸引用吹出し口から流出するため、保持対象物を吸引保持面から離反させる方向の力を被吸引面に作用させることから、吸引された保持対象物と吸引保持面との非接触状態が形成される。
気体吹出し装置によって保持対象物の被吸引面に圧縮気体を吹き付けることで、保持対象物を吸引保持面から離反させる方向の力を被吸引面に作用させることから、保持対象物と吸引保持面との非接触状態をより確実に維持することができる。旋回流発生室で旋回流として流動した後で吸引用吹出し口から流出する気体は、吸引用吹出し口の全周において必ずしも一定の状態で流出するとは限らない。吸引用吹出し口からの気体の流出状態の、吸引用吹出し口の周方向におけるばらつきは、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢の変動を引起こす。一方、気体吹出し装置によって吹き付ける気体は、一定の圧力を保ち易いため、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢を一定の姿勢に保つことで、保持対象物と吸引保持面との非接触状態をより確実に維持することができる。

［適用例２］上記適用例にかかる吸引保持ハンドは、前記気体吹出し装置が、前記複数の吹出し孔のそれぞれの吹出し孔に供給する前記気体の流量を調整可能な流量調整弁を備えることが好ましい。

この吸引保持ハンドによれば、流量調整弁を用いて吹出し孔に供給する気体の流量を調整することによって、保持対象物の被吸引面に当たる圧縮気体の量を調整することができる。これにより、圧縮気体が当たることで被吸引面に作用する押し力を調整して、保持対象物と吸引保持面との距離を調整することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる吸引保持ハンドは、前記気体吹出し装置が、３個以上の前記吹出し孔を備え、３個以上の前記吹出し孔が、前記吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に前記吸引用吹出し口の中心が位置する位置に配設されていることが好ましい。

この吸引保持ハンドによれば、吸引用吹出し口が吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側にあることから、吸引用吹出し口からの吸引力の作用点位置も、吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に位置する。吹出し孔からの気体による押し力の合力の作用点も、吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に位置する。従って、保持対象物に作用する吸引力と押し力との作用点の位置が近くなるため、吸引力と押し力との作用点の位置が異なることによるモーメントの大きさを小さくして、保持対象物の被吸引面が吸引保持ハンドの吸引保持面に対して傾くことを抑制することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる吸引保持ハンドは、前記保持対象物の部分の前記吸引保持面からの距離を測定する測定手段をさらに備えることが好ましい。

この吸引保持ハンドによれば、測定手段によって、保持対象物の吸引保持面からの距離を測定することができる。保持対象物の複数の部分の吸引保持面からの距離を測定することで、吸引保持面に対する保持対象物の傾きなどの姿勢を求めることができる。

［適用例５］上記適用例にかかる吸引保持ハンドは、前記測定手段によって測定された前記保持対象物の部分ごとの前記吸引保持面からの距離に応じて、前記流量調整弁を制御することによって、それぞれの前記吹出し孔ごとに供給する前記気体の流量を調整する流量バランス調整手段をさらに備えることが好ましい。

この吸引保持ハンドによれば、流量調整弁を制御することによって、それぞれの吹出し孔ごとに供給する気体の流量を調整することで、保持対象物の被吸引面に当たる圧縮気体の量を、保持対象物の部分ごとに調整することができる。これにより、圧縮気体が当たることで被吸引面に作用する押し力を保持対象物の部分ごとに調整して、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢を調整することができる。流量バランス調整手段が、測定手段によって測定された保持対象物の部分ごとの吸引保持面からの距離に応じて、流量調整弁を制御することによって、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢を、所望の姿勢に、例えば保持対象物を吸引保持面に対して平行となるように、調整することができる。

［適用例６］本適用例にかかる吸引保持方法は、旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じる負圧と、前記旋回流発生室の吸引用吹出し口から前記吸引用吹出し口が開口した吸引保持面に流出する気体とにより、前記吸引保持面を有する吸引パットに、保持対象物を非接触で吸引保持する吸引保持方法であって、前記保持対象物が前記吸引パットに吸引保持されて前記吸引保持面に臨む位置に在る状態の場合に、前記保持対象物の面に略連続する被吸引面に対向する位置に配設された複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置の吹出し孔に、圧縮気体を供給することによって、前記被吸引面に圧縮気体を吹き付ける気流吹き付け工程と、前記旋回流発生室に圧縮気体を供給することによって、前記吸引保持面に前記保持対象物を吸引する吸引工程と、を有することを特徴とする。

この吸引保持方法によれば、気流吹き付け工程において複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置を作動させることによって、吸引パットに吸引されて吸引保持面に臨む位置に吸引されている保持対象物の被吸引面に圧縮気体を吹き付けることができる。
吸引工程において使用する吸引保持装置は、旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じた負圧によって保持対象物を吸引する。旋回流発生室の気体は、吸引保持面に開口した吸引用吹出し口から流出するため、保持対象物を吸引保持面から離反させる方向の力を被吸引面に作用させることから、吸引された保持対象物と吸引保持面との非接触状態が形成される。
気流吹き付け工程において、気体吹出し装置によって保持対象物の被吸引面に圧縮気体を吹き付けることで、保持対象物を吸引保持面から離反させる方向の力を被吸引面に作用させることから、保持対象物と吸引保持面との非接触状態をより確実に維持することができる。旋回流発生室で旋回流として流動した後で吸引用吹出し口から流出する気体は、吸引用吹出し口の全周において必ずしも一定の状態で流出するとは限らない。吸引用吹出し口からの気体の流出状態の、吸引用吹出し口の周方向におけるばらつきは、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢の変動を引起こす。一方、気体吹出し装置によって吹き付ける気体は、一定の圧力を保ち易いため、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢を一定の姿勢に保つことで、保持対象物と吸引保持面との非接触状態をより確実に維持することができる。

［適用例７］上記適用例にかかる吸引保持方法は、前記気流吹き付け工程において前記被吸引面に吹き付ける前記圧縮気体の流量を調整する気体流量調整工程をさらに有することが好ましい。

この吸引保持方法によれば、気体流量調整工程において被吸引面に吹き付ける圧縮気体の流量を調整する。これにより、圧縮気体が当たることで被吸引面に作用する押し力を調整して、保持対象物の被吸引面と吸引保持面との距離を調整することができる。

［適用例８］上記適用例にかかる吸引保持方法は、前記気体吹出し装置は３個以上の前記吹出し孔を備え、３個以上の前記吹出し孔が、前記吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に前記吸引用吹出し口の中心が位置する位置に配設されていることが好ましい。

この吸引保持方法によれば、吸引用吹出し口が吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側にあることから、吸引用吹出し口からの吸引力の作用点位置も、吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に位置する。吹出し孔からの気体による押し力の合力の作用点も、吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に位置する。従って、保持対象物に作用する吸引力と押し力との作用点の位置が近くなるため、吸引力と押し力との作用点の位置が異なることによるモーメントの大きさを小さくして、保持対象物の被吸引面が、吸引保持面に対して傾くことを抑制することができる。

［適用例９］上記適用例にかかる吸引保持方法は、前記保持対象物の部分の前記吸引用吹出し口からの距離を測定する高さ測定工程をさらに有することが好ましい。

この吸引保持方法によれば、高さ測定工程を実施することによって、保持対象物の被吸引面の吸引保持面からの距離を測定することができる。さらに、保持対象物の複数の部分の吸引保持面からの距離を測定することで、吸引保持面に対する保持対象物の傾きなどの姿勢を求めることができる。

［適用例１０］上記適用例にかかる吸引保持方法は、前記高さ測定工程において測定された前記保持対象物の部分ごとの前記吸引保持面からの距離に応じて、それぞれの前記吹出し孔ごとに供給する前記気体の流量を調整する流量バランス調整工程をさらに有することが好ましい。

この吸引保持方法によれば、気体流量調整工程を実施して、それぞれの吹出し孔ごとに供給する気体の流量を調整することで、保持対象物の被吸引面に当たる圧縮気体の量を、保持対象物の部分ごとに調整することができる。これにより、圧縮気体が当たることで被吸引保持面に作用する押し力を保持対象物の部分ごとに調整して、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢を調整することができる。流量バランス調整工程において、高さ測定工程において測定された保持対象物の部分ごとの吸引保持面からの距離に応じて、気体の流量を制御することによって、保持対象物の吸引保持面に対する姿勢を、所望の姿勢に、例えば保持対象物を吸引保持面に対して平行となるように、調整することができる。

［適用例１１］本適用例にかかる搬送装置は、旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じる負圧と、前記旋回流発生室の端から側方に流出する気体とにより、搬送対象物を非接触で吸引保持する保持手段を備え、前記保持手段によって保持した前記搬送対象物を搬送する搬送装置であって、前記保持手段は、前記旋回流発生室の吸引用吹出し口が開口した吸引保持面を有する吸引パットと、前記吸引パットに吸引されて前記吸引保持面に臨む位置に在る前記搬送対象物の面に略連続する被吸引面に対向し、前記被吸引面に圧縮気体を吹き付けることが可能な位置に配設された複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置と、を備えることを特徴とする。

この搬送装置によれば、複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置を作動させることによって、吸引パットに吸引されて吸引保持面に臨む位置に吸引されている搬送対象物の被吸引面に圧縮気体を吹き付けることができる。
気体の旋回流の中心部に生じる負圧による吸引力を利用する保持手段は、旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じた負圧によって搬送対象物を吸引する。旋回流発生室の気体は、吸引保持面に開口した吸引用吹出し口から流出するため、搬送対象物を吸引保持面から離反させる方向の力を被吸引面に作用させることから、吸引された搬送対象物と吸引保持面との非接触状態が形成される。
気体吹出し装置によって搬送対象物の被吸引面に圧縮気体を吹き付けることで、搬送対象物を吸引保持面から離反させる方向の力を被吸引面に作用させることから、搬送対象物と吸引保持面との非接触状態をより確実に維持することができる。旋回流発生室で旋回流として流動した後で吸引用吹出し口から流出する気体は、吸引用吹出し口の全周において必ずしも一定の状態で流出するとは限らない。吸引用吹出し口からの気体の流出状態の、吸引用吹出し口の周方向におけるばらつきは、搬送対象物の吸引保持面に対する姿勢の変動を引起こす。一方、気体吹出し装置によって吹き付ける気体は、一定の圧力を保ち易いため、搬送対象物の吸引保持面に対する姿勢を一定の姿勢に保つことで、搬送対象物と吸引保持面との非接触状態をより確実に維持することができる。

［適用例１２］上記適用例にかかる搬送装置は、搬送装置が備える前記気体吹出し装置が、前記複数の吹出し孔のそれぞれの吹出し孔に供給する前記気体の流量を調整可能な流量調整弁を備えることが好ましい。

この搬送装置によれば、流量調整弁を用いて吹出し孔に供給する気体の流量を調整することによって、搬送対象物の被吸引面に当たる圧縮気体の量を調整することができる。これにより、圧縮気体が当たることで被吸引面に作用する押し力を調整して、搬送対象物と吸引保持面との距離を調整することができる。

［適用例１３］上記適用例にかかる搬送装置は、搬送装置が備える前記気体吹出し装置が、３個以上の前記吹出し孔を備え、３個以上の前記吹出し孔が、前記吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に前記吸引用吹出し口の中心が位置する位置に配設されていることが好ましい。

この搬送装置によれば、吸引用吹出し口が吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側にあることから、吸引用吹出し口からの吸引力の作用点位置も、吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に位置する。吹出し孔からの気体による押し力の合力の作用点も、吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に位置する。従って、搬送対象物に作用する吸引力と押し力との作用点の位置が近くなるため、吸引力と押し力との作用点の位置が異なることによるモーメントの大きさを小さくして、搬送対象物の被吸引面が吸引パットの吸引保持面に対して傾くことを抑制することができる。

［適用例１４］上記適用例にかかる搬送装置は、前記搬送対象物の部分の前記吸引保持面からの距離を測定する測定手段をさらに備えることが好ましい。

この搬送装置によれば、測定手段によって、搬送対象物の吸引保持面からの距離を測定することができる。搬送対象物の複数の部分の吸引保持面からの距離を測定することで、吸引保持面に対する搬送対象物の傾きなどの姿勢を求めることができる。

［適用例１５］上記適用例にかかる搬送装置は、前記測定手段によって測定された前記搬送対象物の部分ごとの前記吸引保持面からの距離に応じて、前記流量調整弁を制御することによって、それぞれの前記吹出し孔ごとに供給する前記気体の流量を調整する流量バランス調整手段をさらに備えることが好ましい。

この搬送装置によれば、流量調整弁を制御することによって、それぞれの吹出し孔ごとに供給する気体の流量を調整することで、搬送対象物の被吸引面に当たる圧縮気体の量を、搬送対象物の部分ごとに調整することができる。これにより、圧縮気体が当たることで被吸引面に作用する押し力を搬送対象物の部分ごとに調整して、搬送対象物の吸引保持面に対する姿勢を調整することができる。流量バランス調整手段が、測定手段によって測定された搬送対象物の部分ごとの吸引保持面からの距離に応じて、流量調整弁を制御することによって、搬送対象物の吸引保持面に対する姿勢を、所望の姿勢に、例えば搬送対象物を吸引保持面に対して平行となるように、調整することができる。

［適用例１６］上記適用例にかかる搬送装置は、前記測定手段が、前記保持手段の前記吸引パットと一体に設けられていることが好ましい。

この搬送装置によれば、測定手段は吸引パットと一体に形成されているため、測定手段と吸引パットの吸引保持面との位置関係は固定である。これにより、測定手段によって、測定手段からの被吸引面までの距離を測定することで、搬送対象物における被吸引面の吸引保持面からの距離を測定することができる。

［適用例１７］上記適用例にかかる搬送装置は、前記測定手段が、前記保持手段の前記吸引パットとは別に、固定して設けられていることが好ましい。

この搬送装置によれば、測定手段は保持手段とは別に、独立して配設されている。これにより、測定手段を吸引パットと一体にするために必要となる、測定手段の構造や大きさなどの制約の増加を抑制することができる。

（ａ）は、ＳＡＷ共振片の一例を示す平面図。（ｂ）は、複数のＳＡＷパターンが形成された共振片ウェハーの平面図。 給除材装置の概略構成を示す外観斜視図。 吸引パットの構造を示す斜視図。 ヘッドケースの構成を示す平面図。 （ａ）は、ヘッドケースに吸引パットが取り付けられた状態を示す断面図。（ｂ）は、ヘッドケースに吸引パットが取り付けられた状態を吸引パット側から見た平面図。 吸引保持ハンドの全体構成を示す分解斜視図。 吸引保持ハンドのパットホルダー周りの概構成を示す外観斜視図。

以下、吸引保持ハンド、吸引保持方法、及び搬送装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。実施形態は、搬送装置の一例である、給除材装置を例にして説明する。実施形態の給除材装置は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子の製造工程において、ＳＡＷ共振片を構成する複数のＳＡＷパターンが区画形成された共振片ウェハーを取扱う給除材装置である。なお、以下の説明において参照する図面では、構成部材をわかり易く表示するために、部材又は部分の縦横の縮尺や部分ごとの縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。

＜共振片ウェハー＞
最初に、給除材装置１０（図２参照）が扱う搬送対象物又は保持対象物の一例である、共振片ウェハー１Ａについて、図１を参照して説明する。共振片ウェハー１Ａは、圧電体ウェハーにＳＡＷ共振片１が区画形成されたものであり、ＳＡＷ共振片１は、ＳＡＷ共振子を構成する主要要素である。図１（ａ）は、ＳＡＷ共振片の一例を示す平面図である。図１（ｂ）は、複数のＳＡＷパターンが形成された共振片ウェハーの平面図である。
ＳＡＷ共振子は、ハウジングにＳＡＷ共振片１を封入し、接着剤で接着し、ボンディングワイヤでハウジング端子と導通させて形成される。

図１（ａ）に示したように、ＳＡＷ共振片１は、水晶、リチウムタンクレート、リチウムニオブベートなどの圧電体を矩形にカットしたものを基体（チップ）として構成されている。本実施形態の圧電体のチップ３は、平らな略長方形にカットされており、その表面（主面）３ａの中央に、１組の電極４ａ及び電極４ｂからなる交叉指電極（ＩＤＴ：Inter Digital Transducer）４が形成されている。ＩＤＴ４の長手方向の両側には、格子状の反射器６が、それぞれ形成されている。チップ３の長手方向の縁に沿って、ＩＤＴ４を形成する電極４ａ又は電極４ｂとそれぞれ繋がった導通用のボンディングランド５ａ及びボンディングランド５ｂが、形成されている。ボンディングランド５ａ及びボンディングランド５ｂは、電極４ａ及び電極４ｂと同じ素材を用いて形成されており、このボンディングランド５ａ及びボンディングランド５ｂにワイヤーボンディングすることによって電気的な接続が得られる。交叉指電極４と、反射器６と、ボンディングランド５ａ及びボンディングランド５ｂと、の組をＳＡＷパターン２と表記する。
図１（ａ）に破線で示した領域７ａ及び領域７ｂは、陽極酸化レジスト膜を形成する領域である。陽極酸化膜は、電極の表面を陽極酸化することによって、酸化膜を電極の表面に形成し、ＳＡＷ共振片の特性にほとんど影響を与えることなく、電極を保護することで、電極に異物が付着することによるトラブルを防止するものである。陽極酸化レジスト膜は、ボンディングランド５ａ及びボンディングランド５ｂに陽極酸化膜が形成されないようにするためのレジスト膜である。

図１（ｂ）に示すように、共振片ウェハー１Ａは、圧電体のウェハー３Ａに複数のＳＡＷパターン２が形成されている。共振片ウェハー１Ａは、複数のＳＡＷパターン２が形成された状態で陽極酸化が行われる。なお、本実施形態では、共振片ウェハー１Ａは、陽極酸化が行われる前も、陽極酸化が行われた後も、共振片ウェハー１Ａと表記する。陽極酸化を実施する装置に共振片ウェハー１Ａを給材したり、陽極酸化膜が形成された共振片ウェハー１Ａを除材する際は、ＳＡＷパターン２が形成された面や、陽極酸化膜の面を保持することで共振片ウェハー１Ａを保持するため、ＳＡＷパターン２や陽極酸化膜に影響を与えない保持方法を用いることが必要である。

＜給除材装置＞
次に、給除材装置１０について、図２を参照して説明する。図２は、給除材装置の概略構成を示す外観斜視図である。
図２に示すように、給除材装置１０は、吸引保持ハンド２０と、給除材腕３１と機台３８とを備えるロボット機構３０と、給除材装置制御部３９とを備えている。
給除材腕３１は、腕部３２ａと、腕部３２ｂと、腕関節部３３と、ハンド保持機構３４と、腕軸部３６とを備えている。腕部３２ａの一端と腕部３２ｂの一端とは、腕関節部３３で接続されている。腕部３２ｂの腕関節部３３に接続された一端の反対側の一端は、腕軸部３６に接続されている。腕軸部３６は、腕部３２ｂを腕軸部３６の回動軸を中心に回動可能に支持している。腕部３２ｂは、腕部３２ａを、腕関節部３３を介して、腕関節部３３の回動軸を中心に回動可能に支持している。腕部３２ａと腕部３２ｂとは、腕関節部３３において互いのなす角度を調整可能である。即ち、給除材腕３１は、腕関節部３３において屈伸可能である。腕軸部３６の回動軸の軸方向と、腕関節部３３の回動軸の軸方向とは、互いに略平行である。機台３８は、内蔵する摺動支持機構（図示省略）を介して、腕軸部３６を腕軸部３６の回動軸の軸方向に摺動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持している。

腕部３２ａの腕関節部３３に接続された一端の反対側の一端には、ハンド保持機構３４が固定されている。ハンド保持機構３４には、吸引保持ハンド２０が固定されている。ハンド保持機構３４は、腕軸部３６の回動軸の軸方向及び腕関節部３３の回動軸の軸方向と同じ軸方向の回動軸を有し、腕部３２ａに対して、当該回動軸を中心に吸引保持ハンド２０を回動可能に支持している。
吸引保持ハンド２０は、後述する吸引パット２１（図３参照）を４個備えており、吸引保持ハンド２０の吸引保持面は、４個の吸引パット２１が備える４個の吸引保持面１８２（図３参照）で構成されている。吸引保持ハンド２０の吸引保持面は、ハンド保持機構３４の回動軸と略垂直であり、ハンド保持機構３４によって吸引保持ハンド２０を回動させることで、吸引保持面に平行な平面方向における吸引保持面の方向を変えることができる。
給除材装置制御部３９は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、給除材装置１０の各部の動作を統括制御する。

次に、給除材装置１０によってワークを搬送する際の給除材装置１０の動作について説明する。
最初に、腕軸部３６によって、給除材腕３１を回動させて任意の方向に向け、腕関節部３３において給除材腕３１を屈伸させることによって、吸引保持ハンド２０を任意の位置、例えば、ワークを吸引保持可能な位置に位置させる。次に、機台３８の摺動支持機構によって、腕軸部３６を腕軸部３６の回動軸の軸方向に摺動させることによって、吸引保持ハンド２０の吸引保持面をワークを吸引保持可能な距離まで接近させ、当該位置でワークを吸引保持する。次に、機台３８の摺動支持機構によって腕軸部３６を摺動させて、吸引保持ハンド２０を移動させ、ワークを持ち上げる。
次に、腕軸部３６によって、給除材腕３１を回動させて、給除材腕３１をワークを載置する方向に向け、腕関節部３３において給除材腕３１を屈伸させることによって、ワークを吸引保持した吸引保持ハンド２０を、ワークが載置位置に臨む位置に位置させる。次に、機台３８の摺動支持機構によって、腕軸部３６を腕軸部３６の回動軸の軸方向に摺動させることによって、吸引保持ハンド２０が吸引保持したワークを載置面に載置可能な距離まで接近させ、当該位置でワークの吸引保持を解除し、ワークを載置面に落下させる。給除材装置１０によって搬送される共振片ウェハー１Ａなどのワークが、保持対象物又は搬送対象物に相当する。

＜吸引パット＞
次に、吸引保持ハンド２０が備える吸引パット２１について、図３を参照して説明する。吸引パット２１は、ベルヌーイの定理を応用して、吸引保持する部材を吸引するとともに、流出する気体によって部材に押し力を加えることによって、部材と吸引パットとの非接触状態を維持して、非接触で部材を保持するものである。図３は、吸引パットの構造を示す斜視図である。
図３に示すように、吸引パット２１は、旋回流発生室１８１と、吸引保持面１８２と、一対の気体噴出流路１８３，１８３と、一対のチャンバ流路１８５，１８５と、を備えている。旋回流発生室１８１は、円柱状の凹部である。吸引保持面１８２は、吸引パット２１の旋回流発生室１８１が開口する端面であり、旋回流発生室１８１の開口側端に連なり、吸引保持された状態の被吸引部材が臨む面である。気体噴出流路１８３は、一端が旋回流発生室１８１の内周面１８４に開口しており、旋回流発生室１８１に圧縮空気を噴出させて、旋回流発生室１８１に旋回流を発生させる。チャンバ流路１８５は、各気体噴出流路１８３の上流端に連通し、吸引気体供給部１００（図６参照）からの圧縮空気を供給する。吸引気体供給部１００から供給された圧縮空気は、一対のチャンバ流路１８５に同時に流入し、それぞれ気体噴出流路１８３を通って旋回流発生室１８１に噴出される。
吸引パット２１の外形は、略円形の吸引保持面１８２を端面とする略円筒形状であり、円筒の途中から吸引保持面１８２の反対側の端面までは、一部が切り欠かれた形状をしている。切り欠かれた部分は、平坦な面であって、互いに平行な一対の面１８６，１８６で構成されている。チャンバ流路１８５の気体噴出流路１８３に連通する側の反対側は、面１８６に開口している。

旋回流発生室１８１は、その内周面１８４の一端が閉塞された円柱状に形成されており、旋回流発生室１８１の閉塞側には、一対の気体噴出流路１８３が形成されている。旋回流発生室１８１に流入した圧縮空気は、その内周面１８４に沿うように流れ、強い旋回流となってやがて開放端から側方に流出する。旋回流の中心部には、ベルヌーイの定理に従って負圧が生じ、この負圧により共振片ウェハー１Ａなどを吸引する。

吸引保持面１８２は、旋回流発生室１８１の開口側端に連なり、旋回流の旋回軸に対して略直交する形状に形成されている。旋回流発生室１８１で発生した旋回流は、旋回流発生室１８１の開放端に達すると、その遠心力により吸引保持面１８２に沿って内周側から外周側に向って渦流となって流れ出す。旋回流発生室１８１から流出して、吸引保持面１８２上を流れ出す空気により、共振片ウェハー１Ａなどと吸引保持面１８２との間隙が維持される。
図３に示した吸引パット２１では、旋回流発生室１８１に発生する旋回流は、吸引保持面１８２側から見て、時計まわりに旋回する。気体噴出流路１８３の位置を、旋回流発生室１８１の中心軸を含む面に関して面対称の位置にすると、旋回流発生室１８１に発生する旋回流は、吸引保持面１８２側から見て、反時計まわりに旋回する。本実施形態では、旋回方向に関わらず、いずれの旋回方向の旋回流を発生するものも、吸引パット２１と表記する。
なお、吸引パット２１の形状は、旋回流発生室１８１の開口端が徐々に広がるようにベルマウス形状としてもよいし、吸引保持面１８２に渦流を維持する渦形の溝を形成するようにしてもよい。

＜ヘッドケース＞
次に、吸引パット２１が固定されており、吸引保持ヘッド２５（図６参照）を構成するヘッドケース５１について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、ヘッドケースの構成を示す平面図である。図５は、ヘッドケースに吸引パットが取り付けられた状態を示す図である。図５（ａ）は、ヘッドケースに吸引パットが取り付けられた状態を示す断面図であり、図５（ｂ）は、ヘッドケースに吸引パットが取り付けられた状態を吸引パット側から見た平面図である。
図４及び図５に示すように、ヘッドケース５１は、４個の吸引パット２１を下方に突出させ、且つそれぞれの旋回流発生室１８１の端が同一平面内に位置するように保持している。具体的には、ヘッドケース５１には、４個の固定装着穴がマトリクス状に形成されている。固定装着穴は、上述した吸引パット２１の一対の面１８６，１８６と隙間なく嵌合できる平坦面を備えている。各吸引パット２１は、面１８６が形成された部分が固定装着穴に嵌合されて、接着固定されている。吸引パット２１で発生する旋回流の旋回方向は、４個の吸引パット２１の中で対角に位置する２個の吸引パット２１が時計まわりに旋回する旋回流を発生し、他方の対角に位置する２個の吸引パット２１が反時計まわりに旋回する旋回流を発生するように、４個の吸引パット２１が配置されている。

図４に示すように、ヘッドケース５１に形成した圧空溝８８は、４個の吸引パット２１を二分する位置に配設した幅広の主圧空溝８４と、主圧空溝８４から各吸引パット２１に向って垂直に分岐した各吸引パット２１ごとに１組、計４組の幅狭の副圧空溝８５と、から形成されている。各副圧空溝８５は、長い長尺副圧空溝８５ａと短い短尺副圧空溝８５ｂとから成り、取り付けられた吸引パット２１を挟み込む位置に配設されている。吸引パット２１がヘッドケース５１に取り付けられた状態で、長尺副圧空溝８５ａ及び短尺副圧空溝８５ｂは、吸引パット２１の面１８６に開口しているチャンバ流路１８５にそれぞれ連通している。後述する吸引気体供給部１００（図６参照）から供給される圧縮空気が、後述する蓋ケース５２（図６参照）の吸引気体孔５４から流入し、主圧空溝８４及び各副圧空溝８５を介して、各吸引パット２１に流入する。吸引パット２１に流入した圧縮空気は、旋回流発生室１８１に噴出され、図５に示した矢印ａのように旋回する旋回流が発生する。蓋ケース５２は、ヘッドケース５１の周縁に形成された突設枠部８７の内側に嵌合することで、ヘッドケース５１に対して位置決めされる。

図４及び図５に示すように、ヘッドケース５１の４角には、４個の吹出し孔８６がそれぞれ形成されている。吹出し孔８６は、ヘッドケース５１の外面（吸引パット２１が嵌合している側の面）側の断面積が絞られた段孔になっている。後述する吹出し気体供給部１２０（図６参照）から供給される圧縮空気が、後述する蓋ケース５２（図６参照）の吹出し気体孔５６から流入し、図５に示した矢印ｂのように、外面側から吹出される。

＜吸引保持ハンド＞
次に、吸引保持ハンド２０の全体構成について、図６を参照して説明する。図６は、吸引保持ハンドの全体構成を示す分解斜視図である。
図６に示すように、吸引保持ハンド２０は、共振片ウェハー１Ａなどのワークを吸引保持する複数（図示のものは、４個）の吸引パット２１と、吸引パット２１を保持するパットホルダー２３と、パットホルダー２３を支持する装置取付部２４と、を備えている。また、吸引保持ハンド２０は、非接触保持用の空気を供給する吸引気体供給部１００及び吹出し用の空気を供給する吹出し気体供給部１２０と、吸引気体供給部１００及び吹出し気体供給部１２０を制御すると共に給除材装置制御部３９とリンクする吸引保持制御部１１０と、を備えている。

パットホルダー２３は、上述したヘッドケース５１を有する吸引保持ヘッド２５と、吸引保持ヘッド２５を垂設支持するワークガイド２６と、ワークガイド２６を垂設支持するジョイント部材２７と、を同軸上に重ねる状態に構成されている。
吸引保持ヘッド２５は、ヘッドケース５１と蓋ケース５２とを備え、蓋ケース５２がヘッドケース５１の周縁に形成された突設枠部８７の内側に嵌合して、隙間なく固定されている。蓋ケース５２がヘッドケース５１に固定されることで、ヘッドケース５１に形成された主圧空溝８４及び各副圧空溝８５が、蓋ケース５２に形成された吸引気体孔５４、及び吸引パット２１に形成されたチャンバ流路１８５に連通する気体流路となっている。蓋ケース５２に形成された吹出し気体孔５６は、ヘッドケース５１に形成された吹出し孔８６に連通する気体流路となっている。

吸引気体供給部１００は、吸引気体供給源１０１と、吸引給気管１０２と、吸引流量調整弁１０５と、吸引給気管１０３とを備えている。吸引気体供給源１０１は例えば圧空ポンプのような、圧縮空気を送出する装置である。吸引流量調整弁１０５は、圧縮空気の流路と、流路の中間に形成されており、当該流路の開閉及び圧縮空気の流量の調整が可能な弁部とを備えている。吸引気体供給源１０１には吸引給気管１０２の一端が接続されており、吸引給気管１０２の他端には吸引流量調整弁１０５の流路の一方が接続されており、当該流路と弁部によって連通又は遮断されるもう一方の流路には、吸引給気管１０３の一端が接続されている。吸引給気管１０３のもう一端は、パットホルダー２３のジョイント部材２７に形成された吸引給気流路７３に接続されている。
吸引流量調整弁１０５の開閉駆動源は、吸引保持制御部１１０と電気的に接続されており、吸引保持制御部１１０は、給除材装置制御部３９と電気的に接続されている。吸引保持制御部１１０は、給除材装置制御部３９からの制御信号に従って、開閉駆動源を制御して吸引流量調整弁１０５による吸引用気体の供給、遮断、及び供給量の調整を実施する。

吹出し気体供給部１２０は、吹出し気体供給源１２１と、吹出し給気管１２２と、吹出し流量調整弁１２５と、吹出し給気管１２３とを備えている。吹出し気体供給部１２０は例えば圧空ポンプのような、圧縮空気を送出する装置である。吹出し流量調整弁１２５は、圧縮空気の流路と、流路の中間に形成されており、当該流路の開閉及び圧縮空気の流量の調整が可能な弁部とを備えている。
吹出し気体供給源１２１には吹出し給気管１２２の一端が接続されており、吹出し給気管１２２の他端には吹出し流量調整弁１２５の流路の一方が接続されており、当該流路と弁部によって連通又は遮断されるもう一方の流路には、吹出し給気管１２３の一端が接続されている。吹出し給気管１２３のもう一端は、パットホルダー２３のジョイント部材２７に形成された吹出し給気流路７６に接続されている。吹出し気体供給部１２０は、吹出し気体供給源１２１と吹出し給気管１２２と吹出し流量調整弁１２５と吹出し給気管１２３との組を４組備えており、一組の吹出し気体供給源１２１と吹出し給気管１２２と吹出し流量調整弁１２５と吹出し給気管１２３とが、吸引保持ハンド２０が備える４個の吹出し孔８６のいずれかとそれぞれ接続されている。
吹出し流量調整弁１２５の開閉駆動源は、吸引保持制御部１１０と電気的に接続されており、吸引保持制御部１１０は、給除材装置制御部３９と電気的に接続されている。吸引保持制御部１１０は、給除材装置制御部３９からの制御信号に従って、開閉駆動源を制御して吹出し流量調整弁１２５による吹出し用気体の供給、遮断、及び供給量の調整を実施する。吹出し流量調整弁１２５が、流量調整弁に相当する。

吸引保持ハンド２０の装置取付部２４は、略円筒状に形成され、上半部の内部には太径の取付孔４１が、下半部の内部には細径の装着孔４２がそれぞれ形成されている。取付孔４１と装着孔４２とは同軸上に配設されており、取付孔４１は、吸引保持ハンド２０をロボット機構３０のハンド保持機構３４に取り付けるための部位として機能し、装着孔４２には、ジョイント部材２７の装着部７２が差し込み装着される。
ハンド保持機構３４と装置取付部２４とは、取付孔４１に嵌入したハンド保持機構３４の部分を、上ネジ孔４３に螺合した止めネジで固定することによって、互いに固定される。装置取付部２４とジョイント部材２７とは、装着孔４２に嵌入した装着部７２を、下ネジ孔４４に螺合した止めネジで固定することによって、互いに固定される。

パットホルダー２３のジョイント部材２７は、装着部７２及び垂設部７１を備えている。略角柱形状を有する垂設部７１の一端の頂面に、垂設部７１の略角柱形状の中心と中心軸が略一致する円柱形状の装着部７２が立設されている。略円柱形状の装着部７２の側面の一部が切り欠かれて、上述した下ネジ孔４４に螺合した止めネジが突き当てられる平坦部７２ａが形成されている。装着部７２を装置取付部２４の装着孔４２に嵌合し、止めネジを下ネジ孔４４に螺合することにより、ジョイント部材２７が装置取付部２４に装着される。垂設部７１の装着部７２が突設された端面の反対側の端面には、略方形の角を面取りした形状の台座７９が突設されている。この台座７９にワークガイド２６の凹部が嵌合して、位置決め固定される。

垂設部７１の内部には、吸引給気流路７３と、吹出し給気流路７６と、が形成されている。
吸引給気流路７３は、吸引給気管１０３が接続されると共に、吸引パット２１の旋回流発生室１８１に連なる略「Ｌ」字状の流路である。吸引給気流路７３は、横流路７４と、縦流路７５とを有している。横流路７４は、略角柱形状の垂設部７１の側面に開口し、当該側面に略垂直に形成されており、当該開口に吸引給気管１０３が接続されている。縦流路７５は、一端が台座７９の面の略中心位置に開口し、当該面に略垂直に形成されており、当該開口は、台座７９に嵌合したワークガイド２６の吸引気体孔６４に接続されている。横流路７４及び縦流路７５における開口端と反対側の端は、互いに接合して、略「Ｌ」字状の吸引給気流路７３を形成している。

吹出し給気流路７６は、吹出し給気管１２３が接続されると共に、ヘッドケース５１の吹出し孔８６に連なる略「Ｌ」字状の流路である。吹出し給気流路７６は、横流路７７と、縦流路７８とを有している。横流路７７は、略角柱形状の垂設部７１の側面に開口し、当該側面に略垂直に形成されており、当該開口に吹出し給気管１２３が接続されている。縦流路７８は、一端が台座７９の略正方形の面の角付近に開口し、当該面に略垂直に形成されており、当該開口は、台座７９に嵌合したワークガイド２６の吹出し気体孔６６に接続されている。横流路７７及び縦流路７８における開口端と反対側の端は、互いに接合して、略「Ｌ」字状の吹出し給気流路７６を形成している。垂設部７１には、４個の給気流路７６が形成されており、１個の給気流路７６がヘッドケース５１の４角に形成された４個の吹出し孔８６のいずれかとそれぞれ接続されている。

ワークガイド２６は、略方形の厚板の対角の２角が板の面方向に膨出した形状に形成されたガイド本体６１と、膨出した部分の先端において板面に立設された４個のガイド突起６２と、が一体に形成されている。
ガイド本体６１におけるガイド突起６２が立設された面の反対側の面には、垂設部７１の台座７９が嵌入する着座部が窪入形成されており、同軸上においてジョイント部材（垂設部７１）２７の端面に形成された台座７９が着座部に係合して固定されている。
台座７９に開口した４個の縦流路７８に対応する位置には、それぞれガイド本体６１を貫通する吹出し気体孔６６が形成されており、縦流路７８と吹出し気体孔６６とが連通している。

４個のガイド突起６２は、略長方形又は正方形のワークにおける一組の対角を成す２個の角のそれぞれの近傍において、４辺にそれぞれ当接させることができる相互位置に配設されている。言い換えると、ワークがガイド本体６１と重なる位置に在り、ワークの１個の角が近接して配設された２個のガイド突起６２の間に在って、当該角を構成する２辺がそれぞれ１個のガイド突起６２に略当接しており、当該角の対角に位置する角も近接して配設された他の２個のガイド突起６２の間に在って、その角を構成する２辺がそれぞれ１個のガイド突起６２に略当接している状態にワークを位置させることができる位置に、４個のガイド突起６２が配設されている。４個のガイド突起６２によって、略長方形又は正方形のワークの、ガイド本体６１の面方向の移動を規制することができる。４個のガイド突起６２の位置を変えることによって、異なる大きさや平面形状のワークを吸引保持することができる。

上述した吸引保持ヘッド２５は、ワークガイド２６に垂設支持されている。吸引保持ヘッド２５がワークガイド２６に垂設支持されている状態で、ワークガイド２６に形成された４個の吹出し気体孔６６は、吸引保持ヘッド２５の蓋ケース５２に形成された４個の吹出し気体孔５６のいずれかと連通している。吸引保持ヘッド２５がワークガイド２６に垂設支持されている状態で、ワークガイド２６の略中央に形成された吸引気体孔６４は、蓋ケース５２の略中央に形成された吸引気体孔５４と連通している。

次に、吸引保持ハンド２０によってワークを吸引保持及び保持解除する際の、吸引保持ハンド２０の各部の動作について説明する。
吸引保持ハンド２０によってワークを吸引保持する際は、吸引気体供給部１００が備える吸引気体供給源１０１を稼働させて、圧縮空気を供給可能にしておく。圧縮空気は吸引気体供給源１０１から吸引給気管１０２を通って供給され、吸引流量調整弁１０５が開放されることによって、吸引給気管１０３、ジョイント部材２７の吸引給気流路７３、ワークガイド２６の吸引気体孔６４、蓋ケース５２の吸引気体孔５４、ヘッドケース５１の圧空溝８８を通過して、吸引パット２１に供給される。吸引パット２１に供給される圧縮空気は、圧空溝８８の長尺副圧空溝８５ａ又は短尺副圧空溝８５ｂに連通するチャンバ流路１８５から流入し、気体噴出流路１８３から旋回流発生室１８１に供給される。旋回流発生室１８１は流路の断面積が絞られているため、気体噴出流路１８３から旋回流発生室１８１へは、圧縮空気は高速で噴出される。上述したように、旋回流発生室１８１に流入した圧縮空気は、その内周面１８４に沿うように流れるため、高速で噴出された圧縮空気によって、図５に矢印ａで示したような高速の旋回流が発生する。高速の旋回流によって旋回流発生室１８１は負圧となるため、旋回流発生室１８１の開口に臨む位置にあるワークに、吸引パット２１の方に押す力が作用して、ワークが吸引パット２１の方に吸引される。旋回流発生室１８１の開口からは、旋回流発生室１８１内で旋回した圧縮空気が流出して、当該空気が吸引保持面１８２とワークとの間に介在するため、ワークと吸引保持面１８２（吸引パット２１）との間には空間が形成される。

一方、吹出し気体供給部１２０が備える吹出し気体供給源１２１を稼働させて、圧縮空気を供給可能にしておく。圧縮空気は吹出し気体供給源１２１から吹出し給気管１２２を通って供給され、吹出し流量調整弁１２５が開放されることによって、吹出し給気管１２３、ジョイント部材２７の吹出し給気流路７６、ワークガイド２６の吹出し気体孔６６、蓋ケース５２の吹出し気体孔５６を通過して、ヘッドケース５１の吹出し孔８６に供給される。上述したように、吹出し孔８６は、ヘッドケース５１の外面（吸引パット２１が嵌合している側の面）側の断面積が絞られた段孔になっているため、吹出し孔８６に供給された圧縮空気は、ヘッドケース５１の外面から、図５に示した矢印ｂのように噴出する。噴出した空気が吸引パット２１の方に吸引されているワークに当たることで、ワークと吸引保持面１８２（吸引パット２１）との間の空間が確実に維持される。吹出し流量調整弁１２５の開口を調整して圧縮空気の流量を調整することで、空間の大きさを調整することができる。
吹出し気体供給部１２０と、吹出し給気流路７６と、吹出し気体孔６６と、吹出し気体孔５６と、吹出し孔８６とが、気体吹出し装置に相当する。

吹出し流量調整弁１２５及び圧縮空気の流路は、４個の吹出し孔８６のそれぞれごとに、個別に設けられているため、４個の吹出し孔８６のそれぞれごとに、圧縮空気の流量を調整することが可能である。４個の吹出し孔８６のそれぞれごとに、流量を個別に調整することで、吸引保持されたワークのヘッドケース５１に対する傾きを調整することもできる。
吸引パット２１及び吹出し孔８６からの空気によってワークに加えられる力は、ほとんどヘッドケース５１の外面に略垂直な方向の力である。上述したように、本実施形態の給除材装置１０においては、ワークに作用させる力は、鉛直方向の力である。従って、吸引保持ハンド２０に吸引保持されているワークは鉛直方向に交差する方向にはほとんど拘束力を受けておらず、容易に移動できる。ワークガイド２６のガイド突起６２は、当該移動を拘束して、ワークが吸引保持ハンド２０から外れることを防止するために設けられている。吸引保持ハンド２０に吸引保持されたワークの姿勢を、水平から傾けると、自重によって、ワークは低い側に移動するため、吹出し孔８６への圧縮空気の流量を調整して、ワークを傾けることによって、下がった側の方向にワークを移動させることができる。ワークを移動させて、特定のガイド突起６２に当接させることで、吸引保持ハンド２０に対して、ワークを位置決めすることができる。

＜他の吸引保持ハンド＞
次に、上述した吸引保持ハンド２０とは異なる構成を備える吸引保持ハンド２２０について、図７を参照して説明する。図７は、吸引保持ハンドのパットホルダー周りの概構成を示す外観斜視図である。
吸引保持ハンド２２０は、距離検出装置９０を備えることと、吸引保持ハンド２０の吸引保持制御部１１０の機能に加えて、距離検出装置９０の検出結果に基づいて吹出し流量調整弁１２５などを制御する機能を備える吸引保持制御部２１０を備えることとが、吸引保持ハンド２０と異なっている。

図７に示したように、距離検出装置９０は、パットホルダー２３のジョイント部材２７の側面に固定されている。吸引保持ハンド２２０は、４個（図７では、ジョイント部材２７に隠れた２個は図示省略。）の距離検出装置９０を備えている。距離検出装置９０の検出面は、吹出し孔８６からの空気の吹出し方向を向いており、当該方向に在る物体までの距離を検出可能である。距離検出装置９０を用いて、吸引保持ハンド２２０に吸引保持されたワークの面までの距離を測定することで、吸引パット２１とワークとの隙間の大きさを検出する。検出結果に基づいて、吹出し流量調整弁１２５の開口を調整し、圧縮空気の流量を調整することで、吸引パット２１とワークとの隙間を適切な大きさに調整する。
吸引保持ハンド２２０は、４個の距離検出装置９０を備えているため、ワークの４個所について、吸引パット２１の吸引保持面１８２からの鉛直方向における距離を検出することが可能である。これにより、ワークの吸引保持面１８２（より正確には、４個のワークの吸引保持面１８２で形成される吸引保持面）に対する傾きを検出することができる。検出結果に基づいて、吹出し流量調整弁１２５における流量を、吹出し流量調整弁１２５ごとに個別に調整することで、ワークの吸引保持面１８２に対する傾きを補正することができる。あるいは、ワークを任意の方向に傾けることができる。
距離検出装置９０が測定手段に相当し、吸引保持制御部２１０が、流量バランス調整手段に相当する。

以下、実施形態による効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ヘッドケース５１の４角には、４個の吹出し孔８６がそれぞれ形成されている。吹出し気体供給部１２０から供給される圧縮空気が吹出し孔８６外面側から吹出されることで、吸引保持されたワークの被吸引面に圧縮空気を吹き付けることができる。これにより、ワークに吸引保持面１８２からワークを離間させる方向の力を作用させて、ワークと吸引保持面１８２との隙間を確実に維持することができる。

（２）吹出し気体供給部１２０は、圧縮空気の流路の開閉及び圧縮空気の流量の調整が可能な弁部を備える吹出し流量調整弁１２５を備えている。この吹出し流量調整弁１２５によって、吹出し孔８６に供給する圧縮空気の流量を調整することができる。吹出し孔８６に供給する圧縮空気の流量を調整することで、ワークと吸引保持面１８２との隙間を調整することができる。

（３）吹出し気体供給部１２０は、４個の吹出し孔８６のそれぞれに対応して、圧縮空気の流路の開閉及び圧縮空気の流量の調整が可能な弁部を備える吹出し流量調整弁１２５を４個備えている。それぞれの吹出し流量調整弁１２５によって、それぞれの吹出し孔８６に供給する圧縮空気の流量を、個別に調整することができる。吹出し孔８６に供給する圧縮空気の流量を、それぞれの吹出し孔８６ごとに調整することで、ワークと吸引保持面１８２との隙間を部分的に調整することができる。これにより、吸引保持面１８２に対するワークの姿勢を調整することができる。

（４）ヘッドケース５１は、中央側に４個の吸引パット２１が固定されており、周辺の４角に吹出し孔８６が形成されている。４個の旋回流発生室１８１は、４個の吹出し孔８６が形成する四角形の内側に位置している。これにより、４個の旋回流発生室１８１による吸引力の作用点位置も、４個の吹出し孔８６が形成する四角形の内側に位置している。４個の吹出し孔８６らの圧縮空気による押し力の合力の作用点も、４個の吹出し孔８６が形成する四角形の略中心位置に位置している。従って、ワークに作用する吸引力と押し力との作用点の位置が近くなるため、吸引力と押し力との作用点の位置が異なることで発生するモーメントの大きさを小さくして、ワークの被吸引面が吸引保持面１８２に対して傾くことを抑制することができる。

（５）吸引保持ハンド２２０は、距離検出装置９０を備えるため、吸引パット２１と吸引保持されたワークとの距離を測定することができる。

（６）吸引保持ハンド２２０は、距離検出装置９０の検出結果に基づいて吹出し流量調整弁１２５などを制御する機能を備える吸引保持制御部２１０を備えるため、測定された吸引パット２１と吸引保持されたワークとの距離に基づいて、吸引パット２１と吸引保持されたワークとの距離を適切な大きさに調整することができる。

（７）吸引保持ハンド２２０は、４個の距離検出装置９０を備えている。それぞれの距離検出装置９０によって、吸引保持されているワークにおけるそれぞれの距離検出装置９０が対向する部分の吸引パット２１の吸引保持面１８２からの鉛直方向における距離を検出することが可能である。ワークの４個所について、吸引保持面１８２からの距離を検出することで、ワークの吸引保持面１８２に対する傾きを検出することができる。
また、圧縮空気の吹出し流量調整弁１２５における流量を、吹出し流量調整弁１２５ごとに個別に調整することができるため、検出結果に基づいて、流量を吹出し流量調整弁１２５ごとに調整することで、ワークの吸引保持面１８２に対する傾きを補正することができる。あるいは、ワークを任意の方向に傾けることができる。

以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。

（変形例１）前記実施形態においては、ヘッドケース５１は４個の吹出し孔８６を備えていたが、吹出し孔の数は４個に限らない。吸引力と吹出し孔からの吹出し気体による押し力が均衡する位置に配置することが可能であれば、吹出し孔の数はいくつであってもよい。

（変形例２）前記実施形態においては、吸引保持ハンド２０は４個の吸引パット２１を備えていたが、吸引保持ハンドが備える吸引パットは、４個に限らない。吸引保持する保持対象物の大きさや重量に対応した適切な吸引保持力を実現できれば、吸引保持ハンドが備える吸引パットは、いくつであってもよい。

（変形例３）前記実施形態においては、気体吹出し装置を構成する吹出し気体供給部１２０は、流量調整弁としての圧縮空気の流量の調整が可能な吹出し流量調整弁１２５を備えていたが、気体吹出し装置が流量調整弁を備えることは必須ではない。気体供給装置が供給する気体の圧力を一定に維持して、流量を一定に保つ構成であってもよい。

（変形例４）前記実施形態においては、吸引保持ハンド２０は、４個の吹出し孔８６に対応して４個の吹出し気体供給源１２１を備えていたが、吹出し孔ごとに吹出し気体供給源を設けることは必須ではない。複数の吹出し孔に共通の気体供給源を設ける構成であってもよい。

（変形例５）前記実施形態においては、測定手段としての距離検出装置９０は、吸引保持ハンド２２０のジョイント部材２７に取り付けられていたが、測定手段を吸引保持ハンドと一体に構成することは必須ではない。測定手段は、吸引保持ハンドとは別に配置してもよい。保持対象物に関して吸引保持ハンドの吸引保持面と反対側から測定することで、吸引保持ヘッド２５に相当する部材に隠れるような小さい保持対象物であっても、傾きを測定することができる。

（変形例６）前記実施形態においては、吸引保持ハンドを備える搬送装置としての給除材装置１０は、吸引保持ハンド２０と、給除材腕３１と、機台３８と、給除材装置制御部３９とを備えていたが、搬送装置が給除材腕３１や機台３８のような、吸引保持ハンド２０などを保持すると共に移動させる装置を備えることは必須ではない。例えば、吸引保持ハンド２０を簡単な支持部材で支持し、当該支持部材を手作業で移動させるような装置であってもよい。

（変形例７）前記実施形態においては、吸引保持ハンドとしての吸引保持ハンド２２０は、測定手段としての距離検出装置９０を４個備えていたが、吸引保持ハンドが備える測定手段の数は４個に限らない。測定手段は、１個でも、保持対象物の部分の吸引保持面からの距離を測定可能である。測定手段は、３個以上あれば、保持対象物の部分の吸引保持面からの距離を３個所以上測定することで、保持対象物の吸引保持面に対する傾きを求めることができる。

（変形例８）前記実施形態においては、吸引気体供給部１００は、圧縮空気の流路を開閉する吸引流量調整弁１０５を備えていたが、流路を開閉したり気体の流量を調整したりする装置を設けることは必須ではない。吸引用の気体の供給及び停止の操作や供給量の調整は、吸引用気体の供給源において実施する構成であってもよい。

（変形例９）前記実施形態においては、吸引気体供給部１００は吸引気体供給源１０１を、吹出し気体供給部１２０は吹出し気体供給源１２１を、それぞれ備えていたが、吸引気体供給源と吹出し気体供給源とは、共通の供給源であってもよい。吸引気体供給源と吹出し気体供給源とが共通の場合、吸引流量調整弁１０５や吹出し流量調整弁１２５のような流路を開閉したり気体の流量を調整したりする装置を設けることが好ましい。

（変形例１０）前記実施形態においては、吹出し孔８６に供給する圧縮空気の流量を、それぞれの吹出し孔８６ごとに調整することで、ワークと吸引保持面１８２との隙間を部分的に調整することができ、これにより、吸引保持面１８２に対するワークの姿勢を調整することができることを説明した。略水平にした吸引保持面に対して、ワークを傾けることも可能である。吸引保持ハンドに吸引保持されたワークは、吸引保持ハンドに懸吊された状態であって、吸引保持面に平行な方向の拘束力はほとんど受けていない。ワークを傾けると、ワークには重力によって低い側に向かう付勢力が作用することから、吸引保持面に平行な方向の拘束力はほとんど受けていないワークは、傾いた鉛直方向下側の端の方に移動させられる。ガイド突起６２のような規制部材を設けることによって、ワークは規制部材に当接する。これにより、ワークを規制部材に当接する位置に位置決めすることができる。

１…ＳＡＷ共振片、１Ａ…共振片ウェハー、１０…給除材装置、２０…吸引保持ハンド、２１…吸引パット、２３…パットホルダー、２４…装置取付部、２５…吸引保持ヘッド、２６…ワークガイド、２７…ジョイント部材、３０…ロボット機構、３４…ハンド保持機構、３９…給除材装置制御部、５１…ヘッドケース、５２…蓋ケース、５４…吸引気体孔、５６…吹出し気体孔、６４…吸引気体孔、６６…吹出し気体孔、７３…吸引給気流路、７６…吹出し給気流路、８４…主圧空溝、８５…副圧空溝、８６…吹出し孔、８８…圧空溝、９０…距離検出装置、１００…吸引気体供給部、１１０…吸引保持制御部、１２０…吹出し気体供給部、１２１…気体供給源、１２５…流量調整弁、１８１…旋回流発生室、１８２…吸引保持面、１８３…気体噴出流路、１８４…内周面、１８５…チャンバ流路、２１０…吸引保持制御部、２２０…吸引保持ハンド。

Claims (17)

1. 旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じる負圧と、前記旋回流発生室の端から側方に流出する気体とにより、保持対象物を非接触で吸引保持する吸引保持ハンドであって、
   前記旋回流発生室の吸引用吹出し口が開口した吸引保持面を有する吸引パットと、
   前記吸引パットに吸引されて前記吸引保持面に臨む位置に在る前記保持対象物の面に略連続する被吸引面に対向し、前記被吸引面に圧縮気体を吹き付けることが可能な位置に配設された複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置と、を備えることを特徴とする吸引保持ハンド。
2. 前記気体吹出し装置は、前記複数の吹出し孔のそれぞれの吹出し孔に供給する前記気体の流量を調整可能な流量調整弁を備えることを特徴とする、請求項１に記載の吸引保持ハンド。
3. 前記気体吹出し装置は、３個以上の前記吹出し孔を備え、３個以上の前記吹出し孔が、前記吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に前記吸引用吹出し口の中心が位置する位置に配設されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸引保持ハンド。
4. 前記保持対象物の部分の前記吸引保持面からの距離を測定する測定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吸引保持ハンド。
5. 前記測定手段によって測定された前記保持対象物の部分ごとの前記吸引保持面からの距離に応じて、前記流量調整弁を制御することによって、それぞれの前記吹出し孔ごとに供給する前記気体の流量を調整する流量バランス調整手段をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の吸引保持ハンド。
6. 旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じる負圧と、前記旋回流発生室の吸引用吹出し口から前記吸引用吹出し口が開口した吸引保持面に流出する気体とにより、前記吸引保持面を有する吸引パットに、保持対象物を非接触で吸引保持する吸引保持方法であって、
   前記保持対象物が前記吸引パットに吸引保持されて前記吸引保持面に臨む位置に在る状態の場合に、前記保持対象物の面に略連続する被吸引面に対向する位置に配設された複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置の吹出し孔に、圧縮気体を供給することによって、前記被吸引面に圧縮気体を吹き付ける気流吹き付け工程と、
   前記旋回流発生室に圧縮気体を供給することによって、前記吸引保持面に前記保持対象物を吸引する吸引工程と、を有することを特徴とする吸引保持方法。
7. 前記気流吹き付け工程において前記被吸引面に吹き付ける前記圧縮気体の流量を調整する気体流量調整工程をさらに有することを特徴とする、請求項６に記載の吸引保持方法。
8. 前記気体吹出し装置は３個以上の前記吹出し孔を備え、３個以上の前記吹出し孔が、前記吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に前記吸引用吹出し口の中心が位置する位置に配設されていることを特徴とする、請求項７に記載の吸引保持方法。
9. 前記保持対象物の部分の前記吸引用吹出し口からの距離を測定する高さ測定工程をさらに有することを特徴とする、請求項７又は８に記載の吸引保持方法。
10. 前記高さ測定工程において測定された前記保持対象物の部分ごとの前記吸引保持面からの距離に応じて、それぞれの前記吹出し孔ごとに供給する前記気体の流量を調整する流量バランス調整工程をさらに有することを特徴とする、請求項９に記載の吸引保持方法。
11. 旋回流発生室に発生させた気体の旋回流の中心部に生じる負圧と、前記旋回流発生室の端から側方に流出する気体とにより、搬送対象物を非接触で吸引保持する保持手段を備え、前記保持手段によって保持した前記搬送対象物を搬送する搬送装置であって、
    前記保持手段は、前記旋回流発生室の吸引用吹出し口が開口した吸引保持面を有する吸引パットと、
    前記吸引パットに吸引されて前記吸引保持面に臨む位置に在る前記搬送対象物の面に略連続する被吸引面に対向し、前記被吸引面に圧縮気体を吹き付けることが可能な位置に配設された複数の吹出し孔を有する気体吹出し装置と、を備えることを特徴とする搬送装置。
12. 前記気体吹出し装置は、前記複数の吹出し孔のそれぞれの吹出し孔に供給する前記気体の流量を調整可能な流量調整弁を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の搬送装置。
13. 前記気体吹出し装置は、３個以上の前記吹出し孔を備え、３個以上の前記吹出し孔が、前記吹出し孔の中心を結んだ多角形の内側に前記吸引用吹出し口の中心が位置する位置に配設されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の搬送装置。
14. 前記搬送対象物の部分の前記吸引保持面からの距離を測定する測定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の搬送装置。
15. 前記測定手段によって測定された前記搬送対象物の部分ごとの前記吸引保持面からの距離に応じて、前記流量調整弁を制御することによって、それぞれの前記吹出し孔ごとに供給する前記気体の流量を調整する流量バランス調整手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１４に記載の搬送装置。
16. 前記測定手段が、前記保持手段の前記吸引パットと一体に設けられていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の搬送装置。
17. 前記測定手段が、前記保持手段の前記吸引パットとは別に、固定して設けられていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の搬送装置。

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