JP2014128177A

JP2014128177A - 搬送装置

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Publication number: JP2014128177A
Application number: JP2012285897A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Maeda; 豊前田; Yosuke Muraguchi; 洋介村口; Mamoru Ozaki; 守小▲崎▼; Takashi Fujiwara; 崇藤原
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: KR102116950B1; TWI574899B; TW201425180A; KR20140085346A; US9300181B2; JP6098923B2; US20140183980A1

Abstract

【課題】筐体の内部を真空環境または減圧環境としても、コスト面で不利になりにくい搬送装置を提供する。
【解決手段】リニアモータ３を構成する一次側磁極部３１と二次側磁極部３２のうち一方の磁極部における他方の磁極部に対する対向面３１ｘ，３２ｘは、筐体１の長手方向に沿った面であり、一次側磁極部３１と二次側磁極部３２との間を隔てることで、一次側磁極部３１を大気環境に位置させるとともに、二次側磁極部３２を真空環境または減圧環境に位置させるカバー部３１１を備え、筐体１外部の気圧によりカバー部３１１が設けられる筐体１の壁部１１にかかる力Ｆ１，Ｆ２の方向と、対向面３１ｘ，３２ｘに対し一次側磁極部３１と二次側磁極部３２とにより生じる磁気吸引力Ｆ３の方向と、が異なるように一次側磁極部３１と二次側磁極部３２とが対向している。
【選択図】図５

Description

本発明は、リニアモータ駆動の搬送装置に関するものである。

リニアモータ駆動の搬送装置は広く知られている。この搬送装置に用いることのできるリニアモータの一例が、特許文献１に記載されている。図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、このリニアモータ１００は、互いに対向配置された一次側磁極部（当該文献における「第一のコア」）１０１及び二次側磁極部（同「第二のコア」）１０２を備え、各磁極部１０１，１０２間にカバー部１０３が位置している。このカバー部１０３は、例えば図６（Ｂ）に示すように、搬送装置を構成する筐体の内壁１０４に対して取付部１０５が取り付けられている。このカバー部１０３により、例えば固定側に位置する一次側磁極部１０１を大気環境に位置させ、可動側に位置する二次側磁極部１０２を真空環境または減圧環境に位置させることができる。これにより、前記リニアモータ１００を備えた搬送装置は、一次側磁極部１０１を真空環境に置いた場合のように、一次側磁極部１０１におけるコイルの樹脂モールド部からガスが周囲（真空環境）へと放出されることがなく、真空環境または減圧環境での被搬送物の搬送を良好に行うことができる。

特開２００９−７１９５５公報

特許文献１に記載のリニアモータ１００では、対向する各磁極部１０１，１０２間に磁気吸引力が働く。また、カバー部１０３には大気圧により真空または減圧側へと押されるような力が働く。前記磁気吸引力と、前記カバー部１０３が大気圧により押される力のうちで二次側磁極部１０２へ向かう方向の分力とは、力の方向が一致している。このため、内壁１０４のうちで取付部１０５に囲まれた領域に、前記磁気吸引力と前記分力とが集中してかかる可能性がある。そして、この力の集中により筐体にたわみが発生する可能性がある。このたわみの影響で、各磁極部１０１，１０２間の距離（ギャップ）が変動するため、リニアモータ１００の推力特性が変化したり（推力にムラが発生する等）、固定側に位置する一次側磁極部１０１に対して可動側に位置する二次側磁極部１０２の移動が、軸受に負荷がかかること等によりスムーズにできなくなったりすることがある。以上、内壁１０４のうち取付部１０５に囲まれた領域に同じ方向の力が集中してかかることは問題である。

このため、内壁１０４のうちで前記取付部１０５に囲まれた領域を含むように、筐体の剛性アップが必要となる。この剛性アップは、前記領域を含む部分の筐体の板厚を大きくしたり、補強構造を付加したりすることによってなされるため、当然、コストアップの要因となる。

そして特に、特許文献１に記載のリニアモータ１００では、図６（Ｂ）に示すように、一次側磁極部１０１における二次側磁極部１０２に対する対向面１０６が筐体の内壁１０４と平行に位置している。ここで、一次側磁極部１０１が、例えば図５（Ｂ）に示すように、複数の板状体が積層されて形成されたコアにコイルが巻かれて構成されており、コアにおける板状体の積層方向が一次側磁極部１０１の幅方向（図５（Ｂ）では左右方向、図６（Ｂ）では上下方向）に一致しているとする。その前提のもとで、リニアモータ１００の推力を増加させるように各磁極部１０１，１０２を設計変更する場合、コアにおける板状体の積層枚数を増加させる必要がある。つまり、各磁極部１０１，１０２の幅寸法を増加させる必要がある。この増加させる幅寸法の分、カバー部１０３の表面積が大きくなることから、前記大気圧による力も大きくなる。これに加え、リニアモータ１００の推力を増加させるということは、各磁極部１０１，１０２間の磁気吸引力も大きくなるということである。このため、前記筐体のたわみが発生する可能性がより高まることから、前記問題は一層顕著になる。

そこで本発明は、筐体の内部を真空環境または減圧環境としても、コスト面で不利になりにくい搬送装置を提供することを課題とする。

本発明は、壁部に囲まれた内部を真空環境または減圧環境に保つことができる筐体と、前記筐体の内部に位置し、前記筐体の長手方向に沿い移動可能に設けられた可動部と、前記筐体と前記可動部との間で構成され、一次側磁極部と二次側磁極部とを備えるリニアモータと、前記一次側磁極部を収容可能なカバー部と、を備え、前記リニアモータは、前記筐体側に位置する一次側磁極部と前記可動部側に位置し、前記一次側磁極部に対して対向配置された二次側磁極部とにより一組を構成し、前記一次側磁極部と二次側磁極部のうち一方の磁極部における他方の磁極部に対する対向面は、前記筐体の長手方向に沿った面であり、前記カバー部は、前記壁部に取り付けるための取付部を有し、前記壁部に取り付けられた状態で前記二次側磁極部と当該カバー部に収容された状態の前記一次側磁極部とを隔てることで、前記一次側磁極部を大気環境に位置させるとともに、前記二次側磁極部を真空環境または減圧環境に位置させ、前記筐体外部の気圧により前記取付部が設けられる前記壁部にかかる力の方向と、前記対向面に対し前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とにより生じる磁気吸引力の方向と、が異なるように前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とが対向している搬送装置である。

この構成によれば、前記筐体外部の気圧により前記取付部が設けられる前記壁部にかかる力の方向と、前記対向面に対し前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とにより生じる磁気吸引力の方向と、が異なるように前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とが対向している。このため、前記壁部のうち前記取付部により囲まれた領域にある部分に同じ方向の力が集中することを抑制できる。従って、筐体を剛性アップする必要性を小さくできる。

また、前記一次側磁極部及びカバー部は、前記筐体の長手方向に間欠的に設けられることもできる。

この構成によれば、大気圧によりカバー部が筐体を引っ張る力が原因で筐体に発生するたわみを、カバー部が長手方向に連続して設けられた場合に比べて抑制できる。よって、筐体を剛性アップする必要性を小さくできる。

また、前記筐体外部の気圧により前記取付部が設けられる前記壁部にかかる力の方向と、前記対向面に対し前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とにより生じる磁気吸引力の方向と、が直交する関係とできる。

この構成によれば、前記筐体外部の気圧により前記取付部が設けられる前記壁部にかかる力の方向と、前記対向面に対し前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とにより生じる磁気吸引力の方向と、が直交する関係となる。よって、前記壁部のうち前記取付部により囲まれた領域にある部分に同じ方向の力が集中することを抑制できる。従って、筐体を剛性アップする必要性を小さくできる。

また前記一次側磁極部は、複数の板状体が積層されて形成されたコアにコイルが巻かれて構成され、前記コアにおける前記複数の板状体の積層方向は、前記一次側磁極部における前記対向面と平行な方向とできる。

この構成によれば、前記コアにおける前記複数の板状体の積層方向は、前記一次側磁極部における前記対向面の延びる方向と平行な方向である。このため、リニアモータの推力を増加させるために前記コアの積層枚数を増加させる場合であっても、前記取付部により囲まれた領域を大きくしなくてよい。よって、筐体を剛性アップする必要性を小さくできる。

本発明は、壁部のうち前記取付部により囲まれた領域にある部分に同じ方向の力が集中することを抑制できるため、筐体を剛性アップする必要性を小さくできる。よって、筐体の内部を真空環境または減圧環境としても、コスト面で不利になりにくい搬送装置を提供できる。

本実施形態の搬送装置を示す斜視図（透視図）である。本実施形態の搬送装置を示す縦断面図である。他の実施形態を示す縦断面図である。更に他の実施形態を示す縦断面図である。各磁極部、カバー部、筐体を示す説明図であり、（Ａ）は本実施形態を示し、（Ｂ）は説明用である比較例の形態を示す。特許文献１に記載のリニアモータを示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は縦断面視の概略図である。

本発明につき、一実施形態を取り上げて図面とともに以下説明を行う。以下の説明においては、方向の表示として、筐体１の長手方向に一致する方向を長手方向とし、この長手方向に対して直交する方向を幅方向として説明する。なお、上下左右の方向及び水平垂直方向に関しては本実施形態の状態を基準としているが、例えば本実施形態と上下逆方向の形態（被搬送物を吊り下げて搬送するような形態）も実施可能であり、本発明は本実施形態の方向における態様に限定されるものではない。また、内外方向に関しては、筐体１の幅方向における中央に向かう方向を内側方向、逆に筐体１の幅方向における中央から離れる方向を外側方向として説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の搬送装置は、筐体１、搬送テーブル２、リニアモータ３、リニアガイド４、負荷軽減機構５を備える。前記各構成要素は、幅方向中央に対して線対称に配置される。

筐体１は固定部として機能し、外形が直方体箱状である。なお前記固定部は、筐体１、リニアモータ３の一部、リニアガイド４の一部、負荷軽減機構５の一部から構成される。この筐体１は、下方に位置する底壁部１１、四方側方に位置する側壁部１２、上方に位置する天壁部を備える（天壁部は説明上、図示を省略している）。底壁部１１の上面（底壁部上面）１１ａには、リニアモータ３を構成する一次側磁極部３１が配置されている。図２に示すように、本実施形態の底壁部１１は均一厚さとされており、底壁部上面１１ａは水平面（法線方向が垂直である面）となっている。また、図示はしていないが、この底壁部上面１１ａには、筐体１の内部にてカバー部３１１の内外を気密に隔てるためのＯリングを配置する溝が形成されている。また、側壁部１２は、長手方向に延びる上向きの面を有する段部を備えている。この段部は、下側段部１３と上側段部１４の上下二つの部分から構成されている。下側段部１３は、搬送テーブル２を下方から支持する支持部として機能し、この下側段部１３の上面には、リニアガイド４を構成するガイドレール４１が配置されている。また、上側段部１４の上面には、負荷軽減機構５を構成する吸着プレート５１が配置されている。

前記各壁部により、囲まれた空間であり長手方向に延びる処理室が形成される。本実施形態では、底壁部１１及び側壁部１２がアルミニウム合金で一体に形成され、各壁部が気密に組み合わされるため、この処理室を、当該処理室に接続された真空ポンプ等により真空状態または減圧状態とできる。本実施形態では、カバー部３１１が処理室内に位置することにより、真空環境または減圧環境にある処理室の一部、つまり、カバー部３１１に囲まれた空間が大気環境とされる。

搬送テーブル２は、固定部に対して移動可能に設けられた可動部における移動体として機能し、筐体１の上方（詳しくは底壁部１１の上方）に位置する。なお前記可動部は、搬送テーブル２、リニアモータ３の一部、リニアガイド４の一部、負荷軽減機構５の一部から構成され、長手方向に移動可能である。この搬送テーブル２は、リニアモータ３が駆動することで筐体１内を長手方向に移動（往復動）可能である。この搬送テーブル２は、幅方向における中央側に位置する載置部２１と両端側に位置する被支持部２２とを備える。載置部２１の上面に電子部品等の被搬送物（例えばシリコンウエハ）が載せられて搬送される。ちなみに、搬送テーブル２の長手方向寸法は、被搬送物の寸法に応じて設定される。この載置部２１には、例えばロボットアーム等、被搬送物を搬送テーブル２上で移動させたり、持ち上げたり、回転させたり等できる装置が配置されていてもよい。また、被支持部２２は載置部２１よりも一段下方に形成されており、この被支持部２２の下方にはリニアガイド４が位置し、上方には負荷軽減機構５が位置する。

搬送テーブル２は、幅方向両端部に、リニアモータ３を構成する二次側磁極部３２を支持するための二次側支持ブラケット２３を備えている。この二次側支持ブラケット２３は板状で、載置部２１の下面から下方に延びる。また、搬送テーブル２は、前記二次側支持ブラケット２３よりも更に幅方向外側の位置に、リニアガイド４を構成するガイドブロック４２を備えている。また、搬送テーブル２の幅方向両端部における上面には、負荷軽減機構５を構成する永久磁石５２が取り付けられている。また、搬送テーブル２の長手方向位置を検知するセンサのうち一部が設けられている。本実施形態では、磁歪センサ６１の磁石部６１２である。なお、この磁歪センサ６１は、図１に示すように、筐体１に設けられた長手方向に延びる磁歪線部６１１に対して磁石部６１２が与えるねじり歪みを磁歪線部６１１の一端に位置する検出部６１３が検出することにより、磁石部６１２の（つまり搬送テーブル２の）長手方向位置を検知できる。また、必要により、搬送テーブル２上はロボットアーム等の装置に給電を行うための給電機構を備える（図示しない）。

次にリニアモータ３について説明する。このリニアモータ３は、固定部と可動部との間で（固定部と可動部とにまたがって）構成される。本実施形態のリニアモータ３は同期型リニアモータであり、二次側に永久磁石を用いたものである。このリニアモータ３は、長手方向に直線状に延びる一列の一次側磁極部３１と、この一次側磁極部３１に対して並行に位置し、長手方向に直線状に延びる一列の二次側磁極部３２とから構成されている。つまり、このリニアモータ３は、一次側磁極部３１と二次側磁極部３２とにより一組を構成し、一次側磁極部３１と二次側磁極部３２とは、可動部を固定部に対して移動可能となるように対向配置される。つまり、発する推進力が搬送テーブル２を長手方向に移動させるように働くべく対向配置される。図２に示すように、一次側磁極部３１と二次側磁極部３２のうち一方の磁極部における他方の磁極部に対する対向面３１ｘ，３２ｘは、筐体１の長手方向に沿う垂直面（法線方向が水平である面）である。前記対向面３１ｘは、一次側磁極部３１の内側端部に沿う仮想の平面である。つまり、本実施形態の対向面３１ｘは、図５（Ａ）に示すように、複数のコア３１ａ及びコイル３１ｂの各内側端部により形成される平面である（一つの平面が現実に存在することに限られない）。同様に、前記対向面３２ｘは、二次側磁極部３２の外側端部に沿う仮想の平面である。つまり、本実施形態の対向面３２ｘは、複数の永久磁石３２１〜３２１の各外側端部により形成される平面である（一つの平面が現実に存在することに限られない）。このように、前記対向面３１ｘ，３２ｘは、水平面である筐体１の底壁部上面１１ａに対して直交する関係にある。

筐体１は一次側磁極部３１を備え、搬送テーブル２は二次側磁極部３２を備える。そして、搬送テーブル２の幅方向における両端部（図２における左右端部）に一致するようにして一対のリニアモータ３，３が位置する。つまり、本実施形態の搬送装置は、搬送テーブル２の１台当たりで２台のリニアモータ３を、幅方向における一端部に１台、他端部に１台備えている。

一次側磁極部３１は、例えば図５（Ａ）に示すように、コア３１ａ及びこのコア３１ａに巻かれたコイル３１ｂを備える。なお、本実施形態の形態以外に、コアが無くコイルだけを備えた構造とすることもできる。

コア３１ａは、所定形状である複数の板状体（鋼板）が、図５（Ａ）に示すように上下（垂直）方向に積層されたものである。つまりこのコア３１ａを構成する各鋼板は、厚み方向が上下（垂直）方向に一致している。そしてコイル３１ｂは、前記コア３１ａに対して巻線が巻かれて形成されている。

前記コア３１ａ及びコイル３１ｂの組み合わせは、３相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する順に、長手方向に一列に並べられており、コイル３１ｂへの通電により、主に幅方向における内側へと磁束を発する。

前記コア３１ａ及びコイル３１ｂは、ステンレス合金等の非磁性体から構成されたカバー部３１１により覆われている（カバー部３１１につき、詳しくは後述する）。このカバー部３１１は、真空環境下または減圧環境下で搬送装置を用いる場合には、真空（減圧）領域と大気領域との隔壁として機能する。この一次側磁極部３１は、図１に示すように、長手方向については間欠配置されている。また、図１及び図２に示すように、幅方向については対向して配置されている。カバー部３１１についても同様である。

二次側磁極部３２は、二次側支持ブラケット２３にスペーサ２３ａを介して固定された複数の永久磁石３２１〜３２１から構成される。この複数の永久磁石３２１〜３２１は、内側方向に露出する磁極につき、Ｎ極とＳ極とが長手方向に隣り合うように配置されている。この二次側磁極部３２は、前記一次側磁極部３１の内側にて、一次側磁極部３１に対して所定の間隔（ギャップ）を保つように対向している。つまり、二次側磁極部３２は一次側磁極部３１に対向する位置に永久磁石３２１〜３２１を備える。

ここで、従来の搬送装置では、１本の二次側磁極部を一次側磁極部が幅方向両側から挟むように構成されたものが存在していた。この構成における二次側磁極部は、発する磁束の方向を幅方向の一方（例えば左方向）と他方（例えば右方向）の両方とする必要がある。このため、永久磁石を用いて二次側磁極部を形成する場合には同一磁極同士を貼り合わせる必要があった。しかし、この貼り合わせは、磁気反発力の働く中で行う必要があり作業効率が良くなかった。

これに対し、本実施形態の二次側磁極部３２は、永久磁石３２１〜３２１を長手方向に沿って並列させるだけで製造できる。このため、前記のように磁気反発力の働く中で永久磁石の同一磁極同士を貼り合わせる作業を行う必要がなく、二次側磁極部３２を製造する際の作業効率が良い。

前記一次側磁極部３１と二次側磁極部３２とから単体のリニアモータ３が構成される。そして、一対のリニアモータ３，３は幅方向に分かれて位置する。これにより、図２に示すように、筐体１の中央であり、搬送テーブル２の下方にスペースＳを確保できる。本実施形態では、このように確保されたスペースＳに、図１に示すように、搬送テーブル２の長手方向位置を検知するためのセンサ（レーザーセンサ６２）が設けられている。レーザーセンサ６２のレーザー照射部６２１から照射されるレーザーを反射してレーザーセンサ６２に返すため、図示はしていないが、搬送テーブル２における載置部２１の下部であり、反射面が前記レーザー照射部６２１に対向するようにして反射鏡部が設けられている。なお、このレーザーセンサ６２は前記磁歪センサ６１とは別のセンサである。本実施形態では、搬送テーブル２の長手方向位置の検知はレーザーセンサ６２が主に行うものとされており、磁歪センサ６１はバックアップ用である。このようにスペースＳを確保できるため、搬送装置の各種構成要素を配置する際の自由度を高めることができる。

また、単体のリニアモータ３における一次側磁極部３１と二次側磁極部３２の対向箇所は一箇所であり、各磁極部３１，３２の面同士が対向するため、従来存在した、一次側磁極部の幅方向における両側に二次側磁極部が位置する構成に比べると、一次側磁極部３１と二次側磁極部３２との間隔（ギャップ）を適正値に設定する作業が容易である。

また、搬送テーブル２を移動させるための駆動力が、搬送テーブル２の幅方向における両端部で発生することから、搬送テーブル２をたわませる力の発生源が集中せずに分散する。このため、搬送テーブル２のたわみを小さくできる。

次に、カバー部３１１について詳しく述べる。このカバー部３１１は中空の略直方体状であり、底面部の全面が開口している。本実施形態のカバー部３１１は、取付部としての底面部３１１ａに、当該カバー部３１１の外方へと延びる鍔部３１１ｂが形成されている。この鍔部３１１ｂが筐体１における底壁部上面１１ａにビス留めされることで（ビスは図示していない）、筐体１にカバー部３１１が固定される。この状態でカバー部３１１は底壁部上面１１ａから上方に突出しており、このカバー部３１１の内部に一次側磁極部３１が収容される。前記ビス留めの際、鍔部３１１ｂと底壁部上面１１ａとの間にはＯリングが挟まれ、これによりカバー部３１１の内外が気密に隔てられる。底壁部１１にてカバー部３１１に覆われる部分には、図２に破線で示すような貫通孔１１１が形成されており、この貫通孔１１１を通じてカバー部３１１の内部が筐体１の外部と連通する。ただし、前記連通は本発明で必須ではなく、カバー部３１１の内部が大気環境にあるものの、カバー部３１１の内部が、常時または一時的に筐体１の外部と気密に隔てられていてもよい。また、この貫通孔１１１には、一次側磁極部３１の給電配線が通される。以上により、本実施形態では、カバー部３１１の内部が大気環境となり、同外部（つまり、筐体１の前記処理室におけるカバー部３１１の周囲の領域）が真空環境または減圧環境となる。なお、この鍔部３１１ｂを用いたビス留めはあくまでも一例であり、種々の手段でカバー部３１１を筐体１に固定できる。

本実施形態におけるカバー部３１１の取付部である底面部３１１ａは、筐体１の底壁部上面１１ａに位置する。つまり、この底面部３１１ａは水平面上に位置する。前記のように、各磁極部３１，３２の対向面３１ｘ，３２ｘは、筐体１の長手方向に沿う垂直面であることから、この底面部３１１ａが位置する底壁部１１の面（底壁部上面１１ａの一部）は、当該面の延長方向が各対向面３１ｘ，３２ｘの延長方向に対して直交する関係にある。また、底壁部上面１１ａの法線方向と各対向面３１ｘ，３２ｘの法線方向とは直交する関係にある。

このように、取付部である底面部３１１ａに囲まれた領域にある底壁部上面１１ａが、前記各対向面３１ｘ，３２ｘに対して直交する関係にあることにより、筐体１、一次側磁極部３１、カバー部３１１には図５（Ａ）に矢印で示した力関係が生じる。つまり、大気圧（筐体１の外部（周囲）の気圧）により底壁部１１が持ち上げられようとする力Ｆ１（底壁部１１の全体にかかる力）と、カバー部３１１が大気圧により押される力のうちで上方向の分力Ｆ２（筐体１１と底面部３１１ａの接続箇所にかかる力）とに対し、一次側磁極部３１の二次側磁極部３２に対する磁気吸引力Ｆ３（底壁部１１において一次側磁極部３１の直下部にかかる力）が直交する。よって、筐体１１のうちで底面部３１１ａに囲まれた領域にかかる力で方向が一致しているのは力Ｆ１と力Ｆ２だけであり、力Ｆ１，Ｆ２と力Ｆ３とは方向が異なる。

一方、比較例である図５（Ｂ）に示すように、カバー部３１１’の取付部である底面部３１１ａ’が対向面３１ｘ’，３２ｘ’に対して平行に位置する構成を例とすると、矢印で図示した力関係が生じる。つまり、大気圧により底壁部１１’が持ち上げられようとする力Ｆ１’、カバー部３１１’が大気圧により押される力のうちで上方向の分力Ｆ２’、そして、一次側磁極部３１’の二次側磁極部３２’に対する磁気吸引力Ｆ３’が全て同じ方向となる。よって、筐体１１’のうちで底面部３１１ａ’に囲まれた領域にかかる全ての力Ｆ１’，Ｆ２’，Ｆ３’の方向が一致してしまう。

特に、長手方向が大きい筐体では、力Ｆ１’により長手方向中央での底壁部１１’の変形（たわみ）が大きくなる。このため、各磁極部３１’，３２’間の距離（ギャップ）が変動することにより、リニアモータの推力特性が変化したり（推力にムラが発生する等）、固定側に位置する一次側磁極部３１’に対して可動側に位置する二次側磁極部３２’の移動が、軸受に負荷がかかること等によりスムーズにできなくなったりする不具合発生の可能性がある。

よって、底面部３１１ａ（３１１ａ’）にかかる力は、力Ｆ１と力Ｆ１’が等しく、力Ｆ２と力Ｆ２’が等しく、力Ｆ３と力Ｆ３’が等しいと仮定した場合、図５（Ａ）に示す本実施形態の構成の方が、図５（Ｂ）に示す比較例の構成よりも、筐体１１のうちで底面部３１１ａに囲まれた領域に同じ方向の力が集中することを抑制できる。このため、前記力の差分、筐体１１（特に、底面部３１１ａに囲まれた領域に一致する箇所）の強度を小さく設計することが可能である。つまり、筐体１１を剛性アップする必要性を小さくできるため、コスト面で有利である。また、長手方向が大きい筐体１でも前記のような不具合が発生しにくい。

前記力の集中が抑制されることにより、各磁極部３１，３２間の距離（ギャップ）が変動しにくくなる。このため、リニアモータの推力特性が変化しにくく、搬送テーブル２の移動もスムーズになされる。

また、リニアモータの推力を増加させるように設計変更する場合であっても、本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、コア３１ａの積層方向である上下方向寸法Ｗ２を大きくすれば当該設計変更に対応できる。このため、カバー部３１１に関しても、幅寸法Ｗ１を大きくすることなく、コア３１ａを大きくした分に対応して高さ寸法を大きくするだけで済む。

このため、例えば図５（Ｂ）（及び図６（Ａ）（Ｂ））に示すように、取付部である底面部３１１ａ’が対向面３１ｘ’，３２ｘ’に対して平行に位置する構成（推力増加のためにはコアの幅方向寸法を大きくする必要がある）と比べて、筐体１の剛性アップを行う必要性は相対的に小さい。よって、剛性アップのために、筐体１１の板厚を大きくしたり、補強構造を付加したりすることが必須でなくなる。つまり、筐体１１を剛性アップする必要性を小さくできるため、この点でもコスト面で有利である。

しかも、本実施形態では、前記に加え、図１に示すように、カバー部３１１は長手方向について間欠配置されている。このため、カバー部３１１が長手方向に連続して配置された構成に比べると、大気圧によりカバー部３１１が筐体１の底壁部上面１１ａを引っ張る力（図５（Ａ）に示す力Ｆ２）が原因で発生する、筐体１の底壁部１１に発生するたわみを相対的に抑制できる。よって、筐体１１を剛性アップする必要性を小さくできるため、この点でもコスト面で有利である。

リニアガイド４は、図２に示すように、筐体１側の長手方向に延びるガイド部としてのガイドレール４１に対して、被ガイド部として搬送テーブル２に固定されたガイドブロック４２が跨るように構成されている。この構成により、搬送テーブル２の移動方向が規定される。

ガイドレール４１とガイドブロック４２との間にはボールベアリング（図示しない）が位置しており、小さな抵抗でガイドブロック４２をガイドレール４１に沿って移動させることができる。このリニアガイド４は、リニアモータ３よりも幅方向における更に外側に位置する。

従来のように筐体１の中央にリニアモータ３を備えた構成に比べると、リニアモータ３とリニアガイド４とを接近させることができる。このため、リニアモータ３の推進力により生じる搬送テーブル２の変位を小さくできる。よって、リニアガイド４（特にボールベアリング）にかかる負荷を軽減できる。特に、真空環境下または減圧環境下で使用される搬送装置では、潤滑油が飛散することによる汚染を防止するため、潤滑油を用いたベアリングに比べて耐久性の低いオイルレスベアリングが用いられることから、この負荷軽減によりリニアガイド４を長寿命化できる。

負荷軽減機構５は、筐体１側に位置する磁性体を有する吸着プレート５１と、搬送テーブル２側に位置する永久磁石５２とを有している。吸着プレート５１は永久磁石５２の上方に位置する。この負荷軽減機構５はリニアガイド４の直上に位置している（なお、本明細書における「直上」とは、概念上、垂直上方のみに限られず垂直上方の近傍位置も含む）。この構成により、吸着プレート５１に対する永久磁石５２の磁気吸引力で搬送テーブル２が上方（真上）に付勢される。この搬送テーブル２に働く付勢力の分、リニアガイド４にかかる重量負荷が軽減される。このため、リニアガイド４のボールベアリングにかかる負担を小さくでき、リニアガイド４を長寿命化できる。また、永久磁石を用いることにより、負荷軽減機構５の構成を簡略化できる。

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、筐体１内の処理室を減圧された不活性ガス環境としてもよい。

また、前記実施形態では、カバー部３１１の取付部である底面部３１１ａが位置する底壁部１１の面（底壁部上面１１ａの一部）の法線方向（上下方向）は、各磁極部３１，３２の対向面３１ｘ，３２ｘの法線方向（水平方向）に対して直交する関係にある。しかし、これに限定されず、筐体１のうちで底面部３１１ａに囲まれた領域につき、大気圧によりかかる力の方向（この力は、大気圧が筐体１を直接たわませる力と、大気圧がカバー部３１１を押すことにより底面部３１１ａが筐体１を引っ張る力とからなる）と、磁気吸引力の方向とが異なる（一致しない）ように、底面部３１１ａにより囲まれた領域で規定される平面の法線方向と、前記各対向面３１ｘ，３２ｘの法線方向とが交差する関係であればよい。更に、前記「底面部３１１ａにより囲まれた領域で規定される平面」は、前記実施形態では現実の面（底壁部上面１１ａ）であるが、底壁部上面１１ａが例えば湾曲面である場合には、底面部３１１ａのうち長手方向に沿う部分を含む仮想の平面となる。また、底壁部上面１１ａが例えば凹凸を有する面である場合には、底面部３１１ａの存在する平均的な位置を基に規定された平面となる。つまり、前記平面は、底面部３１１ａにより囲まれた領域を基に規定される平面である。

また、本実施形態では、一次側磁極部３１が幅方向において外側に位置し、二次側磁極部３２が内側に位置しているが、図３に示すように、一次側磁極部３１が内側に位置し、二次側磁極部３２が外側に位置してもよい。また、本実施形態では、一次側磁極部３１と二次側磁極部３２とが水平方向（左右方向）に並列しているが、図４に示すように、上下方向に並列していてもよい。ただし、この図４の場合は、カバー部３１１の取付部である底面部３１１ａにより囲まれた平面の法線方向が対向面３１ｘ，３２ｘの法線方向に交差するように位置させるため、例えば図示のように底面部３１１ａが側壁部１２の内面に位置するようにカバー部３１１が形成される。

また、本実施形態の一次側磁極部３１は長手方向に間欠配置されているが、連続配置されていてもよい。また、本実施形態の一次側磁極部３１は幅方向における中心線に対して対称配置されているが、偏って配置されていてもよい。ただし、搬送装置を真空環境下または減圧環境下で用いる場合では、減圧に伴う各構成要素の変形が不均一になることを抑制するため、対象配置とすることが望ましい。

また、二次側磁極部３２が本実施形態の一次側磁極部３１と同様に、コア及びコアに巻かれるコイルを備えてもよい。

また、カバー部３１１は、本実施形態では略直方体状であったが、これに限定されず、横断面形状が台形や半円形等となる形状であってもよい。また、カバー部３１１の一部または全部を筐体１の一部が兼ねる構成としてもよい。

また、負荷軽減機構５は、リニアガイド４の直下（本明細書における「直下」とは、概念上、垂直下方のみに限られず垂直下方の近傍位置も含む）に位置してもよい。また、例えば永久磁石の同一磁極を対向させ、磁気反発力により搬送テーブル２を上方に付勢してもよい。また、永久磁石の代わりに電磁石が用いられてもよい。

また、本実施形態における長手方向は直線方向（直線に沿う方向）であったが、これに限られず、筐体１が湾曲した形状や環状とされたことにより、長手方向が曲線に沿う方向となってもよい。

１固定部、筐体
１１壁部、底壁部
１２壁部、側壁部
２移動体、搬送テーブル
２３取付部、二次側支持ブラケット
３リニアモータ
３１一次側磁極部
３１ａコア（一次側磁極部）
３１ｂコイル（一次側磁極部）
３１ｘ対向面（一次側磁極部）
３１１カバー部
３１１ａ取付部、底面部
３２二次側磁極部
３２ｘ対向面（二次側磁極部）
４リニアガイド
４１ガイド部、ガイドレール
４２被ガイド部、ガイドブロック
５負荷軽減機構
Ｆ１大気圧により底壁部が持ち上げられようとする力
Ｆ２筐体と底面部の接続箇所にかかる力
Ｆ３磁気吸引力の方向

Claims

壁部に囲まれた内部を真空環境または減圧環境に保つことができる筐体と、
前記筐体の内部に位置し、前記筐体の長手方向に沿い移動可能に設けられた可動部と、
前記筐体と前記可動部との間で構成され、一次側磁極部と二次側磁極部とを備えるリニアモータと、
前記一次側磁極部を収容可能なカバー部と、を備え、
前記リニアモータは、前記筐体側に位置する一次側磁極部と前記可動部側に位置し、前記一次側磁極部に対して対向配置された二次側磁極部とにより一組を構成し、
前記一次側磁極部と二次側磁極部のうち一方の磁極部における他方の磁極部に対する対向面は、前記筐体の長手方向に沿った面であり、
前記カバー部は、前記壁部に取り付けるための取付部を有し、前記壁部に取り付けられた状態で前記二次側磁極部と当該カバー部に収容された状態の前記一次側磁極部とを隔てることで、前記一次側磁極部を大気環境に位置させるとともに、前記二次側磁極部を真空環境または減圧環境に位置させ、
前記筐体外部の気圧により前記取付部が設けられる前記壁部にかかる力の方向と、前記対向面に対し前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とにより生じる磁気吸引力の方向と、が異なるように前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とが対向している搬送装置。
前記一次側磁極部及びカバー部は、前記筐体の長手方向に間欠的に設けられている請求項１に記載の搬送装置。
前記筐体外部の気圧により前記取付部が設けられる前記壁部にかかる力の方向と、前記対向面に対し前記一次側磁極部と前記二次側磁極部とにより生じる磁気吸引力の方向と、が直交する関係にある請求項１または２に記載の搬送装置。
前記一次側磁極部は、複数の板状体が積層されて形成されたコアにコイルが巻かれて構成され、
前記コアにおける前記複数の板状体の積層方向は、前記一次側磁極部における前記対向面と平行な方向である請求項１〜３のいずれかに記載の搬送装置。