JP2023174388A - 搬送システム、成膜装置、搬送システムの制御方法及び物品の製造方法 - Google Patents
搬送システム、成膜装置、搬送システムの制御方法及び物品の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023174388A JP2023174388A JP2022087223A JP2022087223A JP2023174388A JP 2023174388 A JP2023174388 A JP 2023174388A JP 2022087223 A JP2022087223 A JP 2022087223A JP 2022087223 A JP2022087223 A JP 2022087223A JP 2023174388 A JP2023174388 A JP 2023174388A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conveyance system
- movable element
- magnets
- coil
- mover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 48
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 13
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G54/00—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for
- B65G54/02—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for electrostatic, electric, or magnetic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G49/00—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for
- B65G49/05—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles
- B65G49/06—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles for fragile sheets, e.g. glass
- B65G49/063—Transporting devices for sheet glass
- B65G49/064—Transporting devices for sheet glass in a horizontal position
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
- C03C17/002—General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C16/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
- H01L21/67709—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations using magnetic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N15/00—Holding or levitation devices using magnetic attraction or repulsion, not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
- B65G2201/02—Articles
- B65G2201/0214—Articles of special size, shape or weigh
- B65G2201/022—Flat
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
Abstract
【課題】可動子の浮上中に動力が遮断した場合であっても可動子の落下を防止することができる搬送システムを提供する。【解決手段】搬送システムは、上面と、上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、第1の部材と相対的に第1の方向へ移動可能な複数の磁石と対向可能に第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、複数の磁石と複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、第1の部材及び第2の部材の一に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、第1の方向と交差する第2の方向に重力が働く第1の部材及び第2の部材の一方を浮上させつつ可動子を第1の方向へ移動させる制御部と、を有する。【選択図】図11A
Description
本発明は、搬送システム、成膜装置、搬送システムの制御方法及び物品の製造方法に関する。
特許文献1には、磁気的な支持方式による浮上式搬送装置が記載されている。特許文献1に記載の浮上式搬送装置は、ガイドレールと空隙を介して対向するように配置された電磁石と、電磁石、ガイドレール及び空隙で構成される磁気回路中に介在し、搬送車に搭載される永久磁石とを有する。永久磁石は、磁気回路とともに磁気支持ユニットを形成する。
一般的に、磁気的な支持方式による浮上式搬送装置において、浮上搬送時の消費電力を小さくするために、コイル電流値を零付近に収束するように制御するゼロパワー制御が知られている。特許文献1に記載の浮上式搬送装置は、ガイドレールと磁気支持ユニットとの間の所定のギャップ長を検出するギャップセンサを有し、そのギャップ長を、搬送物の重量と永久磁石による吸引力とが丁度釣り合ように維持すべく電磁石の電流制御を行う。すなわち、特許文献1では、電磁石の励磁電流が零となるように前記のギャップ長を設定して搬送物を浮上搬送している。
しかしながら、特許文献1に記載のゼロパワー制御では、何らかの異常で装置動力が遮断した場合、可動子としての搬送車が上側に張り付くか下側に落下するか特定できない。すなわち、特許文献1に記載のゼロパワー制御では、装置動力が遮断した際、可動子の落下が発生するおそれがある。可動子の落下は、可動子や落下した可動子が衝突した部材等の損傷を引き起こしうる。
本発明は、可動子の浮上中に動力が遮断した場合であっても可動子の落下を防止することができる搬送システムを提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、を有することを特徴とする搬送システムが提供される。
本発明の他の観点によれば、上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、コギングトルクに基づいて前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、を有することを特徴とする搬送システムが提供される。
本発明の他の観点によれば、上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させることを特徴とする搬送システムの制御方法が提供される。
本発明の他の観点によれば、上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、コギングトルクに基づいて前記1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させることを特徴とする搬送システムの制御方法が提供される。
本発明によれば、可動子の浮上中に動力が遮断した場合であっても可動子の落下を防止することができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について図1乃至図12を用いて説明する。
以下、本発明の第1実施形態について図1乃至図12を用いて説明する。
まず、本実施形態による搬送システム1の構成について図1乃至図4を用いて説明する。図1乃至図3は、本実施形態による第1の部材である可動子101及び第2の部材である固定子201を含む搬送システム1の構成を示す概略図である。なお、図1及び図2は、それぞれ可動子101及び固定子201の主要部分を抜き出して示したものである。また、図1は可動子101を斜め上方から見た図、図2は可動子101及び固定子201を後述のX方向から見た図である。図3は、図2中の破線で囲まれた矩形状の部分を拡大して示す図である。図4は、搬送システム1におけるコイル202及びコイル202に関連する構成を示す概略図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態による搬送システム1は、キャリア、台車又はスライダを構成する可動子101と、搬送路を構成する固定子201とを有している。また、搬送システム1は、統合コントローラ301と、コイルコントローラ302と、コイルユニットコントローラ303と、センサコントローラ304とを有している。なお、図1では、可動子101として2つの可動子101a、101b、固定子201として2つの固定子201a、201bを示している。以後、可動子101、固定子201等の複数存在しうる構成要素について特に区別する必要がない場合には共通の数字のみの符号を用い、必要に応じて数字の符号の後に小文字のアルファベットを付して個々を区別する。
本実施形態による搬送システム1は、固定子201のコイル202と可動子101の永久磁石103との間で電磁力を発生させて可動子101を搬送するリニアモータによる搬送システムである。また、本実施形態による搬送システム1は、可動子101を浮上させて非接触で搬送する磁気浮上型の搬送システムである。
本実施形態による搬送システム1は、可動子101により搬送されたワークに対して加工を施す工程装置をも有する加工システムの一部を構成している。一般に、工業製品を組み立てるための生産ライン、半導体露光装置等では、搬送システムが用いられている。特に、生産ラインにおける搬送システムは、ファクトリーオートメーション化された生産ライン内又は生産ラインの間の複数のステーションの間で、部品等のワークを搬送する。また、プロセス装置中の搬送システムとして使われる場合もある。本実施形態による搬送システム1は、かかる用途に用いられうるものである。
搬送システム1は、例えば、固定子201により可動子101を搬送することにより、可動子101に保持されたワークを、ワークに対して加工作業を施す工程装置に搬送する。工程装置は、特に限定されるものではないが、例えば、ワークである後述のガラス基板102上に成膜を行う蒸着装置、スパッタ装置等の成膜装置である。なお、図1では、2台の固定子201に対して2台の可動子101を示しているが、これらに限定されるものではない。搬送システム1においては、1台又は複数台の可動子101が1台又は複数台の固定子201上を搬送されうる。
ここで、以下の説明において用いる座標軸、方向等を定義する。まず、可動子101の搬送方向である水平方向に沿ってX軸をとり、可動子101の搬送方向をX方向とする。また、X方向と直交する方向である鉛直方向に沿ってZ軸をとり、鉛直方向をZ方向とする。鉛直方向は、重力の方向(mg方向)である。また、X方向及びZ方向に直交する方向に沿ってY軸をとり、X方向及びZ方向に直交する方向をY方向とする。さらに、X軸周りの回転方向をWx方向、Y軸周りの回転方向をWy方向、Z軸周りの回転方向をWz方向とする。また、乗算の記号として“*”を使用する。また、可動子101の中心を原点Ocとし、Y+側をR側、Y-側をL側として記載する。なお、可動子101の搬送方向は必ずしも水平方向である必要はないが、その場合も搬送方向をX方向として同様にY方向及びZ方向を定めることができる。また、X方向、Y方向及びZ方向は、必ずしも互いに直交する方向に限定されるものではなく、互いに交差する方向として定義することもできる。
図1中の矢印に示すように、可動子101は、搬送方向であるX方向に沿って移動可能に構成されている。可動子101は、永久磁石103と、リニアスケール104と、Yターゲット105と、Zターゲット106と、ストッパー107とを有している。可動子101は、上面と、上面の反対側に位置する下面とを有している。
永久磁石103は、可動子101の上面において、R側及びL側のそれぞれの端部にX方向に沿って複数取り付けられて設置されている。R側及びL側のそれぞれにおいて磁石群を構成する複数の永久磁石103は、X方向において互いに隣り合うZ方向を向く表面の極性が互いに異なってN極とS極とが交互に並ぶように配置されている。なお、永久磁石103の設置場所及び設置数は、図1及び図2に示す場合に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
リニアスケール104、Yターゲット105及びZターゲット106は、可動子101において、それぞれ固定子201に設置されたリニアエンコーダ204、Yセンサ205及びZセンサ206により読み取り可能な位置に取り付けられて設置されている。
ストッパー107は、可動子101のY方向を向く両側面からY方向外側に突出するように取り付けられて設置されている。ストッパー107に対しては、後述の衝突防止ローラー207、208がZ方向に上側及び下側から対向するように設置されている。
固定子201は、コイル202と、リニアエンコーダ204と、Yセンサ205と、Zセンサ206、衝突防止ローラー207、208とを有している。
コイル202は、可動子101の上面に設置された永久磁石103にX方向に沿って対向可能なように固定子201にX方向に沿って複数取り付けられて設置されている。具体的には、複数のコイル202は、可動子101の上面におけるR側及びL側それぞれの端部に設置された2つの永久磁石103にZ方向に沿って上方から対向可能なようにX方向に沿って2列に配置されて設置されている。なお、コイル202の設置場所及び設置数は、図1及び図2に示す場合に限定されるものではなく、適宜変更することができる。コイル202は、鉄心等のコア2021と、コア2021に巻かれた巻線2022とを有している。
固定子201は、電流が印加された各コイル202によりコイル202と永久磁石103との間に電磁力を発生させる。これにより、可動子101は、Z方向に沿って浮上しつつ、X方向に沿って移動する。
リニアエンコーダ204、Yセンサ205及びZセンサ206は、搬送方向に沿って移動する可動子101の位置及び姿勢を検出する検出部として機能する。
リニアエンコーダ204は、可動子101に設置されたリニアスケール104を読み取り可能なように固定子201に取り付けられて設置されている。リニアエンコーダ204は、リニアスケール104を読み取ることにより可動子101のリニアエンコーダ204に対する相対的な位置を検出する。
Yセンサ205は、可動子101に設置されたYターゲット105との間のY方向の距離を検出可能なように固定子201に取り付けられて設置されている。Zセンサ206は、可動子101に設置されたZターゲット106との間のZ方向の距離を検出可能なように固定子201に取り付けられて設置されている。
衝突防止ローラー207、208は、可動子101の各ストッパー107に対してZ方向に上側及び下側から対向するように,X方向に沿って固定子201に取り付けられ設置されている。衝突防止ローラー207は、ストッパー107に上側から対向するよう設置されている。衝突防止ローラー208は、ストッパー107に下側から対向するよう設置されている。衝突防止ローラー207、208は、可動子101のZ方向に位置に応じてストッパー107に接触して可動子101のZ方向の可動範囲を規制する。衝突防止ローラー207、208は、ストッパー107が接触した場合にストッパー107がX方向に転がるように回転可能に構成されている。
可動子101は、例えば、その上又は下にワークが取り付けられ又は保持されて搬送されるようになっている。なお、図2及び図3では、ワークとしてのガラス基板102が、可動子101の下面に設けられた保持機構108により保持された状態を示している。なお、ワークを可動子101に取り付け又は保持するための機構は、特に限定されるものではないが、機械的なフック、静電チャック等の一般的な取り付け機構、保持機構等を用いることができる。
図1及び図2には、可動子101に保持されたワークに対して加工を施す工程装置の例として、可動子101に保持された基板であるガラス基板102に対して蒸着を行う蒸着装置7が示されている。蒸着装置7は、固定子201に組み込まれて設置されている。
蒸着装置7は、可動子101の下に保持されたガラス基板102に対向可能に設置されたパターンマスク501と、パターンマスク501の下側にパターンマスク501を介してガラス基板102に対向可能に設置された蒸着源701とを有している。蒸着源701は、ガラス基板102に膜を形成するための成膜源である。可動子101がX方向に搬送されることにより、可動子101に保持されたガラス基板102がパターンマスク501の上空を通過する。ガラス基板102がパターンマスク501の上空を通過する間、パターンマスク501の下側に配置された蒸着源701から蒸着物が放出される。放出される蒸着物は、パターンマスク501越しにガラス基板102に蒸着される。ガラス基板102の蒸着源701の側を向いた面には、蒸着源701による蒸着により金属、酸化物等の蒸着物の薄膜が成膜される。薄膜には、パターンマスク501によるパターンが形成される。なお、蒸着の間、ガラス基板102がパターンマスク501の上空を通過するように可動子101が搬送されるほか、ガラス基板102がパターンマスク501の上空で停止するように可動子101も浮上した状態で停止してもよい。このように、可動子101とともにワークが搬送され、搬送されたワークに対して工程装置により加工が施されてワークから物品が製造される。
図1は、固定子201aと固定子201bとの間に、例えばゲートバルブ等の構造物100が存在している場所を含む領域を示している。構造物100が存在する場所は、生産ライン内又は生産ラインの間の複数のステーションの間で、連続して電磁石やコイルを配置することができない場所になっている。
また、図3には、搬送システム1における部材間のZ方向の隙間(距離)a、b、c、dを示している。隙間aは、コイル202と永久磁石103の隙間である。隙間bは、衝突防止ローラー207、208とストッパー107との隙間であり、上側の衝突防止ローラー207とストッパー107との間の隙間及び下側の衝突防止ローラー208とストッパー107との間の隙間の合計である。隙間cは、Zセンサ206とZターゲット106との間の隙間である。隙間dは、ガラス基板102とパターンマスク501との間の隙間である。
各隙間の大きさの間には、a≧c>b>dの関係が成立している。このため、コイル202と永久磁石103とが接触する前に、衝突防止ローラー207がストッパー107に接触するようになっている。また、Zセンサ206とZターゲット106とが接触する前に、衝突防止ローラー208がストッパー107に接触するようになっている。一方、ガラス基板102とパターンマスク501との間の隙間dは、蒸着性能を高めるために非常に狭くなるように、理想的には0になるように設計されている。
搬送システム1に対しては、これを制御する制御システム3が設けられている。なお、制御システム3は、搬送システム1の一部を構成しうる。制御システム3は、統合コントローラ301と、コイルコントローラ302と、コイルユニットコントローラ303と、センサコントローラ304とを有している。統合コントローラ301、コイルコントローラ302、コイルユニットコントローラ303及びセンサコントローラ304は、それぞれの処理に応じた制御プログラムを実行して各種の計算を実行することによりそれぞれの処理を実行する。統合コントローラ301には、コイルコントローラ302及びセンサコントローラ304が通信可能に接続されている。コイルコントローラ302には、複数のコイルユニットコントローラ303が通信可能に接続されている。センサコントローラ304には、複数のリニアエンコーダ204、複数のZセンサ206、複数のYセンサ205及び複数のZセンサ206が通信可能に接続されている。各コイルユニットコントローラ303には、コイル202が接続されている。
統合コントローラ301は、センサコントローラ304から送信されるリニアエンコーダ204、Yセンサ205及びZセンサ206からの出力に基づき、複数のコイル202に印加する電流指令値を決定する。統合コントローラ301は、決定した電流指令値をコイルコントローラ302に送信する。コイルコントローラ302は、統合コントローラ301から受信した電流指令値を各コイルユニットコントローラ303に送信する。コイルユニットコントローラ303は、コイルコントローラ302から受信した電流指令値に基づき、接続されたコイル202の電流量を制御する。
図4に示すように、各コイルユニットコントローラ303には、1個又は複数個のコイル202が接続されている。
コイル202には、電流センサ312及び電流コントローラ313が接続されている。電流センサ312は、接続されたコイル202に流れる電流値を検出する。電流コントローラ313は、接続されたコイル202に流れる電流量を制御する。
コイルユニットコントローラ303は、コイルコントローラ302から受信した電流指令値に基づき、電流コントローラ313に所望の電流量を指令する。電流コントローラ313は、電流センサ312により検出された電流値を検出してコイル202に対して所望の電流量の電流が流れるように電流量を制御する。
次に、本実施形態による搬送システム1を制御する制御システム3についてさらに図5を用いて説明する。図5は、本実施形態による搬送システム1を制御する制御システム3を示す概略図である。
図5に示すように、制御システム3は、統合コントローラ301と、コイルコントローラ302と、センサコントローラ304とを有している。制御システム3は、可動子101と固定子201とを含む搬送システム1を制御する制御部として機能する。統合コントローラ301には、コイルコントローラ302及びセンサコントローラ304が通信可能に接続されている。
コイルコントローラ302には、複数のコイルユニットコントローラ303が通信可能に接続されている。コイルコントローラ302及びこれに接続された複数のコイルユニットコントローラ303は、コイル202のそれぞれの列に対応して設けられている。各コイルユニットコントローラ303には、コイル202が接続されている。
コイルコントローラ302は、接続された各々のコイルユニットコントローラ303に対して目標となる電流値を指令することができる。コイルユニットコントローラ303は、接続されたコイル202の電流の大きさを制御することができる。
センサコントローラ304には、複数のリニアエンコーダ204、複数のYセンサ205及び複数のZセンサ206が通信可能に接続されている。
複数のリニアエンコーダ204は、可動子101が搬送中もそのうちの1つが必ず1台の可動子101の位置を測定できるような間隔で固定子201に取り付けられている。また、複数のYセンサ205は、そのうちの2つが必ず1台の可動子101のYターゲット105を測定できるような間隔で固定子201に取り付けられている。また、複数のZセンサ206は、その2列のうちの3つが必ず1台の可動子101のZターゲット106を測定できるような間隔でかつ面をなすように固定子201に取り付けられている。
統合コントローラ301は、リニアエンコーダ204、Yセンサ205及びZセンサ206からの出力に基づき、複数のコイル202に印加する電流指令値を決定して、コイルコントローラ302に送信する。コイルコントローラ302は、統合コントローラ301からの電流指令値に基づき、上述のようにコイルユニットコントローラ303に対して電流値を指令する。これにより、統合コントローラ301は、制御部として機能し、固定子201に沿って可動子101を非接触で搬送するとともに、搬送する可動子101の姿勢を6軸で制御する。
統合コントローラ301は、リニアエンコーダ204、Yセンサ205及びZセンサ206により取得された可動子101の位置及び姿勢に基づき、複数のコイル202に印加する電流を制御する。以下、統合コントローラ301により実行される可動子101の姿勢制御方法について図6を用いて説明する。図6は、本実施形態による搬送システム1における可動子101の姿勢制御方法を示す概略図である。図6は、可動子101の姿勢制御方法の概略について主にそのデータの流れに着目して示している。統合コントローラ301は、以下に説明するように、可動子位置算出関数401、可動子姿勢算出関数402、可動子姿勢制御関数403及びコイル電流算出関数404を用いた処理を実行する制御部として機能する。これにより、統合コントローラ301は、可動子101の姿勢を6軸で制御しつつ、可動子101の搬送を制御する。なお、統合コントローラ301に代えて、コイルコントローラ302が統合コントローラ301と同様の処理を実行するように構成することもできる。
まず、可動子位置算出関数401は、複数のリニアエンコーダ204からの測定値及びその取り付け位置の情報から、搬送路を構成する固定子201上にある可動子101の台数及び位置を計算する。これにより、可動子位置算出関数401は、可動子101に関する情報である可動子情報406の可動子位置情報(X)及び台数情報を更新する。可動子位置情報(X)は、固定子201上の可動子101の搬送方向であるX方向における位置を示している。可動子情報406は、例えば図6中にPOS-1、POS-2、…と示すように固定子201上の可動子101ごとに用意される。
次いで、可動子姿勢算出関数402は、可動子位置算出関数401により更新された可動子情報406の可動子位置情報(X)から、各々の可動子101を測定可能なYセンサ205及びZセンサ206を特定する。次いで、可動子姿勢算出関数402は、特定されたYセンサ205及びZセンサ206から出力される値に基づき、各々の可動子101の姿勢に関する情報である姿勢情報(Y,Z,Wx、Wy,Wz)を算出して可動子情報406を更新する。可動子姿勢算出関数402により更新された可動子情報406は、可動子位置情報(X)及び姿勢情報(Y,Z,Wx、Wy,Wz)を含んでいる。
次いで、可動子姿勢制御関数403は、可動子位置情報(X)及び姿勢情報(Y,Z,Wx、Wy,Wz)を含む現在の可動子情報406及び姿勢目標値から、各々の可動子101について印加力情報408を算出する。印加力情報408は、各々の可動子101に印加すべき力の大きさに関する情報である。印加力情報408は、後述する印加すべき力Tの力の3軸成分(Tx,Ty,Tz)及びトルクの3軸成分(Twx,Twy,Twz)に関する情報を含んでいる。印加力情報408は、例えば図6中にTRQ-1、TRQ-2、…と示すように固定子201上の可動子101ごとに用意される。
ここで、力の3軸成分であるTx、Ty、Tzは、それぞれ力のX方向成分、Y方向成分及びZ方向成分である。また、トルクの3軸成分であるTwx、Twy、Twzは、それぞれトルクのX軸周り成分、Y軸周り成分及びZ軸周り成分である。本実施形態による搬送システム1は、これら力Tの6軸成分(Tx,Ty,Tz,Twx,Twy,Twz)を制御することにより、可動子101の姿勢を6軸で制御しつつ、可動子101の搬送を制御する。
次いで、コイル電流算出関数404は、印加力情報408及び可動子情報406に基づき、各コイル202に印加する電流指令値409を決定する。
こうして、統合コントローラ301は、可動子位置算出関数401、可動子姿勢算出関数402、可動子姿勢制御関数403及びコイル電流算出関数404を用いた処理を実行することにより、電流指令値409を決定する。統合コントローラ301は、決定した電流指令値409をコイルコントローラ302に送信する。
可動子101の位置及び姿勢の制御についてさらに図7を用いて詳細に説明する。図7は、可動子101の位置及び姿勢を制御するための制御ブロックの一例を示す概略図である。
図7において、Pは、可動子101の位置および姿勢であり、(X,Y,Z,Wx、Wy,Wz)を成分とする。refは、(X,Y,Z,Wx、Wy,Wz)の目標値である。errは、目標値refと位置及び姿勢Pとの間の偏差である。
可動子姿勢制御関数403は、偏差errの大きさ、偏差errの変化、偏差errの積算値等から目標値refを実現するために可動子101に印加すべき力Tを算出する。コイル電流算出関数404は、印加すべき力T並びに位置及び姿勢Pに基づき、可動子101に力Tを印加するためにコイル202に印加すべきコイル電流Iを算出する。こうして算出されたコイル電流Iがコイル202に印加されることにより、力Tが可動子101に作用して位置及び姿勢Pが目標値refに変化する。
また、統合コントローラ301は、さらに力制御関数605を用いた処理を実行することにより、可動子101に印加される力Tを制御することができる。力制御関数605は、可動子101に印加される力Tと力の指令値Trefの差分から目標値refへの操作量Dを算出する。力の指令値Trefは、力Tの6軸成分(Tx,Ty,Tz,Twx,Twy,Twz)に対して、Tx′、Ty′、Tz′、Twx′、Twy′、Twz′を成分とする。Tx′はTxの指令値、Ty′はTyの指令値、Tz′はTzの指令値、Twx′はTwxの指令値、Twy′はTwyの指令値、Twz′はTwzの指令値である。可動子姿勢制御関数403は、操作量Dを考慮して可動子101に印加すべき力Tを算出することができる。ここで、力の指令値Trefの成分のうち、Tz′、Twy′及びTwz′をゼロに設定することによりいわゆるゼロパワー制御を実行することができる。いわゆるゼロパワー制御により、可動子101に働く重力と吸引力が釣り合う位置及び姿勢で可動子101を浮上制御することができる。
このように制御ブロックを構成することにより、可動子101の位置及び姿勢Pを所望の目標値refに制御することが可能になる。
次に、搬送システム1において可動子101の浮上搬送中に動力遮断が起きても必ず可動子101が上方へ移動する制御方法について図8A乃至図12を用いて説明する。動力遮断は、コイル202への電流印加の停止を含む。
まず、搬送システム1における可動子101の平衡位置について図8A乃至図8Dを用いて説明する。図8A乃至図8Cは、可動子101に働くZ方向の力と可動子101のZ方向における位置との関係を示す概略図である。図8A乃至図8Cは、可動子101及び固定子201のコイル202をX方向から見た図である。図8Dは、可動子101に働くZ方向の力と可動子101のZ方向における位置との関係を示すグラフである。
図8Aは、可動子101に働く重力Fgと可動子101に働く磁気吸引力である吸引力Fmとが釣り合う可動子101のZ方向における位置である平衡位置P0を示している。可動子101においては、R側の永久磁石103とこれに対向するコイル202との間に磁気吸引力である吸引力FmRが働き、L側の永久磁石103とこれに対向するコイル202との間に磁気吸引力である吸引力FmLが働く。吸引力Fmは、吸引力FmRと吸引力FmLとの合力である。平衡位置P0では、重力Fgの大きさと吸引力Fmの大きさとが等しい関係が成立する。
図8Bは、平衡位置P0よりも永久磁石103とコイル202と間の隙間が小さい可動子101のZ方向における位置P1を示している。位置P1では、重力Fgの大きさよりも吸引力Fmの大きさが大きい関係が成立する。
図8Cは、平衡位置P0よりも永久磁石103とコイル202との間の隙間が大きい可動子101のZ方向における位置P2を示している。位置P2では、重力Fgの大きさよりも吸引力Fmの大きさが小さい関係が成立する。
図8Dのグラフは、可動子101に働くZ方向の力と可動子101の位置との関係を横軸をZ方向における位置、縦軸をZ方向の力として示している。横軸では、右側ほど永久磁石103とコイル202との間の隙間がより小さい位置となっている。図8Dに示すように、横軸で表すZ方向における位置が変わっても重力Fgは一定であるのに対し、吸引力Fmは一般的には永久磁石103とコイル202間の距離の二乗の逆数に比例する。
本実施形態による可動子101は、上記の比例関係が十分に成り立つ領域で動作することができる。このため、可動子101のZ方向における位置と吸引力Fmとの関係は、図8D中に一点鎖線で示すような近似直線として扱うことができる。このときのZ方向における位置の変化に対する吸引力Fmの変化の割合を示す近似直線の傾きを磁気バネKmagと呼ぶ。磁気バネKmagは、実際の可動子101の浮上高さと力TのZ方向成分の指令値Tz′との関係から求めることもできるし、事前に磁気回路シミュレーションで算出することもできる。
また、Wx方向においては、図8Aに示すR側の吸引力FmRとL側の吸引力FmLとが釣り合っている位置が平衡位置となる。また、Wy方向においても、同様に可動子101の重心位置である原点Ocの前後の吸引力が釣り合う位置が平衡位置となる。
浮上搬送中に動力遮断が起きても吸引力Fmにより必ず可動子101が上方へ移動するためには、図8Bに示すように、重力Fgの大きさよりも吸引力Fmの大きさが大きくなる関係が成立する搬送高さとなるZ方向における位置Pzで搬送する必要がある。浮上搬送時において、位置Pzと平衡位置P0との差が大きいほど、可動子101の位置及び姿勢の維持に必要なコイル電流Iが増加し、その結果消費電力が大きくなる。一方、位置Pzと平衡位置P0との差が小さすぎると、後述するコギングトルクの影響から、動力遮断時に可動子101の上方への移動を保証することが困難になる。
次に、浮上搬送時に可動子101に働くコギングトルクについて図9A及び図9Bを用いて説明する。後述するように、コギングトルクは、Z方向、Y軸に沿った軸を回転軸とする回転方向であるWy方向及びZ軸に沿った軸を回転軸とする回転方向であるWz方向の少なくとも一方向においてコギングを引き起こす力又はトルクを含むものである。図9Aは、可動子101に働く吸引力を示す概略図であり、可動子101をY方向から見た図である。図9Aでは、説明を簡単にするために、可動子101に設置された永久磁石103の数を3個としている。図9A中、破線は、永久磁石103と図示しないコイル202との間に生じる磁気的な吸引力を模式的に示している。X方向において、吸引力は、永久磁石103の配置周期MagPitchと同一の周期の波形となる。ここで、吸引力の大きさの上限値を1、下限値を0としている。
図9Bは、図9Aに示す可動子101がX方向における位置X1からX4へ浮上搬送された場合の可動子101に働くコギングトルクについて説明する説明図である。図9Bは、可動子101に加えて、固定子201a、201bのコイル202をY方向から見た図である。図9Bにおいて、吸引力の波形、上限値及び下限値に関する表記は図9Aの場合と同様である。図9Bでは、説明しやすくするため、位置X1、X2、X3、X4の状態における可動子101をZ方向にずらして図示しているが、実際には同じZ方向における位置で可動子101が搬送された場合を示している。また、図9B中、Z方向に沿った一点鎖線はコイル202のコアの中心座標を示している。また、固定子201aと固定子201bとの間のゲートバルブ等の構造物100が配置されている箇所は、コイル202を配置できないものとしている。
ここで、コイル202の番号を1~N(Nは2以上の整数である)として、i番目のコイルの吸引力をFiとすると、可動子101に働く吸引力Fmは、Fiの総和としてFm=ΣFiとなる。
図9Bにおいて、X方向における各位置X1、X2、X3、X4における吸引力Fmは、それぞれFm1、Fm2、Fm3、Fm4として以下のようになる。
X1:Fm1=1+0.25+0.25+1=2.5
X2:Fm2=0.75+0.75+0.75=2.25
X3:Fm3=0.25+0.25+1+0.25+0.25=2.0
X4:Fm4=0.75+0.75+0=1.5
X1:Fm1=1+0.25+0.25+1=2.5
X2:Fm2=0.75+0.75+0.75=2.25
X3:Fm3=0.25+0.25+1+0.25+0.25=2.0
X4:Fm4=0.75+0.75+0=1.5
位置X1から位置X3に可動子101が移動するにつれて吸引力Fmが小さくなっている。さらに、位置X4においては、構造物100の領域に永久磁石103が掛かっているため、吸引力Fmがさらに小さくなっている。この吸引力Fmの変動がZ方向のコギングトルクFczである。
また、位置X2及び位置X4においては、可動子101の中心である原点Ocからずれた位置に吸引力Fmが働くため、Y軸周りのモーメントFmwyが発生する。このモーメントFmwyがWy方向のコギングトルクFcwyとなる。
また、図示しないが、R側とL側とでコイル202や永久磁石103の配置が異なる場合においては、Wy方向と同様の原理でWx方向にもコギングトルクFcwxが発生する。
図10は、Z方向のコギングトルクFcz及びWy方向のコギングトルクFcwyを示すグラフである。図10に示す上段及び下段のグラフにおいて、上段及び下段の横軸は可動子101のX方向における位置、上段の縦軸はZ方向のコギングトルクFcz、下段の縦軸はWy方向のコギングトルクFcwyを示す。
図10に示すように、X方向において、コギングトルクのFcz、Fcwyの周期は、それぞれ永久磁石103の配置周期MagPitchにより決定される。また、ゲートバルブ等の構造物100が存在する場所のようにコイル202や磁性体が配置できない場所があると、その場所では、乗り継ぎ領域TransitAreaで示すように他の場所と比較して大きなコギングトルクFcz、Fcwyが生じる。なお、乗り継ぎ領域TransitAreaの間隔は、可動子101が構造物100を通過する間隔であるため、可動子101の搬送方向の長さとなる。
次に、上述した平衡位置P0及びコギングトルクFcz、Fcwy、Fcwxを考慮した搬送高さの決定方法について図11A及び図11Bを用いて説明する。搬送高さは、可動子101を浮上させつつX方向に移動させる際の可動子101のZ方向の高さである。
図11A及び図11Bは、平衡位置P0から搬送高さをZ方向にオフセット量Offsetだけ上げた搬送位置P1に位置する可動子101に働く力を示す概略図である。搬送位置P1は、Z方向における可動子101の高さ位置である。図11Aは搬送方向の側面からY方向に可動子101を見た側面図、図11Bは可動子101を斜め上方から見た斜視図である。
まず、図11Aに示すように、可動子101の重心位置である原点Ocに対して図中実線の矢印で示す重力Fg及び吸引力Fmが働く。ここで、搬送位置P1では、平衡位置P0よりも永久磁石103とコイル202との間の隙間が小さいため、Fm>Fgの関係となっている。吸引力Fmの大きさは上述した磁気バネKmagに比例するため、この時の吸引力Fmと重力Fgとの関係によって発生するZ方向上向きの力Fzは、図11Bに示すように次式(1)で表される。
Fz=Kmag*Offset ・・・式(1)
Fz=Kmag*Offset ・・・式(1)
一方、図11A及び図11Bに示すように、可動子101には、図中破線の矢印で示すZ方向のコギングトルクFcz、Wy方向のコギングトルクFcwy、及びWx方向のコギングトルクFcwxが働く。これらのコギングトルクの大きさは、コイル202の配置、永久磁石103の配置及び可動子101の質量によって決まる。これらのコギングトルクの大きさは、実際に可動子101を浮上搬送した際の可動子101に印加する力Tの指令値データにより算出され又は事前に磁気回路シミュレーションによって算出される。
可動子101が必ずZ方向上方へ移動する条件は、図11Bの点A、B、C、Dの位置が全て上方へ変位する必要がある。つまり、点A、B、C、Dの加速度がZ方向上向きであればよい。点A、B、C、Dは、1組の対辺がX方向に平行な矩形の平面形状に近似した可動子101の4つの頂点である。
ここで、重力加速度をg[m/s2]、可動子101の質量をM[kg]、X方向の長さをL[m]、Y方向の幅をW[m]とする。また、可動子101に働くX軸周りの慣性モーメントをIx[kgm2]、Y軸周りの慣性モーメントをIy[kgm2]とする。すると、点A、B、C、Dの加速度がZ方向上向きになる条件は次式(2)から(5)で表される。なお、コギングトルクFcz、Fcwx、Fcwyは、可動子101のX方向における位置Xによって大きさが変化するため、それぞれXの関数としている。また、コギングトルクFczの単位は[N]、コギングトルクFcwx、Fcwyの単位は[Nm]である。
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(2)
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(3)
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(4)
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(5)
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(2)
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(3)
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(4)
{(Fz/M+g)+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}>0 ・・・式(5)
式(2)から(5)のそれぞれに対して式(1)を代入して、平衡位置P0に対する搬送位置P1のOffsetについて解くと、次式(6)から(9)が導出される。
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(6)
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(7)
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(8)
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(9)
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(6)
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)+(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(7)
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2-(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(8)
Offset>-{g+(Fcz(X)/M)-(Fcwx(X)/Ix)*W/2+(Fcwy(X)/Iy)*L/2}*M/Kmag ・・・式(9)
上記式(6)から(9)によれば、Offsetは、コギングトルクFcz、Fcwx、Fcwyに基づいて決定することができる。固定子201により構成される搬送路内の全領域で式(6)から(9)の条件を満たすことができるオフセット量Offsetを決定することにより、動力が遮断された場合であっても可動子101が必ずZ方向の上方へ移動する。つまり、搬送路内の全領域における式(6)から(9)の右辺の最大値よりも大きな値にOffsetを設定することにより、動力が遮断された場合であっても可動子101が必ずZ方向の上方へ移動する。
図12は、平衡位置P0に対する搬送位置P1のZ方向へのオフセット量Offsetを決定する基準となる値である式(6)から(9)の右辺の値の変動を示すグラフである。図12の横軸は可動子101のX方向における位置、縦軸は式(6)から(9)の右辺の値を示す。図12中、実線は式(6)の右辺の値、破線は式(7)及び式(9)の右辺の値、一点鎖線は式(8)の右辺の値である。
図12に示す場合、式(6)から(9)の右辺の値のうち、式(6)の右辺の値が搬送路内の全領域において最大値を取る。この場合、オフセット量Offsetは、式(6)の右辺の値の最大値よりも大きい値に決定する。なお、式(6)から(9)のいずれの右辺の値が最大値となるかは、コギングトルクFcz(X)、Fcwx(X)、Fcwy(X)の関係で決まる。
搬送位置P1は、上記方法で算出したオフセット量Offsetを平衡位置P0に加えることにより決定される。統合コントローラ301は、こうしてコギングトルクFcz、Fcwx、Fcwyに基づいて、可動子101を搬送する際に可動子101を浮上させる高さ位置である搬送位置P1を決定する。統合コントローラ301は、決定した搬送位置P1を、前述した図7のブロック図に示す目標値refにおけるZ方向における位置Zに入力して、可動子101が搬送位置P1に位置するように可動子101の浮上搬送を制御する。
こうして、統合コントローラ301は、複数の永久磁石103と複数のコイル202との間に働く磁気吸引力と可動子101に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い搬送位置P1で、Z方向に可動子101を浮上させつつ可動子101をX方向へ移動させる。これにより、可動子101の浮上搬送中に動力遮断が起きても永久磁石103とコイル202との間の磁気吸引力により、必ず可動子101が上方へ移動することができ、可動子101の落下を防止することができる。なお、上方へ移動した可動子101は、ストッパー107が上側の衝突防止ローラー207に当接した状態で停止する。
例えば、有機ELパネルの真空成膜装置のように画素パターンが形成されたパターンマスク501上部に可動子101で基板を搬送して成膜を行う装置においては、浮上搬送中に何らかの異常で動力が遮断した場合でも、可動子101の落下を防止することができる。これにより、可動子101のパターンマスク501への衝突を防止することができ、装置の稼働率を高く維持することができる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による搬送システムについて説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
本発明の第2実施形態による搬送システムについて説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
上記第1実施形態では、可動子101に働くコギングトルクを考慮した搬送高さとなる搬送位置P1をZ方向における位置の目標値として可動子101の浮上搬送を制御する方法を説明したが、これに限定されるものではない。本実施形態では、搬送位置ではなく、Z方向の力の指令値を用いて可動子101の浮上搬送を制御する方法について説明する。
まず、式(2)から(5)をZ方向の力Fzについて解き、次式(10)から(13)を導出する。
Fz>-{g+(Fcz/M)+(Fcwx/Ix)*W/2+(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(10)
Fz>-{g+(Fcz/M)+(Fcwx/Ix)*W/2-(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(11)
Fz>-{g+(Fcz/M)-(Fcwx/Ix)*W/2-(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(12)
Fz>-{g+(Fcz/M)-(Fcwx/Ix)*W/2+(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(13)
Fz>-{g+(Fcz/M)+(Fcwx/Ix)*W/2+(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(10)
Fz>-{g+(Fcz/M)+(Fcwx/Ix)*W/2-(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(11)
Fz>-{g+(Fcz/M)-(Fcwx/Ix)*W/2-(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(12)
Fz>-{g+(Fcz/M)-(Fcwx/Ix)*W/2+(Fcwy/Iy)*L/2}*M ・・・式(13)
本実施形態では、搬送路内の全領域における式(10)から(13)の右辺の最大値よりも大きな値にZ方向の力Fzを設定する。これにより、動力が遮断された場合であっても可動子101が必ずZ方向の上方へ移動する。
統合コントローラ301は、上記方法で算出したFzを、前述した図7のブロック図に示す力の指令値TrefにおけるZ方向の力の指令値Tz′(以下、Tref(Z)と適宜表記する。)に符号を反転して入力して、可動子101の浮上搬送を制御する。
こうして、統合コントローラ301は、複数の永久磁石103と複数のコイル202との間に働く磁気吸引力が、コギングトルクFcz、Fcwx、Fcwyに基づく所定値よりも大きくなるように複数のコイル202に流れる電流を制御する。これにより、可動子101の浮上搬送中に動力遮断が起きても永久磁石103とコイル202との間の磁気吸引力により、必ず可動子101が上方へ移動することができ、可動子101の落下を防止することができる。
すなわち、本実施形態おいて、図7に示す力制御関数605は、可動子101に印加される力Tと力の指令値Trefとの偏差が0になるように目標値refを操作する。このため、力の指令値Tref(Z)に-Fzを入力することにより、目標値refにおける位置Z(以下、ref(Z)と適宜表記する。)が第1実施形態で説明した搬送位置P1に操作される。その結果、本実施形態においても第1実施形態と同様の効果が得られる。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態による搬送システムについて図13を用いて説明する。なお、上記第1及び第2実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
本発明の第3実施形態による搬送システムについて図13を用いて説明する。なお、上記第1及び第2実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
上記第1及び第2実施形態は、目標値refにおけるref(Z)や指令値TrefにおけるTref(Z)を固定値で入力しているが、これに限定されるものではない。目標値ref(Z)及び指令値Tref(Z)は、それぞれ可動子101のX方向における位置Xに応じて異なりうる可変値で入力することもできる。特に、コギングトルクが大きく変動する乗り継ぎ領域Transit Areaとそれ以外で目標値及び指令値として異なりうる可変値を入力することにより、固定値で入力する場合よりも浮上搬送時の消費電力を小さく抑えることができる。
図13は、目標値ref(Z)及び指令値Tref(Z)を可動子101の位置Xに応じて異なる可変値で入力する場合の制御ブロックの一例を示す概略図である。統合コントローラ301は、指令値テーブル関数606及び目標値テーブル関数607を用いた処理を実行する。
指令値テーブル関数606は、事前にコイルユニットコントローラ303の記憶装置に記憶された指令値テーブル(Z)を基に、可動子101の位置Xに応じたZ方向の力の指令値Tref(Z)を算出する。指令値テーブル(Z)には、位置XとZ方向の力の指令値Tref(Z)との対応関係が記録されている。なお、指令値テーブル(Z)は、必ずしもコイルユニットコントローラ303の記憶装置に記憶されている必要はなく、統合コントローラ301の記憶装置、外部装置の記憶装置等に記憶されていてもよい。
また、目標値テーブル関数607は、事前にコイルユニットコントローラ303の記憶装置に記憶された目標値テーブル(Z)を基に、可動子101の位置Xに応じたZ方向の位置の目標値ref(Z)を算出する。目標値テーブル(Z)には、位置XとZ方向の位置の目標値ref(Z)との対応関係が記録されている。なお、目標値テーブル(Z)は、必ずしもコイルユニットコントローラ303の記憶装置に記憶されている必要はなく、統合コントローラ301の記憶装置、外部装置の記憶装置等に記憶されていてもよい。
事前に記憶される指令値テーブル(Z)及び目標値テーブル(Z)は、実際に可動子101を浮上搬送した際の力の指令値データ又は磁気回路シミュレーションから決定される。
本実施形態では、X方向において、乗り継ぎ領域Transit Areaとそれ以外の領域とで指令値Tref(Z)及び目標値ref(Z)のそれぞれについて異なる値を用いる。すなわち、指令値Tref(Z)としては、乗り継ぎ領域Transit AreaにおいてFz1、乗り継ぎ領域Transit Area以外の領域でFz2を指令値テーブル(Z)から決定して用いる。Fz1、Fz2は、Fz1>Fz2の大小関係にある。また、目標値ref(Z)としては、乗り継ぎ領域Transit AreaにおいてP1、乗り継ぎ領域Transit Area以外の領域においてP2を目標値テーブル(Z)から決定して用いる。P1、P2は、P1>P2の大小関係にある。
こうして、本実施形態において、統合コントローラ301は、可動子101のX方向における位置に応じて可動子101の高さ位置を異ならせて可動子101をX方向に移動させることができる。
ここで、乗り継ぎ領域Transit Areaで用いられるトルクテーブル(Z)のFz1は、第2実施形態で算出した指令値Tref(Z)のFzと同等の大きさである。これに対して、乗り継ぎ領域TransitArea以外の領域において指令値Tref(Z)をFz1よりも小さいFz2に変更することにより、可動子101に印加する力をより小さく抑えることができる。その結果、第2実施形態の指令値Tref(Z)として固定値を入力する方法に比べて、図13中の斜線部分に相当する電力消費削減の効果を実現することができる。
一方、乗り継ぎ領域Transit Areaで用いられる目標値テーブル(Z)のP1は第1実施形態で算出した搬送位置P1と同じ搬送高さである。これに対して、乗り継ぎ領域TransitArea以外の領域において目標値ref(Z)をP1よりも小さいP2に変更することにより、平衡位置P0との差分が小さい搬送位置で可動子101を搬送することができる。その結果、第1実施形態の目標値ref(Z)として固定値を入力する方法に比べて、図13中の斜線部分に相当する電力消費削減の効果を実現することができる。
[変形実施形態]
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、可動子101に永久磁石103、固定子201にコイル202を配置したムービングマグネット型のリニアモータにより搬送システム1を構成した場合について説明したが、これに限定されるものではない。搬送システム1は、第2の部材である固定子201に永久磁石103、第1の部材である可動子101にコイル202を配置したムービングコイル型のリニアモータにより構成することもできる。いずれの場合においても、第2の部材は、第1の部材と相対的にX方向へ移動可能になっている。
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、可動子101に永久磁石103、固定子201にコイル202を配置したムービングマグネット型のリニアモータにより搬送システム1を構成した場合について説明したが、これに限定されるものではない。搬送システム1は、第2の部材である固定子201に永久磁石103、第1の部材である可動子101にコイル202を配置したムービングコイル型のリニアモータにより構成することもできる。いずれの場合においても、第2の部材は、第1の部材と相対的にX方向へ移動可能になっている。
また、本発明による搬送システムは、電子機器等の物品を製造する製造システムにおいて、物品となるワークに対して各作業工程を実施する工作機械等の各工程装置の作業領域にワークを可動子とともに搬送する搬送システムとして利用することができる。作業工程を実施する工程装置は、上述した蒸着装置のほか、ワークに対して部品の組み付けを実施する装置、塗装を実施する装置等、あらゆる装置であってよい。また、製造される物品も特定のものに限定されるものではなく、あらゆる部品であってよい。このように、本発明による搬送システムを用いてワークを作業領域に搬送し、作業領域に搬送されたワークに対して作業工程を実施して物品を製造することができる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本実施形態の開示は、以下の構成及び方法を含む。
(構成1)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、
前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、
を有することを特徴とする搬送システム。
(構成2)
前記制御部は、コギングトルクに基づいて前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の前記高さ位置を決定する
ことを特徴とする構成1に記載の搬送システム。
(構成3)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、
コギングトルクに基づいて前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、
を有することを特徴とする搬送システム。
(構成4)
前記制御部は、前記磁気吸引力が前記コギングトルクに基づく所定値よりも大きくなるように前記コイルに流れる電流を制御する
ことを特徴とする構成2又は3に記載の搬送システム。
(構成5)
前記コギングトルクは、前記第2の方向においてコギングを引き起こす力又はトルクを含む
ことを特徴とする構成4に記載の搬送システム。
(構成6)
前記コギングトルクは、前記第2の方向に沿った軸を回転軸とする第1の回転方向、及び前記第1の方向及び前記第2の方向と交差する前記第3の方向に沿った軸を回転軸とする第2の回転方向の少なくとも一方向においてコギングを引き起こす力又はトルクを含む
ことを特徴とする構成5に記載の搬送システム。
(構成7)
前記制御部は、前記第1の方向における位置に応じて前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の前記高さ位置を異ならせる
ことを特徴とする構成1乃至6のいずれか1項に記載の搬送システム。
(構成8)
前記第1の部材は可動子であり、前記第2の部材は固定子である
ことを特徴とする構成1乃至7のいずれか1項に記載の搬送システム。
(構成9)
前記第1の部材は、前記上面の反対側に位置する下面と、前記下面に設けられ、ワークを保持する保持機構と、を有する
ことを特徴とする構成1乃至8のいずれか1項に記載の搬送システム。
(構成10)
前記ワークは基板である
ことを特徴とする構成9に記載の搬送システム。
(構成11)
前記コイルは、コアと、前記コアに巻かれた巻線と、を有する
ことを特徴とする構成1乃至10のいずれか1項に記載の搬送システム。
(方法12)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、
前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。
(方法13)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、
コギングトルクに基づいて前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。
(構成14)
構成1乃至11のいずれか1項に記載され、前記第1の部材及び前記第2の部材によりワークを搬送する搬送システムと、
前記ワークに膜を形成するための成膜源と、
を有する成膜装置。
(方法15)
ワークから物品を製造する物品の製造方法であって、
構成1乃至3のいずれか1項に記載された搬送システムを用いて前記可動子により前記ワークを搬送し、
前記可動子により搬送された前記ワークに対して加工を施す
ことを特徴とする物品の製造方法。
(構成1)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、
前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、
を有することを特徴とする搬送システム。
(構成2)
前記制御部は、コギングトルクに基づいて前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の前記高さ位置を決定する
ことを特徴とする構成1に記載の搬送システム。
(構成3)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、
コギングトルクに基づいて前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、
を有することを特徴とする搬送システム。
(構成4)
前記制御部は、前記磁気吸引力が前記コギングトルクに基づく所定値よりも大きくなるように前記コイルに流れる電流を制御する
ことを特徴とする構成2又は3に記載の搬送システム。
(構成5)
前記コギングトルクは、前記第2の方向においてコギングを引き起こす力又はトルクを含む
ことを特徴とする構成4に記載の搬送システム。
(構成6)
前記コギングトルクは、前記第2の方向に沿った軸を回転軸とする第1の回転方向、及び前記第1の方向及び前記第2の方向と交差する前記第3の方向に沿った軸を回転軸とする第2の回転方向の少なくとも一方向においてコギングを引き起こす力又はトルクを含む
ことを特徴とする構成5に記載の搬送システム。
(構成7)
前記制御部は、前記第1の方向における位置に応じて前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の前記高さ位置を異ならせる
ことを特徴とする構成1乃至6のいずれか1項に記載の搬送システム。
(構成8)
前記第1の部材は可動子であり、前記第2の部材は固定子である
ことを特徴とする構成1乃至7のいずれか1項に記載の搬送システム。
(構成9)
前記第1の部材は、前記上面の反対側に位置する下面と、前記下面に設けられ、ワークを保持する保持機構と、を有する
ことを特徴とする構成1乃至8のいずれか1項に記載の搬送システム。
(構成10)
前記ワークは基板である
ことを特徴とする構成9に記載の搬送システム。
(構成11)
前記コイルは、コアと、前記コアに巻かれた巻線と、を有する
ことを特徴とする構成1乃至10のいずれか1項に記載の搬送システム。
(方法12)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、
前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。
(方法13)
上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、
コギングトルクに基づいて前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。
(構成14)
構成1乃至11のいずれか1項に記載され、前記第1の部材及び前記第2の部材によりワークを搬送する搬送システムと、
前記ワークに膜を形成するための成膜源と、
を有する成膜装置。
(方法15)
ワークから物品を製造する物品の製造方法であって、
構成1乃至3のいずれか1項に記載された搬送システムを用いて前記可動子により前記ワークを搬送し、
前記可動子により搬送された前記ワークに対して加工を施す
ことを特徴とする物品の製造方法。
1 搬送システム
3 制御システム
7 蒸着装置
100 構造物
101 可動子
102 ガラス基板
103 永久磁石
104 リニアスケール
105 Yターゲット
106 Zターゲット
107 ストッパー
201 固定子
202 コイル
204 リニアエンコーダ
205 Yセンサ
206 Zセンサ
207 上側衝突防止ローラー
208 下側衝突防止ローラー
301 統合コントローラ
302 コイルコントローラ
303 コイルユニットコントローラ
304 センサコントローラ
501 パターンマスク
701 蒸着源
3 制御システム
7 蒸着装置
100 構造物
101 可動子
102 ガラス基板
103 永久磁石
104 リニアスケール
105 Yターゲット
106 Zターゲット
107 ストッパー
201 固定子
202 コイル
204 リニアエンコーダ
205 Yセンサ
206 Zセンサ
207 上側衝突防止ローラー
208 下側衝突防止ローラー
301 統合コントローラ
302 コイルコントローラ
303 コイルユニットコントローラ
304 センサコントローラ
501 パターンマスク
701 蒸着源
Claims (15)
- 上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、
前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、
を有することを特徴とする搬送システム。 - 前記制御部は、コギングトルクに基づいて前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の前記高さ位置を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送システム。 - 上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、
コギングトルクに基づいて前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる制御部と、
を有することを特徴とする搬送システム。 - 前記制御部は、前記磁気吸引力が前記コギングトルクに基づく所定値よりも大きくなるように前記コイルに流れる電流を制御する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の搬送システム。 - 前記コギングトルクは、前記第2の方向においてコギングを引き起こす力又はトルクを含む
ことを特徴とする請求項4に記載の搬送システム。 - 前記コギングトルクは、前記第2の方向に沿った軸を回転軸とする第1の回転方向、及び前記第1の方向及び前記第2の方向と交差する前記第3の方向に沿った軸を回転軸とする第2の回転方向の少なくとも一方向においてコギングを引き起こす力又はトルクを含む
ことを特徴とする請求項5に記載の搬送システム。 - 前記制御部は、前記第1の方向における位置に応じて前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の前記高さ位置を異ならせる
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送システム。 - 前記第1の部材は可動子であり、前記第2の部材は固定子である
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送システム。 - 前記第1の部材は、前記上面の反対側に位置する下面と、前記下面に設けられ、ワークを保持する保持機構と、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送システム。 - 前記ワークは基板である
ことを特徴とする請求項9に記載の搬送システム。 - 前記コイルは、コアと、前記コアに巻かれた巻線と、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送システム。 - 上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置された複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、
前記複数の磁石と前記複数のコイルとの間に働く磁気吸引力と、前記第1の部材及び前記第2の部材の一方に働く重力とが釣り合う平衡位置よりも高い高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記重力が働く前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。 - 上面と、前記上面に第1の方向に沿って配置された複数の磁石と、を有する第1の部材と、
前記第1の部材と相対的に前記第1の方向へ移動可能な前記複数の磁石と対向可能に前記第1の方向に沿って配置され、前記複数の磁石との間に磁気吸引力が働く複数のコイルを有する第2の部材と、を有する搬送システムの制御方法であって、
コギングトルクに基づいて前記第1の部材及び前記第2の部材の一方の高さ位置を決定し、前記高さ位置で、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記高さ位置を決定した前記第1の部材及び前記第2の部材の一方を浮上させつつ前記第1の方向へ移動させる
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載され、前記第1の部材及び前記第2の部材によりワークを搬送する搬送システムと、
前記ワークに膜を形成するための成膜源と、
を有する成膜装置。 - ワークから物品を製造する物品の製造方法であって、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載された搬送システムを用いて前記可動子により前記ワークを搬送し、
前記可動子により搬送された前記ワークに対して加工を施す
ことを特徴とする物品の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022087223A JP2023174388A (ja) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 搬送システム、成膜装置、搬送システムの制御方法及び物品の製造方法 |
KR1020230062778A KR20230165704A (ko) | 2022-05-27 | 2023-05-16 | 반송 시스템, 성막장치 및 물품의 제조 방법 |
US18/323,265 US20230382662A1 (en) | 2022-05-27 | 2023-05-24 | Transport system, film forming apparatus, and method of manufacturing article |
CN202310599836.7A CN117134576A (zh) | 2022-05-27 | 2023-05-25 | 运输系统、膜形成装置和物品制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022087223A JP2023174388A (ja) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 搬送システム、成膜装置、搬送システムの制御方法及び物品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023174388A true JP2023174388A (ja) | 2023-12-07 |
Family
ID=88859045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022087223A Pending JP2023174388A (ja) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 搬送システム、成膜装置、搬送システムの制御方法及び物品の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230382662A1 (ja) |
JP (1) | JP2023174388A (ja) |
KR (1) | KR20230165704A (ja) |
CN (1) | CN117134576A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022534713A (ja) * | 2019-05-28 | 2022-08-03 | ベーウントエル・インダストリアル・オートメイション・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 運搬装置 |
-
2022
- 2022-05-27 JP JP2022087223A patent/JP2023174388A/ja active Pending
-
2023
- 2023-05-16 KR KR1020230062778A patent/KR20230165704A/ko active Search and Examination
- 2023-05-24 US US18/323,265 patent/US20230382662A1/en active Pending
- 2023-05-25 CN CN202310599836.7A patent/CN117134576A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230165704A (ko) | 2023-12-05 |
US20230382662A1 (en) | 2023-11-30 |
CN117134576A (zh) | 2023-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110829781B (zh) | 运输系统、动子、控制设备及控制方法 | |
JP7483397B2 (ja) | 搬送システム | |
JP7208317B2 (ja) | 搬送システム、可動子の制御方法、製造システム及び物品の製造方法 | |
JP7479835B2 (ja) | 搬送装置及び物品の製造方法 | |
US20230382662A1 (en) | Transport system, film forming apparatus, and method of manufacturing article | |
JP7451205B2 (ja) | 搬送装置および物品の製造方法 | |
JP7406897B2 (ja) | 搬送装置および物品の製造方法 | |
US20220224255A1 (en) | Transport system, processing system, and article manufacturing method | |
WO2020203921A1 (ja) | 搬送システム、可動子、制御装置及び制御方法 | |
CN111293855B (zh) | 搬送装置以及物品制造方法 | |
KR20210071844A (ko) | 반송 시스템, 가동 요소, 제어 장치, 제어 방법 및 물품의 제조 방법 | |
JP2022108256A (ja) | 搬送システム、加工システム及び物品の製造方法 | |
JP2021126011A (ja) | 搬送システム | |
JP2021126003A (ja) | 搬送装置、可動子、および物品の製造方法 | |
CN113247592B (zh) | 输送设备、生产系统以及用于制造物品的方法 | |
JP2022187975A (ja) | 搬送システム及び搬送システムの制御方法 | |
JP2021126040A (ja) | 搬送装置、生産システム、及び物品の製造方法 | |
US20230035514A1 (en) | Transport system, processing system, method for manufacturing article, and motor | |
KR20220058429A (ko) | 반송 시스템 및 반송 시스템의 제어 방법 | |
US20220388786A1 (en) | Transport system and control method of transport system | |
JP2023087446A (ja) | 搬送装置 | |
JP2022072439A (ja) | 搬送装置、真空装置、加工システム及び物品の製造方法 | |
JP2020167929A (ja) | 搬送システム、可動子、制御装置及び制御方法 | |
JP2023083978A (ja) | 搬送システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20220630 |