JP2515914B2 - 吸着保持装置 - Google Patents

吸着保持装置

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JP2515914B2
JP2515914B2 JP2158170A JP15817090A JP2515914B2 JP 2515914 B2 JP2515914 B2 JP 2515914B2 JP 2158170 A JP2158170 A JP 2158170A JP 15817090 A JP15817090 A JP 15817090A JP 2515914 B2 JP2515914 B2 JP 2515914B2
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忠夫 唐澤
至 赤羽
尚彦 川俣
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
    • C03B35/005Transporting hot solid glass products other than sheets or rods, e.g. lenses, prisms, by suction or floatation

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  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レンズやプリズムなどの光学素子または半
導体ウェハーなどのワークの表面を吸着保持して搬送す
る吸着保持装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に流体の速度と圧力の相互関係を利用して半導体
ウェハーまたはガラス板などの表面に生ずる傷の発生ま
たは汚れなどが付着することを防ぐために、気体による
無接触保持装置を用いて搬送する手段が知られている。
この気体を利用した保持装置による搬送手段についての
公知文献として、例えば、特公昭62−34663号公報があ
る。
この公報に開示されている技術は、機械的手段では傷
などが生じやすい物体(半導体ウェハー)を無接触状態
にて吸引してピックアップして保持すると共に、その物
体の横方向への移動を抑制する手段を含めたピックアッ
プ保持装置である。このピックアップ保持装置を提供し
た発明の手段(構成)としては、円形のリング状部材に
形成した第1開口と、その第1開口に隣接して気体流境
界面に設けられた第2開口と、第1開口に連通した第1
開口を介して物体に向けて流出する気体流供給管と、第
1および第2開口から離れかつ物体と対面位置に設けら
れた第3開口と、この第3開口および第2開口を連通す
るダクトを備え、第1開口から流出する気体が物体に当
り気体流境界と平行な方向(半径方向)に流速による吸
引力を第2開口および物体の間で生ぜしめ、かつ上記平
行方向に流れる気体を第3開口からダクトを介して第2
開口へ導くことにより上記第3開口および上記物体間に
物体を吸引する力を生ぜしめたピックアップ保持装置で
ある。
また、上記公報の構成に対し、円形状の吸着面を設け
たヘッドに複数の気体吹出孔と複数の吸込孔と移動防止
手段とを設けた無接触搬送吸着ヘッドに関する文献とし
ては例えば、特公昭62−40853号公報がある。この公報
に開示された技術は、円形状のヘッドの外周に強制用シ
ャッタと自重用シャッタとをそれぞれに設けて吸着時の
ウェハーの回転防止と、下降時の空気抵抗によるウェハ
ーの移動の防止手段とを設けた吸着ヘッド装置の発明で
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記した前者の公報(特公昭62−34663号)に
記載された技術は、半導体ウェハーなどの平板形状の物
体を、吸排手段と接続した孔をそれぞれ吸着面に設ける
ことによって無接触にて吸着するように構成したもので
あり、しかも吸着面中心に設けたノズル本体を軸方向に
摺動構成するなど、その構成が複雑であるという問題が
ある。
また、上記後者の公報即ち特公昭62−40853号公報に
記載された技術は、上記した前者公報と同様に半導体ウ
ェハーなどの平板形状の物体を吸着するように、吸排手
段に接続した孔を多数吸着面に設けたものであり、更に
搬送中において半導体ウェハーの移動を防止するために
強制シャッタおよび自重シャッタをヘッドの外周に設け
て空気抵抗を均一にするようにした構成よりなっている
ため、構成が複雑で機能的、原価的にも問題があった。
また、上記前者公報と後者公報ともに、レンズなどの
ように吸着面の形状が球面または非球面となった物体へ
の吸着は全く不可能であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、簡単
な構成で、かつ平面形状からレンズのように球面形状の
物体までも確実に保持することを可能とした吸着保持装
置を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕
本発明は、ワークの被吸着面に向けて送気する送気手
段と、前記送気手段からの気体をテーパー状に開口した
テーパー形成部に沿って吹出させる前記送気手段に接続
したヘッドと、前記テーパー形成部の円周方向にテーパ
ー形成部の頂部よりも突出して配設した少なくとも3ヶ
の前記ヘッドのワーク吸着面とワークの被吸着面間の距
離を一定に保つ突起とを具備し、送気手段からの気体を
前記テーパー形成部の頂部と前記ワークの被吸着面との
隙間から吹出させて発生する負圧力によってワークを前
記突起に吸着保持することを特徴とする吸着保持装置で
ある。
送気手段からの気体はテーパー形成部のテーパーに沿
って前記隙間から一定に吹出すため、エゼクター効果に
伴う負圧作用の発生によりワークの被吸着面が突起に当
接する。その結果、この突起によってヘッドのワーク吸
着面とワークの被吸着面間の距離が確実に一定に保たれ
るので、ワークの被吸着面の形状が球面、非球面または
平面であっても、ワークは安定確実に吸着保持される。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図
は、本発明に係る吸着保持装置のヘッド部を示し、その
一部を断面にて示す側面図である。第2図は、第1図に
示す吸着面の正面図である。
第3図は、第1図に示すヘッド部にレンズを吸着保持
した状態を示す側面図である。第4図は、第1図に示す
ヘッド部の物体吸着面の形状を概略にて示す別の形状の
断面図である。
図に示すように円筒形状のヘッド1の基端部2は図示
されていないが外部に設けられた送気手段と着脱自在に
構成されている。また先端部3の外周端部は、外方向の
縁辺に向かって所望の傾斜角度に削がれたテーパー部4
を形成している。更に先端部3の先端面と内周壁面間に
は、内方向に突出した段部5が形成され、その中心に上
記送気手段により気体を外部に送気するように送出孔6
が形成されている。
上記気体吹出孔6と上記テーパー部4間には、内側方
向即ち摺鉢状に所望の傾斜角度を以て形成されたテーパ
ー形成部7が設けられている。このテーパー形成部7に
は、その円周方向に均等な間隔で3ヶ所の孔が穿設され
ている。この3ケ所の孔には、吸着搬送されるレンズの
球面を点支持するため、先端を球状にした支持ピン8,9,
10がそれぞれ挿入されており、各支持ピン8,9,10はその
球状の先端をテーパー部4およびテーパー形成部7の頂
部より0.3mm突出させて設けられている。すなわち吸着
して搬送するレンズの球面が、テーパー形成部7の円周
方向に均等な間隔で配設された上記支持ピン8,9,10の先
端に当接し、その当接面とテーパー形成部7およびテー
パー部4と吹出孔6間において、吹出孔6より高圧気体
の吹出しにより、テーパー形成部7と突起し支持ピン8,
9,10に当接したレンズの球面との間(レンズの半径方
向)に気体が流れてテーパー部4より外部に排出する。
上記構成によりヘッド1内即ち吹出孔6とテーパー形
成部7間はクッション作用が生じるとともにエゼクター
効果に伴う負圧作用の発生によりレンズはテーパー形成
部7方向に吸引されて突起に当接支持されて吸着保持さ
れるよう構成されている。
また、上記ヘッド1の先端部3の吸着面(テーパー形
成面)7とテーパー部4の形状は例えば第4図に示すよ
うにテーパー部4を曲面の形状にしてもよい。またレン
ズ12の吸着面7間には第3図に示すように吸着の負圧を
検出する検出用通路13′が構成されて、常時負圧状況に
設けた検出手段13に送りレンズの有無が検出制御される
ような構成にしてもよい。
上記構成の本実施例の作用を説明する。
外部に設けた気体送気手段と矢印にて示すように基端
とを接続した吸着ヘッド1の先端部3の吸着面7の突起
8,9,10に搬送するレンズ12の球面を緩く当接し上記気体
送気手段を駆動し、気体を送気する。すると気体は、吸
着ヘッド1の基端よりクッション室11内を経て送気孔6
より吹出し、更に上記レンズ12の球面(突起8,9,10)と
吸着面(テーパー形成面)7間の隙間よりレンズ12の半
径方向に向けて全面的に流れ出してテーパー部4とレン
ズ12の球面間より外部に排気される。このことで、レン
ズ12は矢印にて示すように突起8,9,10に吸着されて支持
され、所定の場所に搬送される。
また、吸着面7とレンズ12間の圧力を検出するように
開口部を配設した負圧検出手段13によって吸着面7に搬
送レンズが吸着しているか否かの判断が解るようになっ
ている。
また上記本実施例においては、レンズ吸着面7に突起
8,9,10と3ヶ所に均等配設したが、これに限定するもの
ではなく必要に応じて4か所5ヵ所と設けることは勿論
である。また、突起の突出量を0.3mmにしたが、0.2〜0.
4mmの範囲で同等の効果が得られる。
また上記本実施例においては、レンズの吸着を例に用
いて説明したが、必ずしもレンズに限定するものではな
く、本発明の精神を離脱しない範囲を包含するものであ
る。
〔発明の効果〕
上記構成による本発明によれば、簡単な構成でレンズ
などの高精度の部材を傷,汚れなどを生ぜずに確実に吸
着保持できる。また吸着面に突起を設けたので気体流が
一定となり吸着物体が安定確実に保持できる。また負圧
検出手段を設けたことにより常に吸着物体の状況が解る
など、自動生産面と品質面および原価面に寄与する効果
は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る吸着保持装置の吸着ヘッド部を示
し、その一部を破載にて示す側面図。 第2図は、第1図に示す吸着面の正面図。 第3図は、第1図の吸着ヘッドにレンズを吸着した状態
を示し、その一部を破載にて示す側面図。 第4図は、第1図に示す吸着ヘッドの吸着面の他の形状
を示す断面図。 1……吸着ヘッド 2……基端部 3……先端部 4……テーパー部 5……段部 6……吹出孔 7……テーパー形成部(吸着面) 8,9,10……突起 11……気体クッション室 12……レンズ 13……負圧検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高杉 宏 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−190747(JP,U) 実開 昭63−134544(JP,U) 特公 平1−51413(JP,B2) 特公 昭62−34663(JP,B2) 特公 昭62−40853(JP,B2) 実公 平2−8910(JP,Y2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークの被吸着面に向けて送気する送気手
    段と、前記送気手段からの気体をテーパー状に開口した
    テーパー形成部に沿って吹出させる前記送気手段に接続
    したヘッドと、前記テーパー形成部の円周方向にテーパ
    ー形成部の頂部よりも突出して配設した少なくとも3ヶ
    の前記ヘッドのワーク吸着面とワークの被吸着面間の距
    離を一定に保つ突起とを具備し、送気手段からの気体を
    前記テーパー形成部の頂部と前記ワークの被吸着面との
    隙間から吹出させて発生する負圧力によってワークを前
    記突起に吸着保持することを特徴とする吸着保持装置。
  2. 【請求項2】前記隙間の負圧力を検出する検出手段を具
    備し、前記検出手段と前記隙間とをヘッド内を介して連
    通させたことを特徴とする請求項1記載の吸着保持装
    置。
  3. 【請求項3】前記テーパー形成部の頂部からのヘッドの
    外周に向かってテーパー面または曲面を設けたことを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の吸着保持装
    置。
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