JP3347782B2 - 非接触昇降装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非接触昇降装置に係
り、例えば、シリコンウェハー等の塵埃を嫌う被搬送物
を、高真空環境下で磁気力により浮上保持して非接触で
搬送する磁気浮上搬送装置の搬送台の停止位置における
制御機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、磁気浮上搬送装置における搬送
台の停止保持位置における（Ａ）は移動方向の、（Ｂ）
は案内方向の断面図である。浮上電磁石３は、磁気吸引
力を搬送台２に固定されたターゲット４に及ぼすことに
より、被搬送物１である、例えば、シリコンウェハーを
搭載する搬送台２を浮上支持する。この浮上電磁石３
は、（Ａ）に示すように搬送路に沿って多数配列され、
浮上電磁石を順次切り替えることにより、搬送路に沿っ
て走行する搬送台２を浮上支持する。浮上位置検出手段
５は、電磁誘導型または渦電流型の変位センサであり、
搬送台２の鉛直方向の浮上位置を検出する。検出された
浮上位置は、目標浮上位置と比較され、目標浮上位置に
搬送台を移動させるように浮上電磁石３の磁気吸引力が
制御手段によって制御される。

【０００３】搬送台の走行する搬送路には、搬送台２の
停止する停止保持位置があり、搬送台２に被搬送物１の
積み下ろしを行う。このような停止保持位置において
は、搬送台２を案内方向に停止保持する電磁石７及び移
動方向に停止保持する電磁石７´が配置されている。停
止位置検出手段８，８´は、変位センサであり、対向す
るターゲット９，９´との鉛直方向の変位を計測するこ
とにより、間接的に搬送台の移動方向変位量及び案内方
向の変位量を検出する。搬送路を走行している搬送台
は、停止保持電磁石７，７´の磁気吸引力によりブレー
キがかかり停止保持される。このような搬送台２と停止
保持する電磁石７，７´の動作は、停止位置検出手段
８，８´によって搬送台２の移動方向の位置及び案内方
向の位置が検出され、目標停止位置に停止保持制御する
制御手段によって行われる。

【０００４】図４は、従来の搬送台を目標浮上位置に浮
上制御する制御手段１１と、搬送台を目標停止位置に停
止保持制御する制御手段２１を説明するブロック図であ
る。浮上制御手段１１は、浮上位置検出手段５により、
走行している搬送台２が検出されると制御手段１２によ
りスイッチ２０が閉じられその制御が開始される。浮上
検出手段５によって検出された搬送台２の浮上位置の信
号は、加算器１９に入力され、制御手段１２によって制
御される目標浮上位置信号が、浮上目標信号発生器１３
によって発生され、加算器１９に入力され比較される。
目標浮上位置信号と浮上位置検出手段により検出された
浮上位置信号との差分は、リミッタ１４に入力され、ゲ
イン設定器１５でゲイン発生器１６によって与えられる
制御ループのゲインに増幅され、補償回路１７で制御ル
ープの位相及びゲインが調整され、電流増幅器１８によ
り増幅された励磁電流が浮上用電磁石３の励磁コイルに
印加される。そして浮上用電磁石３の磁気吸引力が制御
され、搬送台の浮上位置が目標浮上位置になるように閉
ループのフィードバック制御が行われる。

【０００５】水平方向に搬送台を停止保持する制御手段
２１は、停止位置検出手段８からの信号に基づいて、停
止保持電磁石７の磁気吸引力を制御することにより、目
標停止位置に搬送台を停止保持するものである。停止位
置検出手段８の信号は、加算器２２に入力され、制御手
段２３から与えられる目標停止位置信号が停止目標信号
発生器２３より発生され、加算器２２に入力される。そ
こで、停止位置の目標信号と実際の搬送台の位置信号と
が比較され、補償回路２５にその差分が入力される。補
償回路２５では、位相及びゲインが調整され、その出力
は電流増幅器２６に入力され、増幅された電流が停止保
持電磁石７の励磁コイルに印加され、磁気吸引力が制御
され、搬送台２の停止位置が目標停止位置になるように
閉ループのフィードバック制御が行われる。

【０００６】なお、図３に示すように移動方向もしくは
案内方向（水平方向）の停止保持電磁石７´，７は、対
向する搬送台２のターゲット１０，１０´に対して、少
しずらした位置に配置される。従って、対となる２個の
停止保持電磁石７´，７の磁気吸引力を、片方を強め、
他方を弱めることにより、ターゲット１０，１０´は強
い磁気吸引力の側の電磁石に吸引され、水平方向の搬送
台の移動位置が制御される。

【０００７】尚、搬送台の浮上位置の制御に関しては、
本出願人により特願平３−２１８２４２号特許出願等に
よりその詳細が開示される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、停止位
置検出手段８，８´は変位センサによりターゲット９，
９´の鉛直方向位置を検出することにより、間接的に水
平方向の位置を検出している。

【０００９】このため、停止保持電磁石７，７´により
搬送台を停止保持させながら、浮上電磁石３により搬送
台を鉛直方向に移動させる場合には、搬送台が浮上電磁
石３の磁気吸引力により浮上移動すると停止保持制御の
ための停止位置検出手段８，８´には搬送台２の鉛直方
向位置が変ることから、搬送台があたかも移動方向又は
案内方向（水平方向）に移動したかのごとくの信号が検
出される。そして停止保持電磁石７，７´には、搬送台
２を水平方向に移動させる磁気吸引力が生じる。それゆ
え、搬送台２には揺れが生じ、搬送路の隔壁に搬送台が
衝突し塵埃が発生する、あるいは搬送台に搭載された被
搬送物が破損するという問題が生じかねない。

【００１０】本発明は、係る従来技術の問題点に鑑み、
停止保持電磁石によって搬送台を停止保持させながら、
浮上電磁石によって搬送台の浮上位置を鉛直方向に安定
に移動制御することのできる非接触昇降装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の非接触昇降装置
は、被搬送物を搭載する搬送台と、該搬送台を浮上支持
する電磁石群と該搬送台の浮上位置を検出する浮上位置
検出手段と、該搬送台を目標浮上位置に浮上制御する制
御手段と、該搬送台を停止保持する電磁石と、該搬送台
の停止保持位置を検出する停止位置検出手段と、該搬送
台を目標停止位置に停止保持制御する制御手段とを備
え、前記停止保持する電磁石によって停止保持された前
記搬送台を、前記浮上支持する電磁石によって浮上位置
を鉛直方向に移動させる際に、前記目標浮上位置に対応
した信号を、前記目標停止位置信号に加算して停止保持
制御する補正手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】目標浮上位置に対応した信号を目標停止位置信
号に加算して停止保持電磁石を制御することにより、停
止位置検出手段に検出される見かけ上の移動方向又は案
内方向（水平方向）移動位置を補正手段により補償し
て、浮上電磁石を制御することが可能となる。それ故、
搬送台には水平方向の磁気吸引力が作用せず、移動方向
又は案内方向（水平方向）の停止位置を保持したまま、
安定に鉛直方向の目標位置に搬送台を浮上制御すること
が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面の図１及び図２を参照しなが
ら本発明の一実施例について説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例の非接触昇降装
置のブロック図である。ここで、搬送台２、浮上用電磁
石３、浮上位置検出手段５、停止保持電磁石７，７´、
停止位置検出手段８，８´等の構成は、従来の技術の項
において説明したものと同様であり、同一の構成要素に
は同一の符号を付してその説明を省略する。同様に、浮
上制御手段１１及び停止保持制御手段２１の構成も、従
来の技術の項で図４に説明したものと同様であり、同一
の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００１５】本実施例においては、浮上制御手段１１の
浮上目標信号発生器１３の出力は加算器１９に入力され
るとともに補正手段３１に入力される。補正手段３１
は、記憶装置３２を参照して、浮上位置目標信号に対応
した信号を発生し、停止位置目標信号発生器２３にその
信号を入力する。停止位置目標信号発生器２３は、浮上
目標信号に対応した信号を、停止位置目標信号に加算し
て搬送台２の停止保持制御を行う。

【００１６】かかる構成によれば、電磁石７，７´によ
り停止保持された搬送台２を浮上支持する電磁石３によ
って、浮上位置を鉛直方向に移動させる際に、目標浮上
位置に対応した信号を停止位置検出手段の見かけ上の移
動方向又は案内方向（水平方向）位置の変化を補正して
停止保持電磁石７，７´を停止保持する制御が可能とな
る。即ち、浮上目標信号発生器１３は、搬送台２の浮上
位置を鉛直方向に移動させる際に、目標浮上位置信号を
補正手段３１に入力し、補正制御手段３１は、記憶装置
３２とデータの交換を行い、停止位置検出手段８，８´
が搬送台が鉛直方向に移動しても、見かけ上の停止保持
位置を補正する信号を停止位置目標信号発生器２４に入
力する。

【００１７】記憶装置３２には 搬送台の浮上目標位置
に対応して、停止位置検出手段８，８´の検出する見か
け上の水平方向移動位置を補正するデータが記憶されて
いる。従って、補正手段３１により浮上目標位置に対応
した見かけ上の移動方向又は案内方向（水平方向）移動
位置信号を停止位置目標信号発生器２４に加算入力する
ことにより、加算器２２には見かけ上の移動方向又は案
内方向（水平方向）移動位置が補正され、搬送台の移動
方向又は案内方向（水平方向）位置が保たれる停止位置
目標信号が入力される。

【００１８】図２は、搬送台の浮上位置と目標停止位置
信号の説明図である。従来は、搬送台の浮上位置に関わ
らず、停止目標信号発生器２４の出力である目標停止位
置信号は一定であった。このため、搬送台２の浮上位置
が移動すると、停止位置検出手段８は、鉛直方向の変位
を検出する変位センサにより構成されているため、あた
かも水平位置が移動したかのごとき信号を生じることは
前述の通りである。従って、浮上制御手段１１の浮上目
標信号発生器１３の出力信号である浮上目標位置信号を
補正手段３１に入力し、記憶装置３２より見かけ上の移
動方向又は案内方向の位置（水平位置）を補正する補正
信号を補正手段３１より出力する。そして、この補正信
号を停止位置目標信号発生器２４に入力し加算すること
により、補正信号の加算された停止位置目標信号が得ら
れる。

【００１９】従って、搬送台２の浮上位置の移動に伴う
停止位置検出手段８，８´の入力は補正信号が加算され
た停止位置目標信号となり、見かけ上の移動方向又は案
内方向の位置の移動が補償される。従って、水平方向に
搬送台を制動する停止保持電磁石７，７´には磁気吸引
力が発生せず、移動方向又は案内方向（水平方向）の停
止位置は変らない。従って、搬送台を停止保持する電磁
石によって搬送台が停止保持された状態で、浮上支持す
る電磁石によって搬送台の浮上位置を鉛直方向に移動さ
せても、搬送台には移動方向又は案内方向（水平方向）
の揺れを生じない。

【００２０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明は補正手
段３１により、搬送台の目標浮上位置に対応した信号を
目標停止位置に加算して停止保持制御するものである。
従って、搬送台を停止保持位置で保持しながら搬送台の
浮上位置を鉛直方向に移動させても、移動方向又は案内
方向（水平方向）の揺れは生じず、搬送台が搬送路の隔
壁に衝突し、塵埃を発生させる、あるいは被搬送物を破
損するという問題を生じない。それ故、半導体工場等の
塵埃を極度に嫌う高清浄度環境等に適した信頼性の高い
非接触昇降装置を提供することができる。

【００２１】又、本発明によれば搬送台の停止保持位置
で、搬送台の浮上位置を移動させることが容易となる。
浮上位置の移動により、浮上支持する電磁石の励磁電流
を減少させることが可能となり、装置の省電力化に寄与
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の非接触昇降装置のブロック
図。

【図２】搬送台浮上位置と目標停止位置の関係を示す説
明図。

【図３】搬送装置の断面構造を示す説明図であり、
（Ａ）は搬送台の移動方向、（Ｂ）は案内方向の断面を
示す。

【図４】従来の非接触昇降装置のブロック図。

【符号の説明】

１ 搬送物 ２ 搬送台 ３ 浮上電磁石 ４，１０，１０´ ターゲット ５ 浮上位置検出手段 ７，７´ 停止保持電磁石 ８，８´ 停止位置検出手段 ９，９´ ターゲット １１ 浮上制御手段 １２，２４ 制御手段 １３ 浮上目標電圧信号発生器 １４ リミッタ １５ ゲイン設定器 １６ ゲイン信号発生器 １７，２５ 補償回路 １８，２６ 電流増幅器 １９，２２ 加算器 ２０，２７ スイッチ ２３ 停止位置目標信号発生器 ３１ 補正手段 ３２ 記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 54/00 - 54/02 B60L 13/02 - 13/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物を搭載する搬送台と、該搬送台
   を浮上支持する電磁石群と、該搬送台の浮上位置を検出
   する浮上位置検出手段と、該搬送台を目標浮上位置に浮
   上制御する制御手段と、該搬送台を停止保持する電磁石
   と、該搬送台の停止保持位置を検出する停止位置検出手
   段と、該搬送台を目標停止位置に停止保持制御する制御
   手段とを備え、 前記停止保持する電磁石によって停止保持された前記搬
   送台を、前記浮上支持する電磁石によって浮上位置を鉛
   直方向に移動させる際に、前記目標浮上位置に対応した
   信号を、前記目標停止位置信号に加算して停止保持制御
   する補正手段を備えたことを特徴とする非接触昇降装
   置。