JP4459020B2 - 基板搬送装置 - Google Patents
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[変形例1]
図3(a)は、図1と同様に、基板Wを把持する状態では、永久磁石29,31の同極(図中、たとえば29(N)−(N)31)を対向させて反発力によりクランプフィンガ24を基板W側にスライドさせて基板Wを把持する状態を示している。本変形例では、図1で使用した強磁性体からなるドグ32に代えてヨーク33に保持された永久磁石34を旋回アーム10側に取り付け、旋回アーム10の所定角度の回動によりアーム伸長時(図3(b))において、この永久磁石34と永久磁石29の磁性とが異極(図中、たとえば34(S)−(N)29)となり、スライダ23は旋回アーム20側の永久磁石34に吸引され、スライダ23(クランプフィンガ24)は基板Wから遠ざかるようにA方向にスライドし、基板把持が解除される。
変形例2のスライダ23は、スライドガイド25で支持された部分より後端が延長された形状からなり、アーム後退時は、図4(a)に示したように、スライダ後端23aの永久磁石29は旋回アーム10側に支持された円弧状の強磁性体からなるドグ32が横切った後方に位置する。このため、スライダ23の永久磁石29は、旋回アーム10に固定された強磁性体からなるドグ32を吸引するようにB方向にスライドし、その結果、クランプフィンガ24の把持爪27が基板Wを把持した状態となる。次いで、先端アーム20が所定伸長位置に達した時、図4(b)に示したように、円弧状をなすドグ32の端部に固着された永久磁石35がスライダ後端23aの永久磁石29と対面する位置までに進入する位置関係となる。このとき、永久磁石34と永久磁石29とは互いに対向する磁極が同極(図中、たとえば35(S)−(S)29)となるように設定されているので、反発力が生じ、スライダ23(クランプフィンガ24)は基板Wから遠ざかるようにA方向にスライドし、基板把持が解除される。
図4(c),(d)は強磁性体からなる円弧状のヨーク33部分に、永久磁石29と対向面が異極となる永久磁石36を取り付け、異極同士(図中、たとえば29(S)−(N)36)の永久磁石29,36の吸引によるスライダ23のB方向へのスライドにより基板把持を行う(図4(c))。さらに先端アーム20が所定伸長位置に達した時(図4(d))、円弧状をなすヨーク33端部に固着された永久磁石35がスライダ後端23aの永久磁石29と対面する位置までに進入する位置関係となる。このとき、変形例2と同様に、この位置での永久磁石35は永久磁石29と互いに対向する磁極が同極(図中、たとえば29(S)−(S)35)となるように設定されているので、反発力が生じ、スライダ23(クランプフィンガ24)は基板Wから遠ざかるようにA方向にスライドし、基板把持が解除される。
図5各図は、旋回アーム10側に固着された円弧状のヨーク37の一部がクランク37aをなし、円弧状の永久磁石36とクランク37aから先端側がドグ32として機能する制御部材を用いた変形例を示している。アーム後退および旋回動作の過程において、永久磁石29とアーム側に固着された円弧状の永久磁石36とは同極(図中、たとえば36(S)−(S)29)となり、反発し合う関係が維持される。したがって、同極同士の永久磁石29,36の反発力を利用して基板Wが把持される(図5(a))。以後、図示しない旋回アームが旋回し、アームが所定伸長位置に達した時、円弧状の永久磁石36は永久磁石29と対向する位置関係から外れ、クランク37aから先端側のドグ32と永久磁石29とが対向する位置関係となり、ドグ32がスライダ後端23aの永久磁石29に吸引され、スライダ23(クランプフィンガ24)は基板Wから遠ざかるようにスライドし、基板把持が解除される。
図6(a)に示したスライダ後端23aに永久磁石29を有するとともに、先端アームの基部22(固定部)とスライダ23との間に付勢部材としての圧縮バネ40が連結されている。このスライダ23は、アーム後退時(図6(a)の状態)は、圧縮バネ40の反発力によりクランプフィンガ24が基板W側に押圧され、これによりクランプフィンガ24の把持爪27により基板把持が可能となる。次いで、アーム先端が伸長し、旋回アーム10側のドグ32が永久磁石29と対面する位置までに進入すると、この位置での永久磁石29がドグ32を吸引する磁力は、付勢部材としての圧縮バネ40の引張抵抗力より強く設定されているため、スライダ23(クランプフィンガ24)は基板Wから遠ざかるようにスライドし、基板把持が解除される。
このとき、図6(b)に示したように、ドグ32に代えてヨーク38永久磁石34を取り付けることも好ましい。この場合、先端アーム20が伸長し、この永久磁石34が永久磁石29(図6(a)参照)と対面する位置までに進入すると、この位置での永久磁石34は永久磁石29と互いに対向し、磁極が異極(図中、たとえば34(N)−(S)29)となるように設定されているので、磁場内で吸引力が生じる。この吸引力は、付勢部材としての圧縮バネ40の引張抵抗力より強く設定されているため、スライダ23(クランプフィンガ24)は基板Wから遠ざかるようにスライドし、基板把持が解除される。
図6(c)に示したスライダ23は、変形例2とほぼ同形で、スライドガイド25で直動可能に案内されるスライダ23の後端が延長された形状からなる。さらに、図6(a)に示したように、先端アーム20基部22(固定部)とスライダ23との間に付勢部材としての圧縮バネ40が連結されている。この結果、アーム後退時(図6(c)参照)は、圧縮バネ40の反発力によりクランプフィンガ24を基板W側に押圧し、これによりクランプフィンガ24の把持爪27により基板把持が可能となる。次いで、アームが所定伸長位置に達した時、図4(b)に示した場合と同様に、アーム側に固着された永久磁石35が永久磁石29と対面する位置までに進入する位置関係となる。このとき、永久磁石35永久磁石29とは互いに対向する磁極が同極(図中、たとえば35(S)−(S)29)となり、この反発力は付勢部材としての圧縮バネ40の引張抵抗力より強く設定されているため、スライダ23(クランプフィンガ24)は基板Wから遠ざかるようにスライドし、基板把持が解除される。
変形例7は、図6(d)に示したように、アーム後退および回動の過程において、スライダ後端23aの永久磁石29と旋回アーム10側に固着された円弧状の永久磁石36とが同極(図中、たとえば36(S)−(S)29)となり、反発し合う関係が維持され、このとき、基部22(固定部)とスライダ23との間に、スライダ23のクランプフィンガ24を解除方向に付勢する付勢部材としての圧縮バネ40が連結されている。しかし、この圧縮バネ40が縮められた反発力より、永久磁石29,36の磁力作用(反発力)の方が勝っているため、同極同士の永久磁石29,36の反発力を利用して基板把持が行われている。次いで、アーム所定伸長位置に達した時、アーム側の永久磁石36がスライダ23の永久磁石29と対面する位置関係から外れ、永久磁石29,36による磁力による反発力が解除され、付勢部材としての圧縮バネ40の反発力によりクランプフィンガ24は基板Wから遠ざかる方向へ移動し基板把持が解除される。
図7(a)〜図8(g)に示した変形例8〜14は、図3〜図6に示した変形例1〜7におけるクランプフィンガ24の動作例が、アーム基部22側から基板Wの先端側を図示しない先端爪に係止させた状態で基板Wを先端側に押圧するようにして把持するように機能していたのに対して、スライダ部分を基板Wの下側で延長して先端にクランプフィンガ24部分を端側に設け、このクランプフィンガ24部分を支持するスライダ部分(支持プレート28)を、基部22側に向けてスライドさせることで、基板Wを把持する方式を示した模式図である。各図において、クランプフィンガ24の支持プレート28は、仮想線で一部を示した基板Wの直径に応じた長さと剛性とを有するように設計されている。
図11(a)に示した変形例2−1では、基部クランプフィンガ24Aを有するスライダ23側の永久磁石29Aと先端クランプフィンガ24Bを有する支持プレート28側の永久磁石29Bとは異極(図中、たとえば29B(S)−(N)29A)で吸引力が生じる状態にある。このとき旋回アーム10には円弧状の永久磁石35(磁極は図中、たとえば(S)内35外(N))が固着されている。旋回アーム10はこの状態では、基部クランプフィンガ24A側の永久磁石29Aと先端クランプフィンガ24B側の永久磁石29Bとの間に永久磁石35が挿入されており、その両面は永久磁石29A,29Bと同極(図中、たとえば29B(S)−(S)35(N)−(N)29A)となっている。
図11(b)に示した変形例2−2では、基部クランプフィンガ24A側を有するスライダ23の永久磁石29Aが旋回アーム10側に位置し、先端クランプフィンガ24Bを有する支持プレート28の永久磁石29Bが基板W側に位置するように上下の重なりが設定されている。また基部クランプフィンガ24A側の永久磁石29Aと先端クランプフィンガ24B側の永久磁石29Bとの間は異極(図中、たとえば29A(S)−(N)29B)で吸引力が生じる状態にある。また、旋回アーム10には永久磁石36が、基部クランプフィンガ24A側の永久磁石29Aと先端クランプフィンガ24B側の永久磁石29Bとの間に挿入された際に、それぞれの永久磁石29A,29Bの対向面の磁極と同極(図中、たとえば(S)内36外(N))となるような磁性で取り付けられている。
本変形例では、図11(c)に示したように、基部クランプフィンガ24Aを有するスライダ23A端部と先端クランプフィンガ24Bを有する支持プレート28のスライダ23B端部との間に両端部が強磁性体からなる支端プレート42A,42B間に定着された付勢部材としての圧縮バネ40を装着し、この圧縮バネ40を縮めて圧縮状態におき、アームの後退時には、その圧縮バネ40の反発力を利用して、基部クランプフィンガ24A側と先端クランプフィンガ24B側との間を狭める方向にスライドさせ、基部クランプフィンガ24A及び先端クランプフィンガ24Bとで基板Wをクランプする。
図13は、図9(a)の構成において、鋏状のリンク機構を用いて、先端クランプフィンガ24Bと基部クランプフィンガ24Aとによる基板把持を実現するようにした変形例を示した説明図である。同図に示したように、この場合、使用する永久磁石の極性、ドグ32が作用するタイミング等は、前述の例に倣って各種の場合を設定できることはいうまでもない。
まず、図14(a)に示したように、基板旋回時には旋回アーム10は屈曲状態にあるため、クランプフィンガ52の先端の把持爪57により基板Wは確実にチャック21先端の保持爪21a側に押し付けられた状態で、把持状態が保持されている。そして、基板Wの受け渡し時には、旋回アーム9,10はステージ等の所定の受け渡し場所まで伸長する。たとえば、図14(b)は受け渡し場所まで旋回アーム9,10が伸長した状態を示しており、基板把持が解放された状態を示している。このとき、旋回アーム10の永久磁石55とスライダ51側の永久磁石56との位置関係は、図17に示したように、刻々と変化するが、基本的には対向した異極の永久磁石55,56の磁場内において、その吸引力が最大になるように両者が最短距離に移動しようとする磁力作用によってガイドピン53に方向規制されながら、スライダ51は滑らかに移動する。
9,10 旋回アーム
20 先端アーム
22 基部
23,51,61 スライダ
24,24A,24B,45a,45b,52 クランプフィンガ
25 スライドガイド
26 ストッパ
27 把持爪
28 支持プレート
29,29A,29B,31,34,35,36 永久磁石
38A,38B,55,56 永久磁石
32 ドグ
33 ヨーク
40 圧縮バネ
41 引張バネ
42A,42B 支端プレート
45,60 鋏状体
Claims (6)
- 先端に基板を把持するクランプフィンガが形成され、該クランプフィンガで前記基板を把持し、あるいは基板把持を解除させるように動作する基板把持部が設けられた先端アームと、
該先端アームと関節軸を介して連結され、他端に連結された駆動軸から付与される旋回により、前記先端アームの前記基板把持部を動作させて前記クランプフィンガを、前記基板を把持する位置と基板から遠ざけた位置との間を移動可能な旋回アームと、
を備えた基板搬送装置において、
前記基板把持部は、第1の永久磁石が固着され、前記先端アームに設けられた案内部を介して直動動作が案内されるスライド部を有し、前記旋回アームは、その一部に強磁性体あるいは第2の永久磁石を有し、該旋回アームの旋回位置に応じて前記強磁性体あるいは第2の永久磁石を、前記第1の永久磁石の磁場内の対向位置に移動させて前記スライド部を、前記基板に向けて前進させて、前記クランプフィンガで前記基板を把持し、あるいは前記基板から遠ざける方向に後退させて前記基板の把持を解除することを特徴とする基板搬送装置。 - 先端に基板を把持するクランプフィンガが形成され、該クランプフィンガで前記基板を把持し、あるいは基板把持を解除させるように動作する基板把持部が設けられた先端アームと、
該先端アームと関節軸を介して連結され、他端に連結された駆動軸から付与される旋回により、前記先端アームの前記基板把持部を動作させて前記クランプフィンガを、前記基板を把持する位置と基板から遠ざけた位置との間を移動可能な旋回アームと、
を備えた基板搬送装置において、
前記基板把持部は、第1の永久磁石が固着されるとともに、付勢部材の一端が取り付けられ、前記先端アームに設けられた案内部を介して直動動作が案内されるスライド部を有し、前記旋回アームの後退時に、前記付勢部材により、前記スライド部を前記基板に向けて前進させて前記クランプフィンガで前記基板を把持する一方、前記旋回アームの伸長時に、該旋回アームに取着された強磁性体あるいは第2の永久磁石を、前記基板把持部の第1の永久磁石の磁場内の対向位置に移動させて前記スライド部を、前記基板から遠ざける方向に移動させて前記基板の把持を解除することを特徴とする基板搬送装置。 - 前記基板把持部の第1の永久磁石は、前記基板把持部の後端に固着され、前記旋回アーム伸長時に、前記該旋回アームの強磁性体あるいは第2の永久磁石に吸引されることで前記スライド部を前記基板から遠ざける方向に後退して、前記基板把持を解除することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置。
- 前記基板把持部の第1の永久磁石は、前記基板把持部の後端に固着され、前記旋回アーム伸長時に、前記該旋回アームの第2の永久磁石と反発することで前記スライド部を前記基板から遠ざける方向に後退して、前記基板把持を解除することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置。
- 先端に基板を把持するクランプフィンガが形成され、該クランプフィンガで前記基板を把持し、あるいは基板把持を解除させるように動作する基板把持部が設けられた先端アームと、
該先端アームと関節軸を介して連結され、他端に連結された駆動軸から付与される旋回により、前記先端アームの前記基板把持部を動作させて前記クランプフィンガを、前記基板を把持する位置と基板から遠ざけた位置との間を移動可能な旋回アームと、
を備えた基板搬送装置において、
前記基板把持部は、前記先端アーム上に2本のクランプフィンガの共有した回動支点となる1支点を有する鋏状体をなし、該鋏状体の各先端側に前記基板を挟み込む把持爪が形成され、各後端側に互いの磁場内で対向するように永久磁石が固着され、前記旋回アームの後退時に、前記対向した永久磁石の磁力反発により、前記鋏状体の先端を閉じて、前記把持爪で前記基板を把持する一方、前記旋回アームの伸長時に、前記対向した永久磁石間に、前記旋回アームに取着された強磁性体を位置させて、該強磁性体との各永久磁石との磁力吸引により前記鋏状体の先端を開いて前記基板の把持を解除することを特徴とする基板搬送装置。 - 先端に基板を把持するクランプフィンガが形成され、該クランプフィンガで前記基板を把持し、あるいは基板把持を解除させるように動作する基板把持部が設けられた先端アームと、
該先端アームと関節軸を介して連結され、他端に連結された駆動軸から付与される旋回により、前記先端アームの前記基板把持部を動作させて前記クランプフィンガを、前記基板を把持する位置と基板から遠ざけた位置との間を移動可能な旋回アームと、
を備えた基板搬送装置において、
前記基板把持部は、第1の永久磁石が固着された、前記先端アームに設けられた案内部を介して直動動作が案内されるスライド部を有し、前記旋回アームは、前記第1の永久磁石の磁場内に位置し、前記スライド部と所定の離隔を有して前記第1の永久磁石と対向する第2の永久磁石を有し、前記旋回アームの旋回時に前記第2の永久磁石を前記スライダの第1の永久磁石の磁場内を通過させて前記第2の永久磁石と第1の永久磁石との磁力吸引により、前記前記スライド部を、前記旋回アームの旋回動作に追従させて、前記基板に向けて前進、後退方向に直動動作させることを特徴とする基板搬送装置。
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