JP4494262B2 - 非接触支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを非接触の状態で支持する非接触支持装置に関する。

液晶パネルなどの製造工程では、ガラス基板の表面を検査するための工程がある。この工程では、ガラス基板はその性質上支持装置に直接載置することを嫌うため、ガラス基板を非接触の状態で支持する非接触支持装置が用いられている。そして、非接触支持装置の中には、表面検査を行う検査カメラの焦点合わせを容易にするため、一定の浮上量を得るための工夫がなされたものがある（特許文献１）。

図７にそのような従来の非接触支持装置５１を示す。この非接触支持装置５１は、静圧軸受け部材５２と、その両側に設けられた一対の浮上テーブル５３とを備えている。静圧軸受け部材５２は負圧ユニット５４と、その両側に設けられた一対の静圧ユニット５５とを備えている。負圧ユニット５４には吸引力が作用する負圧用溝５６が形成され、静圧ユニット５５には上面からエアが噴出する多孔質体５７が設けられている。一方、各浮上テーブル５３にはエアが噴出する細孔である噴出孔５８が多数形成されている。

このように構成された非接触支持装置５１では、ガラス基板Ｇはまず浮上テーブル５３の上面から浮上した状態で移動する。そして、静圧軸受け部材５２が設けられた領域（静圧軸受け領域）にかかると、多孔質体５７の上面から噴出されるエアにより、両者の間にエア膜が形成され、静圧がもたらされる。それと同時に、負圧用溝５６ではガラス基板Ｇに対してエアの吸引力が作用する。すると、この静圧と吸引力との調和から、静圧軸受け領域ではガラス基板Ｇに対する静圧浮上剛性が高められるとともに、浮上量を一定させることができる。すなわち、この領域では高精度な浮上が行われる。

しかしながら、この高精度な浮上には静圧と吸引力との微妙な調節が要求されるため、所定のガラス基板Ｇを対象とした設定は、周囲の環境、ガラス基板Ｇの形状、大きさ、重量等が変化するとそれに対応できなくなる場合があり、その場合には高精度な浮上が維持できなくなる。にもかかわらず、従来の非接触支持装置５１では、それに対処する手段を有していない点で問題があった。
特開２００４−１５２９４１号公報

そこで、本発明は、高精度浮上部における浮上に変化があった場合でも、それに対応できる非接触支持装置を提供することを主たる目的とする。

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果、より踏み込んだ具体的手段等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

手段１．加圧気体の噴出部（多孔質体２３）と吸引部（負圧溝３４）とで構成され、噴出部から噴出する加圧気体によって生成する浮上力と、吸引部で生成する吸引力とを同時にワーク（ガラス基板Ｇ）に作用させてワークを浮上させる高精度浮上部（一対の浮上吸引混合部５）を設け、
前記高精度浮上部のワーク搬送方向に沿った両側に設けられ、浮上量を一定とする浮上精度が高精度浮上部より低い状態でワークを浮上させる低精度浮上部（浮上テーブル３、多孔質浮上部４）と、
前記高精度浮上部に設けられ、ワークの浮上量を非接触で検出する検出手段（レーザ変位計３８）と
を備えたこと特徴とする非接触支持装置。

手段１によれば、検出手段により高精度浮上部でのワークの浮上量が検出されるため、そこでの実際の浮上量を把握できる。そして、その実際の浮上量を、高精度浮上部の上方にある作業領域での浮上量の予測に利用したり、高精度浮上部でのワークの浮上量制御に利用したりして、作業精度の向上や、より高精度な浮上の実現に寄与できる。その結果、周囲の環境、ワークの形状、大きさ、重量等が変化した場合でも、その変化に対応することが可能となる。

手段２．前記低精度浮上部を少なくとも２つの浮上部で構成し、各浮上部の中では前記高精度浮上部に近いほど相対的に浮上精度が高くなるように構成したことを特徴とする手段１に記載の非接触支持装置。

手段２によれば、高精度浮上部は一部の範囲に限られているため、その分コスト増加が抑えられている。また、低精度浮上部の構成の中で、高精度浮上部に近いほど、浮上量を一定とする精度が高くなっている。このため、高精度浮上部での浮上とその両側の浮上部による浮上とで、浮上精度のギャップを小さくできる。これにより、高精度浮上部での高精度な浮上がそれよりも低い精度の浮上から受ける影響を低減できる。そして、低精度浮上部を精度の異なる浮上部で構成することは、高精度浮上部を広げるよりも、コスト増加は低く抑えられる。その結果、コストの大幅な増加を抑えながら、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。

手段３．加圧気体の噴出部（多孔質体２３）と吸引部（負圧溝３４）とで構成され、噴出部から噴出する加圧気体によって生成する浮上力と、吸引部で生成する吸引力とを同時にワーク（ガラス基板Ｇ）に作用させてワークを浮上させる高精度浮上部（一対の浮上吸引混合部５）と、
前記高精度浮上部の両側に隣接して配置され、加圧気体を多孔質体から噴出させて浮上力を生成し、その浮上力によりワークを浮上させる一対の多孔質浮上部と、
前記多孔質浮上部に前記高精度浮上部とは反対側で隣接して配置され、加圧気体を噴出孔から噴出させてワークを浮上させる一対の単純浮上部（浮上テーブル３）と、
前記高精度浮上部に設けられ、ワークの浮上量を非接触で検出する検出手段（レーザ変位計３８）と
を備えたことを特徴とする非接触支持装置。

手段３によれば、前記手段１と同様、実際の浮上量を把握できるため、作業精度の向上や、より高精度な浮上の実現に寄与できる。

また、高精度浮上部の両側（搬送方向の両側）に、加圧気体を噴出孔から噴出させるだけの単純浮上部ではなく、多孔質浮上部が設けられている。多孔質浮上部では加圧気体が多孔質体の上面から均一に噴出して浮上力がワークに対し均等に作用するため、単純浮上部での浮上に比べて浮上量を一定とする精度は高まる。このため、高精度浮上部での浮上とその両側の浮上とで浮上精度のギャップが小さくなり、高精度浮上部が低い精度の浮上から受ける影響を低減できる。そして、単純浮上部や多孔質浮上部を設けることは高精度浮上部を広げるよりもコスト増加は低く抑えられる。その結果、コストの大幅な増加を抑えながら、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。

手段４． 前記高精度浮上部の上方をワークの作業領域とし、その作業領域への導入前の位置で浮上量が検出されるように前記検出手段を設けたことを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の非接触支持装置。

手段４によれば、ワークが作業領域に導入される前の位置でそのワークの実際の浮上量が検出される。その作業前の浮上量を利用できるため、作業精度を高めることができる。

手段５．前記検出手段を前記作業領域の近傍に設けたことを特徴とする手段４に記載の非接触支持装置。

手段５によれば、より作業領域に近い位置で、作業領域導入前の位置における実際の浮上量が検出されるため、作業精度の向上や、より高精度な浮上の実現を確実に行うことができる。

手段６．前記高精度浮上部は、前記噴出部を設けた噴出ブロック（多孔質ブロック３１）と、前記吸引部を設けた吸引ブロックと、検出手段の一部を構成する検出用ブロックとを集めた集合体を備え、前記各ブロックの外形を同一形状に形成したことを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の非接触支持装置。

手段６によれば、噴出部と吸引部を、ワークの重量や要求される浮上量その他の要因に応じた様々に配置する構成が可能となる。しかも、個々のブロックには汎用性があるため、配置構成の異なるものであっても、製造時にブロックの配置を変更するだけでよいから、その製造コストも低減できる。なお、レーザ変位計のように検出用ブロックに内蔵されて検出手段が構成される場合もあるし、エアセンサのように検出用ブロックの外に設けられて検出手段が構成される場合もある。後者の場合、検出用ブロックにはエア通路のように検出作業用の構成が設けられる。

手段７．前記噴出ブロック、前記吸引ブロック及び前記検出用ブロックを、それぞれ組換え可能に設けたことを特徴とする手段６に記載の非接触支持装置。

手段７によれば、浮上吸引混合部の配置構成を自由に変更することが可能となり、装置としての汎用性を高めることができる。

手段８．前記各ブロックを、流路が形成されたベース上で同ベースに対して着脱自在に設けたことを特徴とする手段７に記載の非接触指示装置。

手段８によれば、各ブロックをベースに対して着脱することで、それらの組換えが行われる。このため、各ブロックだけでなくベースの汎用性も高めることができる。

以下、発明を具体化した一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、非接触支持装置をガラス基板の表面検査装置に用いた場合について具体化している。図１は非接触支持装置を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。

図１乃至図３に示すように、非接触支持装置１は、後述する各部材を支持するベース２を備え、そのベース２は図示しない脚等で支持されている。ベース２上には、浮上テーブル３、多孔質浮上部４及び浮上吸引混合部５が各一対づつと、介在部材６が一つ設けられている。まず、介在部材６はワークであるガラス基板Ｇを搬送する方向の中央部に配置されている。一対の浮上吸引混合部５はこの介在部材６の両外側にそれを挟むようにして配置されている。一対の多孔質浮上部４は浮上吸引混合部５の両外側にそれらを挟むようにして配置されている。一対の浮上テーブル３は多孔質浮上部４の両外側にそれらを挟むようにして配置されている。

なお、本実施の形態では、高精度浮上部は一対の浮上吸引混合部５と介在部材６とで構成され、低精度浮上部は多孔質浮上部４と浮上テーブル３とで構成されている。また、単純浮上部は各浮上テーブル３により構成されている。

前記浮上テーブル３には、それぞれ下面（ベース２との接合面）に、ほぼ全域にわたり凹部１１が設けられている。このため、各浮上テーブル３の凹部１１とベース２の上面とで一対の内部空間１２が形成されている。浮上テーブル３はこの凹部１１が形成されていない箇所でボルト等の固定手段（図示せず）によりベース２に固定されている。前記内部空間１２にはベース２に設けられた図示しないポート及び流路を介して加圧気体としてのエアが供給されている。なお、ベース２の上面と各浮上テーブル３の下面との間は、例えばメタルシール等によってシールが施されている。

また、各浮上テーブル３にはその上面で開口し、前記内部空間１２と外部とを連通する噴出孔１３が形成されている。噴出孔１３は凹部１１が形成された領域全体にわたり、格子状に多数形成されている。そして、内部空間１２に供給されたエアはこの噴出孔１３から噴出される。このため、噴出孔１３は浮上テーブル３における噴出部にあたる。なお、噴出孔１３は個数を少なくし、拡大した状態で図示されているが、実際にはより多数かつ細孔として形成されている。

ここで、各浮上テーブル３は、アルミニウム等、手に入れ易くて加工もし易い金属材料で形成されている。これにより、前記凹部１１や前記噴出孔１３の形成も容易となるため、浮上テーブル３は安価に製造できる。

次に、前記多孔質浮上部４は、多数の多孔質ブロック２１で構成されている。そして、各多孔質浮上部４において、これら多数の多孔質ブロック２１が格子状をなすように配置されている。本実施の形態では、搬送方向に沿って並接された２個の多孔質ブロック２１が搬送方向と直交する方向（幅方向）に３個配列されている。

多孔質ブロック２１は本体２２と多孔質体２３とを備えている。本体２２はアルミニウム等の金属材料で形成され、ボルト等の固定手段（図示せず）によりベース２に対して着脱自在に設けられている。本体２２にはその上面に収容溝２４が形成され、その収容溝２４に多孔質体２３が両者の上面で同一平面を形成するように収容されている。なお、多孔質体２３の上面が若干突出するように収容してもよい。収容溝２４の底面には流通溝２５が形成されている。本体２２には一端がこの流通溝２５の底面で開口し、他端が本体２２の底面で開口するエア通路２６が形成されている。ベース２には、エア通路２６の底面側開口につながる図示しない流路が多孔質ブロック２１ごとに形成されており、その流路及びエア通路２６を介してこの流通溝２５内にエアが供給される。

一方、前記多孔質体２３は、焼結三フッ化樹脂、焼結四フッ化樹脂といったフッ素樹脂により形成されている。そして、前記流通溝２５にエアが供給されると、そのエアが多孔質体２３の微細孔を通過し、上面から噴出する。このため、多孔質体２３は多孔質浮上部４における噴出部にあたる。なお、多孔質体２３は、フッ素樹脂以外でも、焼結ナイロン樹脂、焼結ポリアセタール樹脂等の合成樹脂材料や、焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレス等の金属材料、焼結カーボン、焼結セラミックスなど、他の材料で形成してもよい。

次に、前記浮上吸引混合部５は、噴出ブロックとしての多孔質ブロック３１と吸引ブロック３２が多数集合した集合体で構成されている。多孔質ブロック３１及び吸引ブロック３２は互いに同一外形をなすように形成されている。そして、各浮上吸引混合部５において、これら多数の両ブロック３１，３２が格子状に配置されている。本実施の形態では、搬送方向に沿って並接された５個の多孔質ブロック３１が幅方向に９個配列されている。このうち、幅方向両端の搬送方向に沿った１列と幅方向中央の搬送方向に沿った３列には多孔質ブロック３１のみが配置されている。それ以外の列で、多孔質ブロック３１と吸引ブロック３２が互いに隣り合わないように交互に配置されている。

浮上吸引混合部５を構成する多孔質ブロック３１については、前述した多孔質浮上部４を構成する多孔質ブロック２１と同様の構成である。このため、説明を省略し、その各構成部分を示す符号も先の多孔質ブロック２１と同じ符号を付してある。このため、浮上吸引混合部５でも多孔質体２３が噴出部にあたる。

一方、吸引ブロック３２はアルミニウム等の金属材料により形成された本体３３を備えている。本体３３はボルト等の固定手段（図示せず）によりベース２に対して着脱自在に設けられている。本体３３の上面には吸引部としての負圧溝３４が形成されている。本体３３には一端がこの負圧溝３４の底面で開口し、他端が本体３３の底面で開口する吸引通路３５が形成されている。また、本体３３の底面には、筒体（図示せず）が、同筒体の一端の開口を吸引通路３５の底面側開口に合わせるようにして設けられている。このため、吸引ブロック３２では、筒体の内部、吸引通路３５を介して負圧溝３４につながる通路が形成されている。

ここで、前記ベース２のうち、浮上吸引混合部５が設けられる部分には、前記多孔質ブロック３１のエア通路２６にエアを供給する流路（図示せず）及び吸引ブロック３２の筒体内及び吸引通路３５に吸引力を作用させるための流路（図示せず）が形成されている。まずエア供給の流路に関して具体的に説明すると、ベース２の上面には浮上吸引混合部５の設置部分全体に流通溝が形成されている。ベース２の外面にはこの流通溝内と供給通路を介して連通する供給ポートが設けられ、その供給ポートに供給されたエアが流通溝内に導入される。そして、この導入エアが多孔質ブロック３１のエア通路２６に供給される。

次に吸引力を作用させる流路に関して説明すると、ベース２には、各ブロック３１，３２の配置位置ごとに流通溝の底面で開口する吸引通路が形成されている。この吸引通路の開口に吸引ブロック３２の前記筒体が挿入される。その挿入状態では筒体の外周部と吸引通路の壁面との間にシールが施されている。ベース２の外面にはこの吸引通路に連通する吸引ポートが設けられ、その吸引ポートに吸引力が作用すると、その吸引力が吸引ブロック３２の筒体内及び吸引通路３５にも作用する。なお、吸引ブロック３２が配置されず、多孔質ブロック３１が配置される箇所では、流通溝内に吸引力が作用しないように吸引通路の開口部には閉塞部材が設けられている。

そして、浮上吸引混合部５では、ベース２に対して多孔質ブロック３１及び吸引ブロック３２が着脱自在に設けられ、かつそれらは同一外形に形成されているため、各ブロック３１，３２の配置が自由に組換えられるようになっている。その組換えの際、ベース２に形成された前記吸引通路の開口部について、多孔質ブロック３１を設けた位置の開口部には閉塞部材を設け、吸引ブロック３２を設けた位置の開口部は開放して筒体を挿入可能とすることで、ベース２の流路構成も変更される。

次に、介在部材６はアルミニウム等の金属材料により棒状に形成されたものであり、その上方には図４及び図５に示すように検査カメラＣＡが設置されている。このため、介在部材６の上方は作業領域とされ、この作業領域にあるガラス基板Ｇの表面が検査カメラＣＡにより検査される。

以上のように構成された非接触支持装置１では、非接触を要求されない箇所、例えば幅方向の両端部で接触支持されたガラス基板Ｇが、装置１の上方を移動する際にそれを次のように非接触保持する。

まず、各浮上テーブル３では、その内部空間１２にエアを供給して、それを噴出孔１３から噴出させる。このエア噴出により浮上力が生じ、それによってガラス基板Ｇは非接触状態で保持される。ただ、ここで生じる浮上力は単なる細孔である噴出孔１３から噴出されるエアによって発生させただけである。このため、浮上テーブル３による浮上は、多孔質浮上部４や浮上吸引混合部５での浮上に比べるともっとも浮上量が一定せず安定していない。そこで、この浮上は他の浮上部での浮上との比較において最も低精度な浮上といえる。

次に、各多孔質浮上部４では、本体２２のエア通路２６にエアを供給して、多孔質体２３の上面からエアを噴出させる。このエア噴出により浮上力が生じ、それによってガラス基板Ｇは非接触状態で保持される。ここで生じる浮上力は、多孔質体２３の上面からエアが均一に噴出するためにガラス基板Ｇに対して均等に作用する。そのため、前述した浮上テーブル３による低精度な浮上に比べれば、その浮上量はより安定する。そこで、この多孔質浮上部４での浮上は他の浮上部での浮上との比較において中精度な浮上といえる。

次に、各浮上吸引混合部５では、多孔質ブロック３１の本体２２に設けられた通路２６にエアを供給して、多孔質体２３の上面からエアを噴出させる。このエア噴出により浮上力が生じ、それによってガラス基板Ｇは非接触状態で保持される。それと同時に、吸引ブロック３２の吸引通路３５に吸引力を作用させる。すると、負圧溝３４内は負圧となる。これにより、負圧溝３４の開口部分周辺に吸引力が作用し、ガラス基板Ｇは浮上吸引混合部５の上面に引き寄せられる。この吸引力と、前述した浮上力との調和により、ガラス基板Ｇは浮上吸引混合部５の上面に対し略一定した浮上量で浮上し、安定した浮上となる。そこで、この浮上吸引混合部５での浮上は、浮上量が略一定となる点で他の浮上部での浮上よりも高精度な浮上といえる。

ここで、本実施の形態の非接触支持装置１では、浮上吸引混合部５での浮上制御に関して特別な構成を備えている。その構成について図１及び図３、並びに図４の回路図に基づいて説明する。なお、図４では説明に必要な構成のみ、概略的に示すものとする。

図１及び図３に示したように、前記一対の浮上吸引混合部５のうち、ガラス基板Ｇの導入側、すなわち搬送方向の上流側にある浮上吸引混合部（以下、導入側混合部５ａという。）には、多孔質ブロック３１及び吸引ブロック３２と同一外形をなす検出用ブロック３６が、多数存在する多孔質ブロック３１のうちの一つと置き換えて設けられている。その位置は、幅方向中央の搬送方向に沿った一列の中で、介在部材６に隣接した位置である。

検出用ブロック３６はベース２に固定される本体３７と、本体３７に内蔵される検出手段としてのレーザ変位計３８とを備えている。本体３７にはレーザ変位計３８の照射部及び受光部（図示せず）を開放するための通路３９が形成されている。そして、この通路３９を介して測定対象物であるガラス基板Ｇに対しレーザを照射し、ガラス基板Ｇに反射したレーザを受光部で受光することで、ガラス基板Ｇとの距離、すなわち浮上量が検出される。

図４に示すように、各浮上吸引混合部５を構成する各多孔質ブロック３１には、エア供給源４１から経路４２を介してエアが供給される。なお、より詳しくはベース２の前記供給ポート（図示せず）にエアが供給され、その後、前記流通溝（図示せず）を経て多孔質ブロック３１のエア通路２６に供給される。経路４２にはその途中に流量制御弁４３が設けられている。このため、多孔質ブロック３１には流量制御弁４３によって調節された流量のエアが供給される。

ここで、このように検出用ブロック３６は多孔質ブロック３１と外形が同一で、かつベース２に対して着脱自在に設けられている点も同じである。このため、検出用ブロック３６を多孔質ブロック３１に代えて設ける位置は特定の位置に限定されない。したがって、導入側混合部５ａでは多孔質ブロック３１及び吸引ブロック３２だけでなく、検出用ブロック３６も併せてそれらの配置が自由に組換えられる。そして、その組換えの際、検出用ブロック３６を設けた位置では、多孔質ブロック３１と同様、ベース２に形成された吸引通路の開口部に閉塞部材が設けられる。なお、検出用ブロック３６の数は二つ以上であってもよい。

レーザ変位計３８及び流量制御弁４３はそれぞれコントローラ４４と電気的に接続され、このコントローラ４４により制御されるよう構成されている。本実施の形態では、流量制御弁４３及びコントローラ４４により浮上量制御手段が構成されている。まず、レーザ変位計３８はコントローラ４４から出力される駆動信号によりその駆動が開始され、駆動信号の出力が停止されるとレーザ変位計３８の駆動も停止される。レーザ変位計３８の駆動中は同センサ３８によってガラス基板Ｇの浮上量が検出され、それに基づく浮上量検出信号がコントローラ４４へ出力される。コントローラ４４からはガラス基板Ｇを検査する間を通して常に駆動信号が出力されるため、ガラス基板Ｇの検査中、浮上量検出信号がレーザ変位計３８からコントローラ４４に常に入力される。

コントローラ４４はこの浮上量検出信号に基づいて流量制御弁４３をフィードバック制御し、流量制御弁４３から排出されて多孔質ブロック３１に供給されるエアの流量を調節する。すなわち、コントローラ４４は、浮上量検出信号に基づく浮上量の検出値と予め設定された浮上量の目標値との偏差に応じて、その偏差がゼロとなるように弁開度の制御値を算出し、その制御値を制御信号として流量制御弁４３に出力する。流量制御弁４３はこの制御値に基づいて、内蔵された弁の開度を制御する。これにより、流量が調節されたエアが流量制御弁４３から排出される。

この流量調節されたエアが多孔質ブロック３１に供給されると、その流量に応じて多孔質体２３の上面から噴出されるエアの流量も変化する。そして、噴出するエアの流量が多くなればガラス基板Ｇの浮上量は増加し、流量が少なくなれば浮上量は小さくなる。

以上のような構成により、検査カメラＣＡによって介在部材６上方の作業領域にあるガラス基板Ｇの検査を開始する際、まずコントローラ４４はレーザ変位計３８に駆動信号を出力し、レーザ変位計３８を駆動させる。このレーザ変位計３８の駆動により、コントローラ４４にはレーザ変位計３８から浮上量検出信号が入力される。コントローラ４４はこの浮上量検出信号に基づいて多孔質ブロック３１に供給されるエアの流量を調節し、それによってガラス基板Ｇはその浮上量が予め設定された浮上量にフィードバック制御されることになる。したがって、各浮上吸引混合部５では、浮上力と吸引力との調和からガラス基板Ｇを高精度に浮上させるというもともとの機能に加え、予め設定された浮上量に自動制御するという機能が加わり、ガラス基板Ｇをより高精度に浮上させることが可能となる。

以上詳述したように、本実施の形態によれば、以下の優れた効果を有する。

本実施の形態では、レーザ変位計３８による浮上量の検出結果に基づいて、コントローラ４４は浮上吸引混合部５において浮上力を発生させるエアの噴出量をフィードバック制御し、浮上吸引混合部５におけるガラス基板Ｇの浮上量を予め設定された浮上量に自動制御する。浮上吸引混合部５はもともと浮上量を一定に保持する精度が高いという機能を有するが、予め設定された浮上量に自動制御されるという機能が加わっている。これにより、浮上吸引混合部５での浮上精度をより高精度とすることができる。その結果、周囲の環境、ワークの形状、大きさ、重量等が変化した場合でもそれに対応でき、高精度な浮上を安定して維持することができる。

本実施の形態ではガラス基板Ｇを高精度に浮上させる浮上吸引混合部５の隣に、中精度に浮上させる多孔質浮上部４を設け、さらにその両側に最も低精度に浮上させる浮上テーブル３を設けた構成としている。すなわち、ガラス基板Ｇの浮上精度が極端に異なる浮上部を隣り合わせて設けたのではなく、その間に中間の精度で浮上させる浮上部を設けている。そのため、浮上吸引混合部５での高精度な浮上とその両側での浮上との間に生じる浮上精度のギャップが小さくなる。これにより、浮上吸引混合部５での高精度な浮上がそれよりも低い精度の浮上から受ける影響も低減されることになり、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。

また、本実施の形態では、前記浮上吸引混合部５を構成する多孔質ブロック３１及び吸引ブロック３２、さらには検出用ブロック３６を、同一の外形形状とし、それらをベース２に対して着脱自在に設けて、組換え可能な構成としている。このため、ガラス基板Ｇの重量や要求される浮上量その他の要因に応じた様々な配置構成を採ることが可能となり、非接触支持装置１の汎用性を高めることができる。しかも、ベース２や個々のブロック３１，３２，３６にも汎用性があるため、その製造コストも低減できる。

なお、実施の形態は上記の内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

上記実施の形態では、導入側混合部５ａにのみ検出用ブロック３６を設け、一つの流量制御弁４３で流量調節したエアを、導入側混合部５ａと、もう一方の浮上吸引混合部５（以下、導出側混合部５ｂという。）の各多孔質ブロック３１に供給するように構成したが、これ以外の構成を採用することも可能である。

すなわち、導入側混合部５ａ及び導出側混合部５ｂそれぞれに対応する流量制御弁４３を設け、コントローラ４４から各流量制御弁４３に制御信号を出力するように構成してもよい。また、導入側混合部５ａに代えて、導出側混合部５ｂにのみレーザ変位計３８を内蔵した検出用ブロック３６を設けた構成としてもよい。

さらに、図５に示すように、レーザ変位計３８を内蔵した検出用ブロック３６を導出側混合部５ｂにも設け、導入側混合部５ａ及び導出側混合部５ｂそれぞれに対応する流量制御弁４３を設けた構成としてもよい。この構成により、供給されるエア流量のフィードバック制御が、浮上吸引混合部５ごと、個別に行われるため、浮上吸引混合部５での一定した浮上量をより高精度に維持することができる。

上記実施の形態では、多孔質体２３及び負圧溝３４の平面形状は円形状としたが、長円形状とするなど他の形状としてもよい。また、多孔質ブロック２１，３１、吸引ブロック３２及び検出用ブロック３６の個数及び大きさは、図１に示されたものに限定されず、ガラス基板Ｇの重量や要求される浮上量その他の要因によって適宜変更してもよい。さらに、上記実施の形態の多孔質浮上部４、導入側混合部５ａ及び導出側浮上混合部５ｂをそれぞれ一つのユニットとし、そのユニットを複数設けることで、ガラス基板Ｇの重量や要求される浮上量その他の要因に応えるようにしてもよい。

上記実施の形態では、非接触支持装置１全体で一つのベース２を設けた構成としたが、浮上テーブル３、多孔質浮上部４及び浮上吸引混合部５のそれぞれに合わせたベースを個々に設けて、それら各ベースを一体化させるように構成してもよい。

上記実施の形態では、レーザ変位計３８を内蔵した検出用ブロック３６の配置位置は特定の位置に限定されないとしたが、作業領域にもっとも近い位置で浮上量を検出した方が、浮上量をフィードバック制御する上では最適であるため、介在部材６と隣接した位置であることが好ましい。

上記実施の形態では、検出用ブロック３６に内蔵されたレーザ変位計３８により浮上量を検出するように構成したが、ガラス基板Ｇの浮上量を検出するための手段としてはこれに限定されない。例えば、エアセンサなど、対象物との距離を非接触で測定可能なものであればよい。図６にはエアセンサを用いた例を示す。この構成では、検出用ブロック４６にはエア通路４７が形成され、エアセンサ４８は検出用ブロック４６の外に設けられる。コントローラ４４によりエアセンサ４８が駆動されると、エアセンサ４８はエア通路４７にエアを供給し、エア通路４７の上面開口からガラス基板Ｇに対してエアを噴出させる。エアセンサ４８はそれによる圧力変化を捉えて、ガラス基板Ｇの浮上量を検出する。その検出結果が浮上量検出信号としてコントローラ４４に出力され、浮上量のフィードバック制御に反映されるようになっている。

上記実施の形態では、ガラス基板Ｇの検査中、コントローラ４４からレーザ変位計３８の駆動信号を常時出力してレーザ変位計３８の駆動しているが、その検査中にレーザ変位計３８を間欠的に駆動し、浮上量の検出を間欠的に行ってもよい。

上記実施の形態では、エアの流量を調節することにより浮上吸引混合部５で生成する浮上力を調節したが、その浮上力を調節する手段としてはこれに限定されない。例えば、供給されるエアの圧力を調節するようにしてもよい。また、浮上力の調節ではなく吸引力の調節によってガラス基板Ｇの浮上量を制御してもよい。さらには、浮上力の調節と吸引力の調節を併用してもよい。

上記実施の形態では、一対の浮上吸引混合部５の間に介在部材６を設けた構成としたが、介在部材６は省略してもよい。この場合、一対の浮上吸引混合部５を一体に設けることも可能である。そして、浮上吸引混合部５の上方が作業領域となる。高精度浮上部は浮上吸引混合部５によって構成される。

上記実施の形態では、非接触支持装置１をガラス基板Ｇの表面検査装置に用いた例を説明したが、非接触支持装置１を使用した装置としてはこれに限定されない。例えば、薬液塗布装置で使用することもできる。薬液の均一な塗布にも高精度な浮上が要求されるからである。この場合、検査カメラＣＡの代わりに、薬液の滴下ノズルが設置され、作業領域では薬液滴下作業が行われる。

上記実施の形態では、レーザ変位計３８から出力される浮上量検出信号に基づいて浮上量をフィードバック制御するように構成したが、レーザ変位計３８によって浮上量を検出するだけの構成としてもよい。浮上吸引混合部５での浮上はそれ自体高精度な浮上であり、フィードバック制御がなくても一定の浮上量を維持できる。このため、検出された実際の浮上量から作業領域での浮上量を予測することも可能である。その予測した浮上量を検査カメラＣＡの焦点合わせ等に反映させれば、それだけでも周囲の環境、ワークの形状、大きさ、重量等の変化に対応できる。

上記の実施形態では、ワークとしてガラス基板Ｇを例にあげて説明したが、薄板状のものであればガラス基板Ｇに限定されない。

上記実施の形態では、非接触支持装置１に供給される加圧気体としてエアを例に挙げて説明したが、エア以外にも窒素等の他の気体を用いてもよい。

非接触支持装置を示す平面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図１のＢ−Ｂ断面図。 浮上吸引混合部の多孔質ブロックにエアを供給する構成を概略的に示す回路図。 図４の別例を示す回路図。 図４の別例を示す回路図。 従来の非接触支持装置を示す平面図。

符号の説明

１…非接触支持装置、３…浮上テーブル（低精度浮上部又は単純浮上部）、４…多孔質浮上部（低精度浮上部）、５…浮上吸引混合部（高精度浮上部）、１３…噴出孔（低精度浮上部の噴出部）、２３…多孔質体（低精度浮上部又は高精度浮上部の噴出部）、３１…多孔質ブロック（噴出ブロック）、３２…吸引ブロック、３４…負圧溝（吸引部）、３６…検出用ブロック、３８…レーザ変位計（検出手段）。

Claims (7)

1. 加圧気体の噴出部と吸引部とで構成され、噴出部から噴出する加圧気体によって生成する浮上力と、吸引部で生成する吸引力とを同時にワークに作用させてワークを浮上させる高精度浮上部と、
   前記高精度浮上部のワーク搬送方向に沿った両側に設けられ、浮上量を一定とする浮上精度が高精度浮上部より低い状態でワークを浮上させる低精度浮上部と、
   前記高精度浮上部に設けられ、ワークの浮上量を非接触で検出する検出手段と、
   を備えるとともに、
   前記高精度浮上部は、前記噴出部を設けた噴出ブロックと、前記吸引部を設けた吸引ブロックと、前記検出手段を内蔵又は前記検出手段の一部を構成する検出用ブロックとを集めた集合体で構成され、前記各ブロックの外形を同一形状に形成したことを特徴とする非接触支持装置。
2. 前記低精度浮上部を少なくとも２つの浮上部で構成し、各浮上部の中では前記高精度浮上部に近いほど相対的に浮上精度が高くなるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の非接触支持装置。
3. 加圧気体の噴出部と吸引部とで構成され、噴出部から噴出する加圧気体によって生成する浮上力と、吸引部で生成する吸引力とを同時にワークに作用させてワークを浮上させる高精度浮上部と、
   前記高精度浮上部の両側に隣接して配置され、加圧気体を多孔質体から噴出させて浮上力を生成し、その浮上力によりワークを浮上させる一対の多孔質浮上部と、
   前記多孔質浮上部に前記高精度浮上部とは反対側で隣接して配置され、加圧気体を噴出孔から噴出させてワークを浮上させる一対の単純浮上部と、
   前記高精度浮上部に設けられ、ワークの浮上量を非接触で検出する検出手段と、
   を備えるとともに、
   前記高精度浮上部は、前記噴出部を設けた噴出ブロックと、前記吸引部を設けた吸引ブロックと、前記検出手段を内蔵又は前記検出手段の一部を構成する検出用ブロックとを集めた集合体で構成され、前記各ブロックの外形を同一形状に形成したことを特徴とする非接触支持装置。
4. 前記高精度浮上部の上方をワークの作業領域とし、その作業領域への導入前の位置で浮上量が検出されるように前記検出手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の非接触支持装置。
5. 前記検出手段を前記作業領域の近傍に設けたことを特徴とする請求項４に記載の非接触支持装置。
6. 前記噴出ブロック、前記吸引ブロック及び前記検出用ブロックを、それぞれ組換え可能に設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の非接触支持装置。
7. 前記各ブロックを、流路が形成されたベース上で同ベースに対して着脱自在に設けたことを特徴とする請求項６に記載の非接触指示装置。

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