JP4919173B2 - Transport device - Google Patents
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Description
本発明は、被搬送物を搬送する搬送装置に関する。 The present invention relates to a transport apparatus that transports an object to be transported.
一般に、真空容器内搬送装置は、半導体の製造において、基板に塵埃がつかないように、真空容器内において、半導体を搬送するものである。従来では、例えば、搬送台をチェーンベルトに固定し、チェーンベルトを真空容器内の一端部に固定された回転モータと他端に固定された歯車に巻回したものがある。そして、この回転モータを回転することにより、搬送台を駆動する、所謂チェーン駆動により、真空容器内で搬送台を移動させていた。
また、真空容器には、被搬送物を真空容器内外に搬出・搬入するためのゲートが設けられており、搬送台には、ゲートを通して被搬送物を出し入れする移送機構が設けられている。
Generally, the in-vacuum container transfer device is for transferring a semiconductor in a vacuum container so that dust is not attached to a substrate in the manufacture of the semiconductor. Conventionally, for example, there is one in which a transport base is fixed to a chain belt, and the chain belt is wound around a rotary motor fixed to one end in a vacuum vessel and a gear fixed to the other end. Then, by rotating this rotary motor, the transport table is moved in the vacuum container by so-called chain drive that drives the transport table.
In addition, the vacuum container is provided with a gate for carrying / carrying the object to be conveyed in and out of the vacuum container, and the conveyance table is provided with a transfer mechanism for taking in / out the object to be conveyed through the gate.
しかしながら、この真空容器内搬送装置では、回転モータを真空容器の内部に配置するため、回転モータに接続する電源ケーブルから発生する塵埃が問題となっていた。
また、チェーン駆動により搬送台を移動させるため、搬送台の位置決め精度が低いという問題があった。
さらに、搬送台には移送機構が設けられているため、搬送台を駆動させるためには、多くの電力が必要となり、真空容器内搬送装置の維持費が高くなってしまうという問題があった。
However, in this in-vacuum container transfer device, since the rotary motor is arranged inside the vacuum container, dust generated from the power cable connected to the rotary motor has been a problem.
Further, since the transport table is moved by chain driving, there is a problem that the positioning accuracy of the transport table is low.
Further, since the transfer table is provided with a transfer mechanism, a large amount of electric power is required to drive the transfer table, and there is a problem that the maintenance cost of the transfer device in the vacuum container becomes high.
ここで、塵埃発生の問題を解決する方法として、磁気カップリングを利用して、真空容器外部に配置された駆動機構により真空容器内部に配置された搬送台を移動させるものが考えられる。 Here, as a method for solving the problem of dust generation, it is conceivable to use a magnetic coupling to move the transport base arranged inside the vacuum container by a driving mechanism arranged outside the vacuum container.
これは、真空容器内部の搬送台および、真空容器外部の駆動機構のそれぞれに磁気カップリングを設け、真空容器外部の磁気カップリングが真空容器の壁部に沿って移動することにより、駆動機構の駆動力が真空容器内部の磁気カップリングに伝達され、搬送台が真空容器内部を移動するようになっている。 This is because a magnetic coupling is provided in each of the transport table inside the vacuum vessel and the drive mechanism outside the vacuum vessel, and the magnetic coupling outside the vacuum vessel moves along the wall of the vacuum vessel, The driving force is transmitted to the magnetic coupling inside the vacuum vessel, and the transfer table moves inside the vacuum vessel.
したがって、搬送台の駆動機構を真空容器外部におくことにより、真空容器内で塵埃が発生することを防止できるようになっている。
なお、2つの磁気カップリングは、永久磁石のように磁極が一定方向に固定されているものである。また、外部の駆動機構は、回転モータとボールネジとを備えている。
Therefore, it is possible to prevent dust from being generated in the vacuum container by placing the drive mechanism of the transport table outside the vacuum container.
The two magnetic couplings have a magnetic pole fixed in a certain direction like a permanent magnet. The external drive mechanism includes a rotation motor and a ball screw.
しかしながら、この真空容器内搬送装置では、永久磁石のような磁気カップリング同士の相対位置が近接している状態、すなわち、磁気カップリング同士が同期した状態にあると、磁気吸引力による駆動力の伝達がほとんど発生しない。
このため、搬送台を目的位置に停止させる際には、搬送台の移動にともなって発生する摩擦により搬送台の位置制御精度を上げることができないという問題があった。
However, in this in-vacuum container transfer device, when the relative positions of the magnetic couplings such as permanent magnets are close to each other, that is, when the magnetic couplings are in synchronization with each other, the driving force by the magnetic attractive force is reduced. Little transmission occurs.
For this reason, when stopping a conveyance stand in the target position, there existed a problem that the position control precision of a conveyance stand could not be raised by the friction which generate | occur | produces with the movement of a conveyance stand.
また、搬送台を一定速度で移動させている際には、磁気カップリング同士が同期した状態となっているため、搬送台の移動に伴う摩擦を制御することができず、搬送台の移動速度が不安定になる。したがって、搬送台に配置された被搬送物に悪影響を及ぼすと共に、所望の位置に停止させるまでに多くの所要時間を要することになるという問題があった。 In addition, when the carriage is moved at a constant speed, the magnetic couplings are in a synchronized state, so the friction associated with the movement of the carriage cannot be controlled, and the movement speed of the carriage is increased. Becomes unstable. Therefore, there is a problem in that the object to be conveyed placed on the conveying table is adversely affected and a long time is required until the object is stopped at a desired position.
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、搬送台の位置決め精度を向上させると共に、一定速度で被輸送物を安全に輸送できる搬送装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a transport apparatus that can improve the positioning accuracy of a transport base and can safely transport an object to be transported at a constant speed.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に係る発明は、所定の被搬送物を搬送するための搬送台と、該搬送台に連結された2次側磁極と、該2次側磁極に対して設けた電機子と、該電機子を移動させる電機子移動機構とを具備し、前記2次側磁極は、その移動方向となる軌道の延在方向に位置を隔てて少なくとも2つ配置され、互いに隣接する2つの2次側磁極と搬送台とが一対の連結部材によって連結されており、前記一対の連結部材は、互いに隣接する2つの2次側磁極に、その一端側が前記延在方向に直交する軸線をもって取り付けられ、これら一対の連結部材の他端側が前記搬送台に前記2つの2次側磁極間の間隔に応じて、該搬送台が前記軌道と交差する方向に移動するように連結され、前記電機子移動機構は、前記2次側磁極と前記電機子とにより構成されるリニアモータとは別のリニアモータにより構成されていることを特徴とする搬送装置を提案している。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according to
この発明に係る真空容器内搬送装置によれば、2次側磁極と電機子とによりリニアモータが構成されることになるため、電機子を移動させた際には、真空容器内の2次側磁極が磁気吸引力により追従して、搬送台が移動することになる。また、電機子の磁極を切り換えることによっても、2次側磁極が移動できるため、電機子の位置に対する搬送台の位置精度を向上させることができる。
そして、電機子が移動している際に、電機子の磁極を切り換えることにより、2次側磁極の移動を細かに制御して、搬送台を一定速度にて移動させることが可能となる。
According to the transfer device in the vacuum container according to the present invention, since the linear motor is constituted by the secondary side magnetic pole and the armature, the secondary side in the vacuum container is moved when the armature is moved. The magnetic pole follows the magnetic attraction force, and the transport table moves. Moreover, since the secondary side magnetic pole can be moved by switching the magnetic poles of the armature, the position accuracy of the transport table with respect to the position of the armature can be improved.
When the armature is moving, by switching the magnetic poles of the armature, it is possible to finely control the movement of the secondary side magnetic poles and move the transport table at a constant speed.
請求項1に係る発明によれば、2次側磁極と電機子とによりリニアモータを構成しているため、電機子の位置に対する搬送台の位置精度を向上させることができる。また、搬送台を一定速度にて移動させることが可能となるため、被搬送物を安全に搬送することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the linear motor is constituted by the secondary side magnetic pole and the armature, it is possible to improve the position accuracy of the transport table with respect to the position of the armature. In addition, since the transport table can be moved at a constant speed, the object to be transported can be transported safely.
以下、本発明の第1の実施形態に係る真空容器内搬送装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る真空容器内搬送装置1は、図1、図2に示すように、真空容器2内に配置され、所定の被搬送物3を保持して搬送する搬送台4と、搬送台4の下面4aに固定された2次側磁極5(以下、2次磁極5と呼ぶ。)と、真空容器2の外側に、真空容器2の外壁面2bに沿って移動可能に配置された電機子6と、電機子6を移動させる電機子移動機構7とを備えている。
Hereinafter, a vacuum container transfer device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the in-vacuum
真空容器2には、ゲート8が設けられており、被搬送物3を真空容器2に対して出し入れできるようになっている。
搬送台4の下面4a側には、搬送台4が真空容器2の長さ方向に沿って移動するための軌道9が設けられている。
The
On the
2次磁極5は、例えば、図3に示すように、保持部材5aに極性の異なる複数の永久磁石5bを、軌道9の長さ方向に沿って、順次交互に配置されているものである。
また、電機子6は、保持部材6aに、複数のコア6bおよびコイル6cを備えたものであって、コイル6cに通電することによって、各コア6bに磁極が形成されるものである。各コア6bの磁極は、コイル6cへの通電を制御することにより切り換えられるようになっている。これら2次磁極5および電機子6によりリニアモータ20が構成されている。
For example, as shown in FIG. 3, the secondary
The
また、リニアモータ20を構成する2次磁極5および電機子6は、図3(b)に示すようなものでもよい。すなわち、2次磁極5は、永久磁石5bの代わりに一定間隔をおいて極歯5cを配置し、また、電機子6は、コア6bに薄板状の永久磁石6dを埋め込むと共に、コア6bにコイル6cを巻き付けたものであってもよい。この構成では、2次磁極5と電機子6とに磁路Hが形成された場合には、2次磁極5がI方向に移動することになる。
Further, the secondary
電機子移動機構7は、図1に示すように、駆動源となる回転モータ11と、回転モータ11の回転軸に連結されたボールネジ12と、ボールネジ12に螺着された雌ねじ部13とから構成されている。
ボールネジ12は、直動軸受9と平行な方向に配置されており、また、雌ねじ部13には、電機子6が固定されている。したがって、回転モータ11が回転することにより、電機子6が、雌ねじ部13と共にボールネジ12の長さ方向に移動するようになっている。
As shown in FIG. 1, the armature moving mechanism 7 includes a
The
また、搬送台4には、搬送台4の位置情報を検出する位置センサ(位置検出手段)14が、電機子6には、電機子6の位置情報を検出する位置センサ(図示せず)が、それぞれ設けられており、これら2つの位置センサは、回転モータ11および電機子6を制御する制御装置15に接続されている。
Further, a position sensor (position detecting means) 14 that detects position information of the transfer table 4 is provided in the transfer table 4, and a position sensor (not shown) that detects position information of the
ここで、位置センサ14は、真空容器2内部から外部に向けて搬送台4の位置情報を外部に向けて送信するものを備えており、光スイッチ、光波距離計、磁気センサ、レゾルバ等によるものであってもよい。
また、位置センサ14に限らず、例えば、真空容器2に透明部を設けて外部から光学式、渦電流式あるいは、カメラでセンシングするものでもよい。
Here, the
Further, not limited to the
制御装置15は、2つの位置センサにより検出される搬送台4および電機子6位置情報に基づき、電機子6をコントロールして2次磁極5の位置を細かに制御するものである。例えば、図3(a)のリニアモータ20の場合には、電機子6の磁極を切り換えることにより、2次磁極5の位置を制御することになる。
The
このように構成された真空容器内搬送装置1の作用について、以下に説明する。
すなわち、回転モータ11を駆動すると、図4に示すように、ボールネジ12がB方向に回転すると共に、電機子6が雌ねじ部と共にA方向に移動することになる。この際には、電機子6と2次磁極5とが吸引し合うように、搬送台4が2次磁極5と共に電機子6に追従してA方向に移動する。
The operation of the vacuum
That is, when the
この移動の際には、搬送台4と電機子6との相対位置を2つの位置センサにより検出し、制御装置15により2次磁極5の位置を制御するため、搬送台4と電機子6との相対位置を一定に保つことができる。
During this movement, the relative position between the
また、搬送台4が目的位置に達して停止する際には、搬送台4の位置を位置センサ10により検出し、制御装置により2次磁極の位置を制御することにより、搬送台4が微小に動いて、適切な位置に停止することができる。 When the transport table 4 reaches the target position and stops, the position of the transport table 4 is detected by the position sensor 10, and the position of the secondary magnetic pole is controlled by the control device, so that the transport table 4 becomes minute. It can move and stop at the proper position.
上記のように、本実施形態に係る真空容器内搬送装置1によれば、真空容器2の壁部を挟んで、リニアモータ20を構成することにより、搬送台4を移動することができる。このため、制御装置15の制御により、2次磁極5の位置が細かに制御されるため、搬送台4と軌道9との摩擦に関係なく、電機子6の位置に対する搬送台4の位置精度を向上させることができる。
As described above, according to the in-vacuum
そして、電機子6が移動している際に、制御装置15により2次磁極5の位置を細かに制御して、搬送台4を一定速度にて移動させることが可能となる。したがって、被搬送物3を安全に搬送することができる。
また、制御装置15により2次磁極5の位置を細かに制御して、搬送台4を目的とする停止位置に精度よく、かつ、短時間の間に停止させることができる。
When the
Further, the position of the secondary
さらに、リニアモータ20により搬送台の移動機構が構成されているため、電機子移動機構7は、高い制御精度が要求されないため、電機子6の位置センサ精度も要求されず、安価に真空容器内搬送装置1を構成することができる。
Further, since the
なお、本実施形態においては、軌道9は直線状に形成されるとしたが、この構成に限られることはなく、真空容器2の形状に合わせて湾曲していてもよい。
また、軌道9は、2次元平面上に配することに限らず、2次元曲面上に配するとしてもよい。したがって、例えば、軌道9が平面上に円形状に配されるとしてもよく、円柱の周面に配されるとしてもよい。
In the present embodiment, the
Further, the
さらに、搬送台4および2次磁極5は、軌道9に沿って移動するとしたが、これに限ることはなく、例えば、搬送台4に車輪を設けて真空容器2の内壁面に沿って移動するとしてもよい。
また、電機子移動機構7は、回転モータ11、ボールネジ12および雌ねじ部13により構成するとしたが、これに限ることはなく、例えば、同じく回転モータを利用したラックピニオン、ベルトプーリにより構成するとしてもよい。また、リニアモータや流体直動シリンダにより構成するとしてもよい。
Further, the transport table 4 and the secondary
In addition, the armature moving mechanism 7 is configured by the
また、電機子移動機構7の駆動源として回転モータを使用する場合には、電機子6の位置検出を電機子に設けた位置センサにより行うことに限らず、例えば、回転モータ等において電機子6の位置検出を行ってもよい。
さらに、リニアモータ20の相対位置検出を搬送台4および電機子6の双方に位置センサにより行うとしたが、これに限ることはなく、直接電機子6側で行うとしてもよい。すなわち、真空容器2内の2次磁極5の位置を電機子6にある位置センサで検出することにより、相互の位置関係を求めるとしてもよい。
Further, when a rotary motor is used as a drive source for the armature moving mechanism 7, the position detection of the
Furthermore, although the relative position detection of the
次に、本発明の第2の実施形態に係る真空容器内搬送装置について、以下に説明する。
なお、本実施形態に係る真空容器内搬送装置の説明において、上述した第1の実施形態に係る真空容器内搬送装置1と構成を共通とする箇所には同一符号を付して、説明を省略することにする。
Next, a vacuum container transfer device according to a second embodiment of the present invention will be described below.
In the description of the in-vacuum container transfer device according to the present embodiment, the same reference numerals are given to the portions having the same configuration as the in-vacuum
本実施形態に係る真空容器内搬送装置21は、図5、図6に示すように、真空容器2内には軌道9が設けられ、この軌道9の延在方向に沿って一対のスライダー22,23が走行できるようになっている。
このスライダー22,23の下面22a,23a側にはそれぞれ、2次磁極5が取り付けられている。また、スライダー22,23の上面22b,23b側には、第1、第2のリンク(連結部材)24,25の一端側24a,25aが、軌道9の延在方向に直交する軸線C回りにそれぞれ揺動自在に取り付けられている。
さらに、第1、第2のリンク24,25の他端側24b,25bは、搬送台4に軸線C回りに揺動自在に取り付けられている。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the in-vacuum
Secondary
Further, the other ends 24 b and 25 b of the first and
なお、この実施の形態においては、図1,2に示す第1の実施形態と同様に制御装置15を備えており、この制御装置15により2次磁極5の位置を細かに制御して、スライダー22,23間の相互距離を制御できるようになっている。
また、スライダー22,23を移動させる電機子6は、電機子移動機構7により真空容器2の壁部2cに沿って移動することになるが、この電機子移動機構7は、電機子6の下方側に設けられた2つのリニアモータ20により構成されている。
In this embodiment, a
The
このように構成された真空容器内搬送装置21の作用について、以下に説明する。
第1の実施形態と同様に、搬送台4をA方向に搬送させる場合には、制御装置15によりスライダー22,23の間隔を制御することによって、搬送台4を軌道9の長さ方向に沿う搬送通路に直交する幅方向(DE方向)に移動させることができる。
The operation of the in-vacuum
Similarly to the first embodiment, when the transport table 4 is transported in the A direction, the
すなわち、図5に示すように、第1、第2のリンク24,25が実線で示されている位置にある場合には、搬送台4が2本の軌道9の中間に位置している。この状態でスライダー22,23間の距離を維持したまま、スライダー22,23をA方向に移動させれば、搬送台4は、軌道9の中間に位置した状態を保ってA方向に移動することになる。
一方、2点鎖線で示すように、制御装置15によりスライダー22,23間の距離を狭めた場合には、搬送台4は、D方向に向けて移動することになる。
That is, as shown in FIG. 5, when the first and
On the other hand, as indicated by a two-dot chain line, when the distance between the
上記のように、本実施形態に係る真空容器内搬送装置21によれば、搬送台4を搬送通路の幅方向(DE方向)に移動させることができるため、例えば、図8に示すように、真空容器2のゲート8を通じてプロセスチャンバ31を設けた際に、各プロセスチャンバ31毎に、被搬送物3を搭載した搬送台4を側方に移動させて、各種の必要な作業を行うことができる。
また、搬送台4を側方に移送する移送機構を別途設ける必要がないため、搬送台4の重量を軽くして、搬送台4を移送するための駆動力の省力化を図ることができる。
As described above, according to the in-vacuum
Moreover, since it is not necessary to separately provide a transfer mechanism for transferring the transfer table 4 to the side, the weight of the transfer table 4 can be reduced, and the driving force for transferring the transfer table 4 can be saved.
なお、本実施形態においては、2つの電機子6を移動させる電機子移動機構7は2つのリニアモータ20により構成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図7に示すように、1つのリニアモータ20により構成されるとしてもよい。この場合には、電機子移動機構7に一定間隔をおいて固定された2つの電機子6の長さをスライダー22,23の移動方向に沿って長く形成して、各スライダー22,23が移動できる範囲を広くすればよい。
In the present embodiment, the armature moving mechanism 7 for moving the two
また、搬送台4を軌道9の側方に移動させる構成として、第1、第2のリンク24,25を使用するとしたが、この構成に限られることはなく、搬送台4を側方に移動させる構成であればよい。
また、搬送台4を軌道9に直交するDE方向に移動させるとしたが、これに限ることはなく、軌道9に交差する方向に移動できればよい。したがって、例えば、ラックピニオンにより搬送台4を回転させるように、軌道9と交差する方向に移動する機構を構成するとしてもよい。
In addition, the first and
In addition, the transport table 4 is moved in the DE direction orthogonal to the
また、2つのスライダー22,23により1つの搬送台4を軌道9に交差する方向(DE方向)に移動させるとしたが、この構成に限られることはなく、例えば、図8に示すように、3つのスライダー22,23,26により2つの搬送台4,4をDE方向に移動させる構成としてもよい。この場合、各搬送台4に隣接する2つのスライダー22,23、若しくはスライダー23,26は、各搬送台4が独立して移動できるように、それぞれ独立して制御される。
この構成では、複数の搬送台4を移動させるスライダーの数を節約することができるため、真空容器内搬送装置21の製造コストおよび維持費の削減を図ることができる。
In addition, although the one
In this configuration, since the number of sliders for moving the plurality of transfer tables 4 can be saved, it is possible to reduce the manufacturing cost and the maintenance cost of the
さらに、スライダー22,23は、軌道9に沿って移動するとしたが、これに限ることはなく、例えば、スライダー22,23に車輪を設けて真空容器2の内壁面に沿って移動するとしてもよい。
さらに、第1、第2のリンク24,25は、搬送台4に対して揺動自在に連結されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも一方のリンクが搬送台4に対して揺動自在に連結されていればよい。
Furthermore, the
Furthermore, although the first and
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
1,21 真空容器内搬送装置
2 真空容器
3 被搬送物
4 搬送台
5 2次側磁極
6 電機子
7 電機子移動機構
15 制御装置
24 第1のリンク(連結部材)
25 第2のリンク(連結部材)
1, 21
25 Second link (connection member)
Claims (1)
該搬送台に連結された2次側磁極と、
該2次側磁極に対して設けた電機子と、
該電機子を移動させる電機子移動機構とを具備し、
前記2次側磁極は、その移動方向となる軌道の延在方向に位置を隔てて少なくとも2つ配置され、
互いに隣接する2つの2次側磁極と搬送台とが一対の連結部材によって連結されており、前記一対の連結部材は、互いに隣接する2つの2次側磁極に、その一端側が前記延在方向に直交する軸線をもって取り付けられ、
これら一対の連結部材の他端側が前記搬送台に前記2つの2次側磁極間の間隔に応じて、該搬送台が前記軌道と交差する方向に移動するように連結され、
前記電機子移動機構は、前記2次側磁極と前記電機子とにより構成されるリニアモータとは別のリニアモータにより構成されていることを特徴とする搬送装置。 A transport table for transporting a predetermined object to be transported;
A secondary magnetic pole connected to the carrier,
An armature provided for the secondary magnetic pole;
An armature moving mechanism for moving the armature ,
The secondary side magnetic poles are arranged at least two positions apart from each other in the extending direction of the orbit which is the moving direction thereof,
Two secondary magnetic poles adjacent to each other and the carriage are connected by a pair of connecting members, and the pair of connecting members are connected to two secondary magnetic poles adjacent to each other, and one end side thereof extends in the extending direction. Mounted with orthogonal axes,
The other ends of the pair of connecting members are connected to the transport table so that the transport table moves in a direction crossing the track, according to the interval between the two secondary magnetic poles ,
The said armature moving mechanism is comprised by the linear motor different from the linear motor comprised by the said secondary side magnetic pole and the said armature, The conveying apparatus characterized by the above-mentioned.
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