JP5353107B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源にリニアモータを用いた搬送装置に関する。

従来、リニアモータを駆動源に用いて被搬送物を搬送する搬送装置が知られている（特許文献１参照）。

例えば、特許文献１には、隔壁で形成され内部が真空状態に保持された真空トンネルと、真空トンネル内に配置された搬送台と、搬送台を非接触状態にて浮上支持する複数の浮上用電磁石と、搬送台を走行移動させるリニアモータとを備えた磁気浮上真空搬送装置が記載されている。
特開平６−１７９５２４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の搬送装置においては、搬送台を浮上させる浮上用電磁石をリニアモータとは別に設置する必要がある。このため、上記搬送装置においては、部品数の増加と装置構成の複雑化を招くという問題がある。

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、専用の磁気浮上機構を必要とすることなく、可動体の浮上及び搬送を実現することができる搬送装置を提供することにある。

本発明の一形態に係る搬送装置は、可動体と、本体と、第１のコアと、第２のコアと、補助支持部とを具備する。

上記本体は、上記可動体を収容し上記可動体の上方に位置する壁部を有する。上記第１のコアは、上記可動体と鉛直方向に対向するように上記壁部に固定されている。上記第２のコアは、上記第１のコアと鉛直方向に対向するように上記可動体に固定され、上記第１のコアとの間での磁気的相互作用により上記可動体を水平方向に移動させる力と上記可動体を重力に抗して吸引する力とを発生させる。上記補助支持部は、上記可動体を下方から支持する。

第１のコア及び第２のコアは、可動体を水平方向に移動させる推進力を発現させるリニアモータとしての機能と、可動体の自重を打ち消す方向に磁力を発現させる磁気浮上機構としての機能を併せ持つ。したがって、上記搬送装置によれば、専用の磁気浮上機構を必要とすることなく、可動体の浮上及び搬送を実現することができる。これにより、部品数の減少と装置構成の簡素化を図ることができる。

ここで、可動体に対する磁気浮上力は、第１のコアと第２のコアとの間に磁気吸引用の磁場を形成することで発現される。磁気浮上力を発現させる方法は特に限定されず、例えば、推力発生用の電流を制御するとともに吸引力を制御するための電流を重畳することで磁気吸引用の磁場を形成する方法、コア間に設置した永久磁石によって吸引用磁場を形成する方法などが採用可能である。勿論、これらを組み合わせることも可能である。

第１のコアが固定される本体の壁部は、上面側が搬送室の外部に面し下面側が搬送室の内部に面する隔壁部分が該当する。第１のコアは、上記壁部の上面側に固定されてもよいし、下面側に固定されてもよい。例えば、当該壁部は、本体の天板部でもよいし、天板部以外の壁部でもよい。当該壁部は、典型的には水平であるが、勿論、これに限られない。

上記本体は、真空排気可能な真空室として構成することができる。

これにより、上記搬送装置は、真空下における半導体や各種電子デバイス製造用の搬送系に適用可能となる。

上記第１のコアは、上記真空室の外部に設置され上記可動体の搬送方向に沿って延在するコア本体と、上記コア本体に巻回され、上記コア本体の延在方向に沿って並置された複数のコイル部とを有していてもよい。上記第２のコアは、上記壁部を介して上記第１のコアと対向し、上記コイル部への通電によって発生する磁場によって磁化される磁性体で構成することができる。

第１のコアを構成するコイル部が真空室の外部に設置されるため、コイル部からの放出ガスによる真空室内の汚染を回避できる。また、第１のコアが真空室の外部に配置されることでコイル部に接続される電気配線の接続も容易となる。

上記第１のコアは、上記可動体の搬送方向に沿って並行するように複数設置されてもよい。この場合、上記第２のコアは、上記各第１のコアに対応して複数設置することができる。

第１のコアと第２のコアとの組み合わせを複数組備えることで、適正かつ安定に可動体を搬送することが可能となる。また、可動体の搬送に必要な磁力を複数のコア間で分担することが可能となる。

上記可動体は、上記搬送室内において被搬送体を処理する処理ユニットを含んでいてもよい。

上記処理ユニットとしては、典型的には、被搬送体を支持及び姿勢を変換するためのハンドリング機構が挙げられるが、これ以外にも被搬送体の段積み機構や各種表面処理装置などでもよい。これにより、被搬送体の搬送途上において被搬送体に対して所定の処理を実施することが可能となる。

上記搬送装置は、給電機構部と受電機構部とを有する電力供給機構をさらに具備していてもよい。上記給電機構部は、上記真空室の外部に配置され上記処理ユニットに電力を供給するための第１の電磁コイルを含む。上記受電機構部は、上記真空室の内部に配置され上記給電機構部から上記電力を非接触で受ける第２の電磁コイルを含む。

上記電力供給機構は、真空室の外部から処理ユニットに対して非接触で電力を供給する。これにより、真空室の隔壁を貫通する配線ケーブルの設置が不要となり、真空室の気密性を高めることが可能となる。

以上述べたように、本発明によれば、専用の磁気浮上機構を必要とすることなく、可動体の浮上及び搬送を実現することができる

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
（第１の実施の形態）

図１は、本発明の第１の実施形態に係る搬送装置として、真空室１内で被処理体を搬送する真空搬送装置を示す斜視図である。図２は、その真空搬送装置の断面図であり、図３は、その概略的な平面図である。

真空搬送装置１００は、真空室１（本体）、搬送ロボット１０、搬送台４（可動部）、リニアモータ５、リニアセンサ３、電力供給機構２、受信機８１及びドライバ／電源ユニット８を備える。

搬送ロボット１０は、真空室１内に配置された、半導体ウエハや液晶ディスプレイに用いられるガラス基板等の図示しない被処理体を処理する処理ユニットとして機能する。搬送台４は、搬送ロボット１０をその下方側から支持する。リニアモータ５は、搬送台４を真空室１内でＹ軸方向に移動させる。リニアセンサ３はリニアモータ５の駆動制御に用いられる。電力供給機構２は、搬送ロボット１０の駆動源に電力を供給する。受信機８１は、リニアセンサ３により検出された検出信号を受信する。ドライバ／電源ユニット８は、真空室１外に設けられ、受信機８１で受信した信号に基づきリニアモータ５の駆動を制御する。ドライバ／電源ユニット８はまた、電力供給機構２に接続される電源等を有する。

真空室１は、その真空室１の内外を区画する隔壁１１を有する。真空室１は図示しない真空ポンプに接続され、隔壁１１内で減圧状態を維持することが可能となっている。その真空度は、真空搬送装置１００に接続される他の処理装置２００の真空度と実質的に同じになるように設定される。

隔壁１１は、実質的に直方体形状でなり、上面１１１と、搬送ロボット１０の移動方向（Ｙ軸方向）で対向する前面１１２及び背面１１３と、その移動方向と直交する方向（Ｘ軸方向）で対向する側面１１４及び１１５と、隔壁１１内に突出した凸部１１６ａを有する底部１１６とを有する。隔壁１１の両側面１１４、１１５には、Ｙ軸方向に延びる凹所１１４ａ、１１５ａがそれぞれ形成されている。

凹所１１４ａ、１１５ａの鉛直（Ｚ軸方向）下方の水平な壁部１１４ｂ、１１５ｂには、そのＹ軸方向に沿ってリニアモータ５の一次側である固定子５１がそれぞれ敷設されている。固定子５１は、後述するようにリニアモータ５の一次側コアに相当し、複数に分割されたコア部をＹ軸方向に連続するように配置することで構成されている。これにより、搬送ロボット１０はリニアモータ５の長手方向に沿ってＹ軸方向に移動可能となっている。

図３に示すように、真空搬送装置１００は、典型的には、蒸着装置、プラズマエッチング装置、ロードロック室等、半導体製造プロセスで用いられる図示しない処理装置２００に接続されて使用され得る。

一例として、図３に示すように、隔壁１１の前面１１２、側面１１５及び背面１１３に、その真空処理装置２００がそれぞれ接続されるとする。この場合、搬送ロボット１０が、被処理体を、それらの開口１１２ａ、１１５ａ及び１１３ａを介して処理装置２００に搬入したり、処理装置２００から搬出したりする。真空搬送装置１００に接続される処理装置２００が１つの場合もあり得る。なお、開口１１２ａ等は図示しないゲートバルブにより開閉されるようになっている。

搬送台４は、上段部４１と下段部４２とを有する。下段部４２は、隔壁の両側面１１４、１１５の壁部１１４ｂ、１１５ｂの下面に間隙をおいて対向するように一対形成されている。各下段部４２の上面には、リニアモータ５の二次側である可動子５２が、固定子５１と対向するようにそれぞれ設置されている。リニアモータ５は、搬送台４をＹ軸方向に移動させる推進力と、Ｚ軸方向に引き上げる浮上力を発生させる機能を有する。

搬送台４の上段部４１には、搬送ロボット１０の駆動を制御するコントローラボックス９１と、基板搬送ロボット１０の駆動機構を収容する駆動ボックス９２とが設置されている。コントローラボックス９１と駆動ボックス９２の内部は相互に連通しており、実質的に大気圧に維持されている。

駆動ボックス９２内に収容された駆動部は、搬送ロボット１０を駆動するための図示しないモータ、その他の機構等で構成される。搬送ロボット１０は、伸縮する多関節アームとこのアームの端部に設けられ被処理体を保持する保持部（ハンド）とを有するものが用いられる。しかし、搬送ロボット１０はこのような形態に限られず、多関節アームを有していないが被処理体を保持する保持部を有するものであってもよい。駆動ボックス９１内の駆動部は、搬送ロボット１０のアームを伸縮させたり、搬送ロボット１０を旋回させたりすることで、真空室１に接続された他の処理装置２００にアクセスすることが可能となっている。

本実施の形態の真空搬送装置１００は、搬送台４の下面を支持するリニアガイド７（補助支持部）を備えている。リニアガイド７は、搬送台４のＸ軸方向及びＺ軸方向の移動を規制しながらＹ軸方向の直進移動をガイドする機能を有し、Ｘ軸方向で対称に２つ設けられている。リニアガイド７は、隔壁１１の底部１１６にＹ軸方向に沿って敷設されたガイドレール７１と、搬送台４の下段部４２の下面に取り付けられた、ガイドレール７１に係合してスライドする被ガイド体（スライダ）７２とをそれぞれ有する。

図４は、リニアモータ５のＸ軸方向で見た断面図である。

このリニアモータ５は、隔壁１１の両側面の水平な壁部１１４ｂ、１１５ｂの上面に配置された固定子５１（第１のコア）と、搬送台４の下段部４２の上面に取り付けられた可動子５２（第２のコア）とを有する。固定子５１は、長手方向（Ｙ軸方向）で等間隔に複数の磁極部５１１ａを有するヨーク５１１（コア本体）と、これらの磁極部５１１ａにそれぞれ巻回されたコイル５１２（コイル部）とを備える。

ヨーク５１１の磁極部５１１ａごとに、複数の永久磁石５１３が設けられている。つまり、１つの磁極部５１１ａには複数の永久磁石５１３が設けられている。複数の永久磁石５１３は、その永久磁石５１３の、可動子５２と対向する端面が露出するように、かつ、その永久磁石５１３の端面と磁極部５１１ａの表面とが面一となるように、磁極部５１１ａに埋設されている。

可動子５２は、その長手方向（Ｙ軸方向）に複数の歯５２１を有する磁性材である。可動子５２の大きさは限定されないが、固定子５１と対向する面積が広いほど、固定子５１との間に大きな磁気的相互作用が得られる。本実施の形態では、可動子５２の幅（Ｘ軸方向）は固定子５１の幅と同等とされる。また、可動子５２の長さ（Ｙ軸方向）は、搬送台４の下段部４２の長さより短いが、これに限らず、下段部４２の長さと同等またはそれ以上の長さとすることができる。

このようなリニアモータ５では、固定子５１の１つの磁極部５１１ａに複数の永久磁石５１３が設けられているので、固定子５１及び可動子５２間のギャップに強力な磁束が発生し、他の方式のリニアモータと比べ大きな推力を得ることができる。

固定子５１と可動子５２との間の磁気吸引力は、搬送台４を含む被搬送物全体の重量をほぼキャンセルする強さであっても構わない。また、固定子５１及び可動子５２の相互間の磁気吸引力を高めるために、コイル５１２へ入力する交流電流に吸引磁場を形成するための制御電流を重畳してもよい。このようにコイル５１２へ入力する電流を制御することで、負荷の変動などがあっても磁気吸引力を安定に維持することができる。なお、吸引磁場を形成するための磁気コイルを別途設けてもよい。

また、図２に示すように、壁部１１４ｂ、１１５ｂの固定子設置領域を他の領域に比べて薄厚化することで、固定子５１と可動子５２との間のスペーシングロスを低減し、可動子５２を効率よく磁化させることが可能となる。

本実施の形態の真空搬送装置１００は、永久磁石５１３と可動子５２の歯５２１の間に形成される固定磁場を利用して、可動子５２を重力に抗して固定子５１側へ吸引する。これにより、搬送台４は一定の浮上力を受け、かつ、壁部１１４ｂ、１１４ａと非接触で搬送される。また、リニアガイド７に対して鉛直方向に作用する荷重が軽減され、リニアガイド７の耐久性が向上する。

永久磁石５１３の磁力、大きさ、配置などは、搬送台４、コントローラボックス９１、駆動ボックス９２、搬送ロボット１０を含む被搬送物の重量に応じて適宜設定することができる。また、壁部１１４ｂ、１１５ｂは、磁気透過性を阻害しない材料、例えば石英やセラミックス材料で構成することができる。

リニアモータ５は、本実施形態のようなタイプに限られず、ＰＭ型リニアモータ、コアレス型リニアモータ等、他のタイプのリニアモータが用いられてもよい。特に、図４を参照して説明した本実施の形態のリニアモータ５やＰＭ型リニアモータは、推力発生時に吸引力も同時に発生する。その吸引力を重力と逆方向の力として利用する。さらに、推力発生用の電流を制御するとともに吸引力を制御するための電流を重畳することで、磁気吸引用の磁場を形成することができる。

図１及び図２に示すように、ドライバ／電源ユニット８と、受信機８１及びリニアモータ５の固定子５１のコイル５１２とは電気ケーブル８２及び８３によりそれぞれ接続されている。これらは真空室１外の大気圧下に置かれているので、このように有線接続であってもガスの発生の問題がない。

リニアセンサ３は、隔壁１１の一方の側面１１５に敷設されたリニアスケール３１と、搬送台４の上段部４２に取り付けられたセンサヘッド３２とを有する。センサヘッド３２は、搬送台４の上段部に設置された送信機９５に接続されている。送信機９５は、センサヘッド３２により検出されたリニアスケール３１のスケール情報を無線により上記受信機８１に送信し、受信機８１はこれをドライバ／電源ユニット８に送信する。ドライバ／電源ユニット８は、この情報に基づき、リニアモータ５の駆動を制御する。

送信機９５から受信機８１へのスケール情報の無線通信には、典型的にはレーザ光が用いられるが、電波であってもよい。センサヘッド３２によるリニアスケール３１の検出方式として、光学式、静電式、磁気式、またはその他の方式を用いることができる。

本実施の形態の真空搬送装置１００は、真空室１の外部からコントローラボックス９１へ電力を供給する電力供給機構２を備える。

図１及び図２に示すように、電力供給機構２は、隔壁１１の底部１１６に配置されている。電力供給機構２は非接触型のものであり、底部１１６の凸部１１６ａの外側に配置された１次側機構（１次側電磁石２１）と、凸部１１６ａと一定の間隙をおいて対向する搬送台４の下段部４２内に配置された２次側機構（２次側電磁石２２）とを有する。２次側電磁石２２は、コントローラボックス９１内に配置され、例えば交流電力を直流電力に変換する整流回路を介して、駆動ボックス９３内の駆動回路に供給する。

図５は、電力供給機構２及びコントローラボックス９の、Ｙ軸方向で見た模式的断面図である。この電力供給機構２は、１次側電磁石２１から電磁誘導により発生する磁場を用いて２次側電磁石２２に電力を供給する。例えば１次側電磁石２１及び２次側電磁石２２は、Ｅ型コア２１１、２２１、これに巻回されたコイル２１２、２２２をそれぞれ備えている。

１次側電磁石２１は、搬送ロボット１０の搬送方向に沿って延設されており、搬送ロボット１０の真空室１内での移動範囲に対応した長さに形成されている。２次側電磁石２２は、上述したようにコントローラボックス９１内に配置され、少なくとも搬送ロボット１０が移動する範囲内で１次側電磁石２１に対向するように配置される。

隔壁１１のうち、１次側電磁石２１及び２次側電磁石２２が対向する位置には、磁場を透過させる透過部材１１７が設けられている。コントローラボックス９１にも、１次側電磁石２１及び２次側電磁石２２が対向する位置には、透過部材９８が設けられている。これらの透過部材１１７及び９８は、例えば誘電体または半導体が用いられる。誘電体としては、例えばガラス、セラミックス、半導体は、例えばシリコンが用いられる。半導体の場合、真性に近いほど渦電流を抑制することができる。このような透過部材１１７及び９８が用いられることにより渦電流の発生を抑制して、１次側電磁石２１から２次側電磁石２２へ効率良く電力が供給される。

１次側電磁石２１は、電気ケーブル８４を介して、ドライバ／電源ユニット８内の図示しない電源装置に接続されている。この電源装置は、高周波インバータ回路及び制御回路等を有し、高周波インバータ回路は、電源の直流電力を交流電力に変換する。その周波数は、典型的には１０ｋＨｚであるが、これに限られず、例えば透過部材の材料に応じた適切な周波数が選択されればよい。上記制御回路は、高周波インバータ回路を制御し、１次側電磁石２１から発生させる高周波磁場に、搬送ロボット１０の駆動源となる制御器９３等への通信信号を重畳する。この通信信号は、制御器９３の作動を開始させるためのスタート信号を少なくとも含んでいればよい。

コントローラボックス９１内の制御器９３は、２次側電磁石２２が１次側電磁石２１から受けた磁場により得られる高周波電力を整流し、また、その高周波電力から通信信号を検出する。これにより、制御器９３は、この電力を用いて通信信号を搬送ロボット１０の駆動部へ送信することで搬送ロボット１０を駆動する。

２次側電磁石２２が１次側電磁石２１から受けた電力は、制御器９３及び送信機９５へ供給される。これに限られず、例えば真空室１内の図示しない各種センサの駆動源またはその他の機構の駆動源にも供給されてもよい。

本実施形態では、１次側電磁石２１及び２次側電磁石２２の両方が大気圧下に置かれているので、両電磁石２１及び２２が含むコイル２２１及び２２２の絶縁用のワニスや、樹脂モールド等からガスが発生することを防止できる。

本実施形態では、１次側電磁石２１が搬送ロボット１０の搬送方向に沿って、搬送ロボット１０の真空室１内での移動範囲に対応した長さに形成されている。これにより、連続的に安定して電力を制御器９３に供給することができる。

本実施形態では、制御器９３が、２次側電磁石２２と同様にコントローラボックス９に収容されている。したがって、制御器９３に含まれる回路基板、回路素子等が真空下に晒されることがなく、それらに悪影響を与えることを防止できる。また、２次側電磁石２２と制御器９３とを接続する電気ケーブル９７もコントローラボックス９内に収容することができ、ガスの発生を防止できる。

本実施形態に係る真空搬送装置１００の動作を説明する。

搬送対象物が搬送される際、真空室１内の気圧は、大気圧あるいは減圧等のいかなる気圧であってもよく、図示しない真空ポンプ等により所定の圧力に調節される。電力供給機構２により搬送ロボット１０に電力が供給され、搬送対象物が搬送ロボット１０により把持等され、搬送が開始される。

ドライバ／電源ユニット８から、固定子５１に電流が供給され、固定子５１が電磁石として機能する。固定子５１と可動子５２との間の磁気的相互作用により、支持部４１がＹ軸方向に推進し、同時にＺ軸方向上方に押し上げられる。以下、詳述する。

図４に示すように、固定子５１のコイル５１２に電流が印加されると磁極部５１１ａに磁場が発生する。隣接する磁極部５１１ａには逆向きに電流が印加され、反対方向の磁場が発生する。

各磁極部５１１ａに設けられた永久磁石５１３のうち、電流の印加により発生する磁場の向きと同一方向の磁場を発生させる永久磁石５１３により、電流の印加により発生する磁場が増強される。この磁場を受けて、固定子５１の、当該磁場に近接する歯５２１が磁化される。これにより、固定子５１と可動子５２との間に、図４に示す磁路（磁気回路）が形成される。

可動子５２（搬送台４）は、この磁気相互作用により、固定子５１からの引力を受ける。可動子５２の位置に応じて各コイル５１２に印加する電流の向きを制御することにより、可動子５２（搬送台４）をＹ軸方向に推進させる。可動子５２の位置は、リニアセンサ３により検出され、ドライバ／電源ユニット８は、この検出位置に基づき、各コイル５２２に供給する電流を制御する。リニアガイド７は、搬送台４の移動方向をガイドする機能を有する。これにより、搬送台４の直進走行性が高まり、搬送精度が向上する。

可動子５２は固定子５１より鉛直下方に設けられているため、当該引力により、可動子５２は鉛直上方向きの力（浮上力）を受ける。すなわち、当該磁気相互作用により、可動子５２は、推進力と磁気浮上力を同時に受ける。

リニアガイド７に作用する垂直荷重は、リニアモータ５によって搬送台４に印加される磁気浮上力の大きさに応じて軽減される。当該磁気浮上力を搬送台４を含む被搬送物の自重をキャンセル可能な強さに設定することで、リニアガイド７に作用する垂直荷重を消失させることができる。

さらに、可動子５２は固定子５１から常に浮上力が印加される。このため、可動子５２は、その搬送中のみならず、搬送の停止時にも浮上力が作用する。これにより、固定子５１に対する可動子５２の相対位置に関係なく、搬送台４に対する磁気浮上力を確保することができる。

以上のように、本実施の形態の真空搬送装置１００においては、固定子５１及び可動子５２は、搬送台４を水平方向に移動させる推進力を発現させるリニアモータとしての機能と、搬送台４を含む被搬送物の浮上力を発現させる磁気浮上機構としての機能を併せ持つ。したがって、上記搬送装置によれば、専用の磁気浮上機構を必要とすることなく、搬送台４の浮上及び搬送を実現することができる。これにより、部品数の減少と装置構成の簡素化を図ることができる。

真空搬送装置１００においては、固定子５１を構成するコイル５１２が真空室１の外部に設置されるため、コイル５１２からの放出ガスによる真空室１内の汚染を回避できる。また、固定子５１が真空室１の外部に配置されることでコイル５１２に接続される電気配線の接続も容易となる。

本実施の形態では、固定子５１は、搬送台４の搬送方向に沿って並行するように複数設置され、可動子５２もまた、固定子５１に対応して複数設置される。すなわち、搬送台４は、複数のリニアモータ５によって支持される。このように、固定子５１と可動子５２との組み合わせを複数組備えることで、適正かつ安定に搬送台４を搬送することが可能となる。また、搬送台４の搬送に必要な磁力を複数のリニアモータ間で分担することが可能となる。

さらに、本実施の形態の真空搬送装置１００は、真空室１の外部から搬送台４上のコントローラボックス９１内へ非接触で電力を供給する電力供給機構２を備えている。これにより、真空室１の隔壁１１を貫通する配線ケーブルの設置が不要となり、真空室１の気密性を高めることが可能となる。
（第２の実施の形態）

図６〜図８は、本発明の第２の実施の形態を示している。ここで、図６は本実施の形態の搬送装置２００の要部斜視図、図７は搬送装置２００の正面断面図、図８は搬送装置２００の側面図である。なお、上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。

搬送装置２００は、本体１２と、搬送台４（可動体）と、リニアモータ５を構成する固定子５３（第１のコア）及び可動子５４（第２のコア）と、リニアガイド７（補助支持部）とを備える。

本体１２は、搬送ロボット１０を工程間で移動させる搬送通路を形成している。この搬送通路は、例えば、大気圧雰囲気に設置される。

本体１２は、天板部に開口１２０が形成された略矩形状を有している。開口１２０は、搬送台４の移動方向（Ｙ軸方向）に沿って延びており、この開口１２０を介して、搬送台４の上に設置されたコントローラボックス９１、駆動ボックス９２及び搬送ロボット１０が本体１２の上方部へ突出している。本体１２は、例えば、異なる２種の工程間を連絡する位置に設置される。

搬送台４は、本体１２の底部１１６と、開口部１２０を挟んで対向する水平な一対の上壁部１２１、１２２の間に収容されている。搬送台４の両側方に位置する下段部４２の上面は、これら上壁部１２１、１２２の下面側と対向している。リニアモータ５は、これら本体１２の上壁部１２１、１２２と搬送台４の下段部４２、４２の間に構成されている。

リニアモータ５の固定子５３は、本体１２の上壁部１２１、１２２の下面にそれぞれ配置されている。一方、リニアモータ５の可動子５４は、搬送台４の下段部４２、４２の上面にそれぞれ配置されている。本実施の形態では、可動子５４が一次側コアとして構成され、固定子５３が二次側として構成されている。

可動子５４は、ヨーク５４１（コア本体）と、ヨーク５４１に巻回されたコイル５４２（コイル部）とを有する。ヨーク５４１の磁極には、固定子５３との間に磁気吸引用の磁場を形成するための複数の永久磁石が固定されている。この永久磁石は、図４に示した例と同様にしてヨーク５４１の各磁極に配置される。これに対して、固定子５３は、可動子５４と対向し、上記永久磁石によって形成される磁場、及び、コイル５４２への通電によって発生する磁場を受けて磁化される磁性体からなる。固定子５３の表面には、複数の歯５３１が搬送台４の移動方向に沿って形成されている。

本実施の形態の搬送装置２００においては、上述の第１の実施の形態と同様に、リニアモータ５の固定子５３と可動子５４との間に形成される磁場吸引力によって、搬送台４が重力に抗してＺ軸方向へ吸引される。また、可動子５４のコイル５４２へ推進用の駆動信号が入力されることで、搬送台４はＹ軸方向へ進退する。

以上のように、本実施の形態の真空搬送装置２００においては、固定子５３及び可動子５４は、搬送台４を水平方向に移動させる推進力を発現させるリニアモータとしての機能と、搬送台４を含む被搬送物の浮上力を発現させる磁気浮上機構としての機能を併せ持つ。したがって、上記搬送装置によれば、専用の磁気浮上機構を必要とすることなく、搬送台４の浮上及び搬送を実現することができる。これにより、上述の第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、固定子５３と可動子５４との間に隔壁が存在しないため、これらの間の対向距離（ギャップ）を極力小さくすることができる。これにより、固定子５３と可動子５４との間の磁気的相互作用を高めることができる。
（第３の実施の形態）

図９は、本発明の第３の実施の形態を示している。なお、上述の第２の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。

本実施の形態の搬送装置３００は、リニアモータ５を構成する固定子５５（第１のコア）と可動子５６（第２のコア）の構成が上述の第２の実施の形態と異なる。すなわち、本実施の形態では、本体１２の両壁部１２１、１２２に配置される固定子５４は、ヨーク５５１及びコイル５５２を有する一次側のコアとして構成され、可動子５５は、コイル５５２への通電により発生する磁場を受けて磁化される強磁性体で構成されている。なお、詳述せずとも、ヨーク５５の各磁極には、上述の各実施の形態と同様に複数の永久磁石が取り付けられている。

以上のように構成される本実施の形態の搬送装置３００においても、上述の第２の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。特に本実施の形態によれば、リニアモータ５の一次側コア（固定子５５）が静止系である本体１２に設置されているので、コイル５５２に対する配線ケーブルの接続が比較的容易であるという利点がある。
（第４の実施の形態）

図１０及び図１１は、本発明の第４の実施の形態を示している。ここで、図１０は本実施の形態の搬送装置４００の正面断面図、図１１は搬送装置４００の側面図である。なお、上述の第２の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。

搬送装置４００は、本体１２と、搬送台４（可動体）と、リニアモータ５を構成する固定子５３（第１のコア）及び可動子５４（第２のコア）と、リニアガイド７０（補助支持部）とを備える。

本実施の形態では、リニアガイド７０の構成が上述の第２の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、リニアガイド７０は、本体１２の内部においてＹ軸方向に直線的に懸架された一対のガイドワイヤ７０１と、搬送台４の各下段部４２４、４２の下面にそれぞれ固定されたガイドブロック７０２で構成されている。ガイドワイヤ７０１はガイドブロック７０２を貫通し、ガイドブロック７０２はガイドワイヤ７０１に沿ってスライド可能に構成されている。

リニアガイド７０は、搬送台４の落下防止と、搬送台４の移動方向の案内を目的として設置される。ガイドブロック７０２との間の摺動抵抗を低減する目的で、ガイドワイヤ７０１の表面を滑性剤でコーティングすることも可能である。

各リニアモータ５は、搬送台４をＹ軸方向に移動させる推進力を発現させる機能と、搬送台４の自重を打ち消す方向に磁力を発現させる機能を併せ持つ。すなわち、リニアモータ５００は、搬送台４００を磁気浮上させながら水平方向に搬送可能に構成されている。

特に本実施の形態によれば、リニアガイド７０を上述の第２の実施の形態のように直動軸受けで構成する場合に比べて低コストで設置できる。これにより、装置全体を安価に構築することができる。

また、本実施の形態の搬送装置４００は、上述のようにリニアモータ５により搬送台４を磁気浮上させながら移動させる構成であるので、リニアガイド７０に作用する荷重を大幅に低減することができる。したがって、上述のような簡素化されたリニアガイド７０を用いても、所期の搬送ガイド機能は十分に確保される。

なお、ワイヤガイド７０１を用いた場合、上下方向における剛性不足が懸念される。この場合、固定子５３と可動子５４の間のギャップを検出し、これが一定となるようにリニアモータ５を通電制御してもよい。これにより、搬送台４を所定の高さ位置で安定に移動させることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態による搬送装置の概略斜視図である。 上記搬送装置の断面図である。 上記搬送装置の概略平面図である。 上記搬送装置を構成するリニアモータの要部断面図である。 上記搬送装置を構成する電力供給機構の要部断面図である。 本発明の第２の実施の形態による搬送装置の概略斜視図である。 本発明の第２の実施の形態の搬送装置の断面図である。 本発明の第２の実施の形態の搬送装置の側面図である。 本発明の第３の実施の形態による搬送装置の断面図である。 本発明の第４の実施の実施の形態による搬送装置の断面図である。 本発明の第４の実施の形態による搬送装置の側面図である。

符号の説明

１…真空室（本体）
２…電力供給機構
４、…搬送台（可動体）
５…リニアモータ
７、７０…リニアガイド（補助支持部）
８…電源ユニット
１０…搬送ロボット（処理ユニット）
１１…隔壁
１２…本体
５１、５３、５５…固定子（第１のコア）
５２、５４、５６…可動子（第２のコア）
１００…真空搬送装置（搬送装置）
２００、３００、４００…搬送装置
１２１、１２２…壁部
５１１、５４１、５５１…ヨーク（コア本体）
５１２、５４２、５５２…コイル（コイル部）

Claims (5)

1. 可動体と、
   前記可動体を収容し、前記可動体の上方に位置する壁部を有する真空排気可能な真空室と、
   前記可動体と鉛直方向に対向するように前記壁部に固定された第１のコアと、
   前記第１のコアと鉛直方向に対向するように前記可動体に固定され、前記第１のコアとの間での磁気的相互作用により前記可動体を水平方向に移動させる力と前記可動体を重力に抗して吸引する力とを発生させる第２のコアと、
   前記第２のコアを挟んで前記壁部と鉛直方向に対向するように前記真空室の底部に配置され、前記可動体を下方から支持する補助支持部と
   を具備する
   搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第１のコアは、
   前記真空室の外部に設置され前記可動体の搬送方向に沿って延在するコア本体と、
   前記コア本体に巻回され、前記コア本体の延在方向に沿って並置された複数のコイル部とを有し、
   前記第２のコアは、前記壁部を介して前記第１のコアと対向し、前記コイル部への通電によって発生する磁場によって磁化される磁性体からなる
   搬送装置。
3. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第１のコアは、前記可動体の搬送方向に沿って並行するように複数設置され、
   前記第２のコアは、前記各第１のコアに対応して複数設置されている
   搬送装置。
4. 請求項３に記載の搬送装置であって、
   前記可動体は、前記真空室内において被搬送体を処理する処理ユニットを含む
   搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置であって、
   前記搬送装置は、前記真空室の外部に配置され前記処理ユニットに電力を供給するための第１の電磁コイルを含む給電機構部と、前記真空室の内部に配置され前記給電機構部から前記電力を非接触で受ける第２の電磁コイルを含む受電機構部とを有する電力供給機構をさらに具備する
   搬送装置。

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