JP5896549B2 - 冷却ユニット及びこれを用いたワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構の被冷却面を冷却する冷却ユニット及びこれを用いたワーク搬送装置の技術に関する。

従来、真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構を備えるワーク搬送装置において、前記ワーク搬送機構の被冷却面を冷却する冷却ユニットを用いて、高温状態のワークからの輻射熱による前記ワークの周辺部品に対する影響を減少させるための技術が公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載の技術においては、ワーク搬送機構に冷却ユニットとして冷却パイプが付設される。冷却パイプは、冷却媒体を循環させるためのポンプに接続される。これによって、冷却パイプに冷却媒体を循環させて、ワーク搬送機構を冷却することができる。すなわち、ワークの周辺部品を冷却することができるので、高温状態のワークからの輻射熱による影響を減少させることができる。

特開２０１０−１７７４１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、冷却パイプは複数のパイプ部材を接続して形成される。したがって、パイプ部材間の接続部から冷却媒体が漏れたり真空リークが発生したりするおそれがあった。また、ポンプを設置する必要があるため、コストが増加することとなった。また、ポンプは真空室の外部に配置する必要があるため、ワーク搬送機構とポンプとの間に渡って配置された冷却パイプによってワーク搬送機構の旋回角度が規制されることとなった。

本発明は、上記の如き問題点に鑑みてなされるものであり、その解決しようとする課題は、高温状態のワークからの輻射熱による前記ワークの周辺部品に対する影響を減少させることができ、且つ冷却媒体が漏れたり真空リークが発生したりすることがなく、また、コストの減少させることができ、また、ワーク搬送機構の旋回角度を規制することがない冷却ユニットを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１に係る冷却ユニットにおいては、真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構の被冷却面を冷却する冷却ユニットであって、前記冷却ユニットは、冷却媒体を収容する冷却媒体収容部と、前記冷却媒体収容部の外壁を構成して熱伝導性を有する外壁部と、前記冷却媒体収容部に収容された冷却媒体から発生した蒸気を前記冷却媒体収容部の外部へ放出可能な蒸気放出部と、を備え、前記外壁部が前記被冷却面に密着した状態で前記ワーク搬送機構に取り付けられて、前記被冷却面から前記外壁部を介して伝導された熱によって前記冷却媒体収容部に収容された冷却媒体を蒸発させ、冷却媒体が蒸発する際に奪われる気化熱によって前記外壁部を介して前記被冷却面を冷却し、前記冷却媒体収容部の内部の蒸気圧が一定以上になると前記蒸気放出部によって前記冷却媒体収容部の内部の蒸気を前記真空室に放出するものである。

請求項２に係る冷却ユニットにおいては、前記蒸気放出部は、前記冷却媒体収容部と前記真空室とを連通する連通部と、前記連通部の内部を往復移動可能に配設される弁体と、前記連通部の内部で前記弁体よりも前記冷却媒体収容部側に配置されて前記弁体と密着して前記連通部の内部を密封可能なシール材と、前記弁体を前記シール材方向へ向けて付勢する付勢手段と、を備え、前記冷却媒体収容部の内部の蒸気圧に応じて前記弁体を前記シール材に対して開閉させ、前記連通部の内部の密封状態を切り替えるものである。

請求項３に係るワーク搬送装置においては、真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構を備えるワーク搬送装置であって、前記ワーク搬送機構の被冷却面を冷却する冷却ユニットを備えて、前記冷却ユニットとして請求項１または請求項２に記載の冷却ユニットを用いるものである。

請求項４に係るワーク搬送装置においては、前記冷却ユニットを、前記外壁部と前記被冷却面との間に薄膜状のアルミニウムを介在させて前記ワーク搬送機構に取り付けるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係る冷却ユニットにおいては、高温状態のワークからの輻射熱による前記ワークの周辺部品に対する影響を減少させることができ、且つ冷却媒体が漏れたり真空リークが発生したりすることがなく、また、コストを減少させることができ、また、ワーク搬送機構の旋回角度を規制することがない。

本発明の一実施形態に係る冷却ユニットを用いたワーク搬送装置の全体的な構成を示した斜視図。 同じく、第一ハンド及び第二ハンドの記載を省略した斜視図。 同じく、冷却ユニットの構成を示した斜視図。 同じく、冷却ユニットの構成を示した側面断面図。 （ａ）同じく、冷却ユニットによる冷却時の蒸気排出ユニットの動作を示した図。（ｂ）同じく、冷却ユニットによる冷却時の蒸気排出ユニットの動作を示した図。 （ａ）同じく、冷却ユニットによる冷却時の蒸気排出ユニットの動作を示した図。（ｂ）同じく、冷却ユニットによる冷却時の蒸気排出ユニットの動作を示した図。 （ａ）同じく、冷却ユニットの取り付け構成を示した平面分解図。（ｂ）同じく、冷却ユニットの取り付け構成を示した平面断面図。 本発明の第二実施形態に係るワーク搬送装置の全体的な構成を示した斜視図。 同じく、ハンドの記載を省略した斜視図。 本発明の第二実施形態に係る冷却ユニットの構成を示した側面断面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

まず、本発明の一実施形態に係る冷却ユニット１００を用いたワーク搬送装置１の全体的な構成について図面を用いて説明する。
なお、以下の説明では、図１に示した矢印方向に基づいて前後方向、左右方向、及び上下方向を規定する。

ワーク搬送装置１は、真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構２０を備える装置である。なお、以下では、ワークとして、例えば液晶パネルのような薄板状の部材を想定して説明を行うが、これに限定するものではない。
図１に示すように、ワーク搬送装置１は、主として、筐体１０と、ワーク搬送機構２０と、により構成される。

筐体１０は、ワーク搬送機構２０を下方から支持する部材である。図１に示すように、筐体１０は、軸心方向を上下方向へ向けた中空の略円柱形状に形成される。筐体１０の内部には、図示せぬ筐体駆動ユニットが配設される。筐体１０の上部には、軸心方向を上下方向へ向けた旋回軸１１が配設される。旋回軸１１の下部は、筐体１０の内部に配置され、前記筐体駆動ユニットに接続される。旋回軸１１は、前記筐体駆動ユニットによって、筐体１０に対して上下方向に往復移動可能であって、且つ平面視で時計回り及び反時計回りに回転可能に構成される。なお、筐体１０の上部は、真空室の内部に配置される。一方、筐体１０の下部は、真空室の外部に配置される。

ワーク搬送機構２０は、ワークを水平方向へ向けて搬送する機構である。ワーク搬送機構２０は、旋回軸１１の上端部に固定される。図１及び図２に示すように、ワーク搬送機構２０は、主として、本体部３０と、スライダ４０と、ハンド５０と、冷却ユニット１００と、により構成される。

本体部３０は、ワーク搬送機構２０の主たる構造体となる部材である。本体部３０は、長手方向を前後方向へ向け、且つその板面を上下方向へ向けた略矩形板状に形成される。本体部３０の上側面には、長手方向を前後方向へ向けた１対のガイドレール３１が２つ形成される。なお、以下では、平面視で外側の１対のガイドレール３１を「外側ガイドレール３２」と、外側ガイドレール３２よりも内側の１対のガイドレール３１を「内側ガイドレール３３」と、それぞれ称する。本体部３０の内側には、図示せぬ本体部駆動ユニットが配設される。

スライダ４０は、ハンド５０を支持する部材である。スライダ４０は、本体部３０の外側ガイドレール３２及び内側ガイドレール３３にそれぞれ前後方向へ向けて往復移動（スライド移動）自在に係合される。なお、以下では、内側ガイドレール３３に係合されたスライダ４０を「内側スライダ４１」と、外側ガイドレール３２に係合されたスライダ４０を「外側スライダ４２・４２」と、それぞれ称する。

内側スライダ４１は、その板面を上下方向へ向けた略平板状の部材である。内側スライダ４１は、本体部３０の直上方に配置される。外側スライダ４２・４２は、その板面を上下方向へ向けた略平板状の部材である。一方、外側スライダ４２・４２は、本体部３０の左右側方にそれぞれ配置される。内側スライダ４１及び外側スライダ４２・４２は、図示せぬベルト等の駆動伝達機構を介して前記本体部駆動ユニットに接続される。内側スライダ４１及び外側スライダ４２・４２は、前記駆動伝達機構を介して伝達された前記本体部駆動ユニットの駆動力によって、前後方向に往復移動可能に構成される。

ハンド５０は、ワークを保持または載置する部材である。ハンド５０は、主として、長手方向を左右方向へ向けた略矩形板状に形成されたハンド固定部５３と、ハンド固定部５３から前方へ向けて延出された保持爪部５４と、により構成される。ハンド５０は、２つ設けられて、内側スライダ４１と、外側スライダ４２・４２と、にそれぞれ固定される。なお、以下では、内側スライダ４１に固定されるハンド５０を「第一ハンド５１」と、外側スライダ４２・４２に固定されるハンド５０を「第二ハンド５２」と、それぞれ称する。

第一ハンド５１及び第二ハンド５２は、それぞれ内側スライダ４１及び外側スライダ４２・４２を介して前後方向に往復移動（スライド移動）可能に構成される。なお、第一ハンド５１と第二ハンド５２とは、相互に上下高さ位置が異なるように配置され、それぞれが独立して移動した場合であっても相互に干渉しないように構成される。

冷却ユニット１００は、搬送するワークが高温状態の場合に、ワークからの輻射熱によるワークの周辺部品に対する影響を減少させるためのものである。
なお、冷却ユニット１００の構成についての詳細な説明は後述する。

このように、ワーク搬送装置１は、筐体１０の旋回軸１１を介してワーク搬送機構２０を上下方向に往復移動可能であって、且つ平面視で時計回り及び反時計回りに旋回可能に構成される。また、ワーク搬送機構２０の第一ハンド５１及び第二ハンド５２は、それぞれ内側スライダ４１及び外側スライダ４２・４２を介して前後方向に往復移動可能に構成される。つまり、ワーク搬送装置１は、第一ハンド５１及び第二ハンド５２によって保持したワークを、前後方向、左右方向、及び上下方向における任意の場所へ搬送可能に構成される。

なお、ワーク搬送装置１は、本発明に係る「ワーク搬送装置」の一実施形態である。また、ワーク搬送機構２０は、本発明に係る「ワーク搬送機構」の一実施形態である。本発明に係る「ワーク搬送装置」及び「ワーク搬送機構」は、上記の如き構成に限定するものではない。

次に、冷却ユニット１００の構成について詳細に説明する。

冷却ユニット１００は、図３及び図４に示すように、主として、タンク部１１０と、冷却本体部１２０と、蒸気放出ユニット１３０と、により構成される。

タンク部１１０は、その内部に冷却媒体としての水を貯溜する部材である。タンク部１１０は、気密性が確保された中空の部材により形成される。タンク部１１０には、水を注入する注入口１１１が設けられる。また、タンク部１１０には、貯溜されている水量を示す水量計１１２が設けられ、外部から視認してタンク部１１０の内部の水量を確認できるように構成される。なお、本実施形態においては、冷却媒体として水が用いられるが、これに限定するものではなく、蒸発した気体が真空中でワークやワーク搬送装置１等に害を及ぼすものでなければ、他の媒体（アルコール等）を用いることも可能である。

冷却本体部１２０は、蒸気放出ユニット１３０を収容すると共に、ワーク搬送機構２０（より詳細には、後述する被冷却面Ｐ）を冷却する部材である。冷却本体部１２０は、中空の略立方体状に形成される。冷却本体部１２０の上側板には、上下方向に貫通した上側開口部１２１が形成される。上側開口部１２１には、防塵キャップ１３６が取り付けられる。防塵キャップ１３６は、冷却本体部１２０の内部の塵や埃等の異物が真空室に放出されることを防止している。冷却本体部１２０は、タンク部１１０と連結されている。

冷却本体部１２０の外壁部１２２（周壁板及び下側板）は、アルミニウムやステンレス等の金属材料または樹脂材料等の熱伝導性の高い材質により形成される。

冷却本体部１２０の内部には、仕切り部１２３が形成される。仕切り部１２３は、冷却本体部１２０の外壁部１２２（周壁板）から中央側へ向けて延出される。仕切り部１２３の中央には、当該仕切り部１２３を上下方向に貫通した中央開口部１２６が形成される。このように、冷却本体部１２０は、仕切り部１２３によって上下の２つの空間が区画形成される。なお、以下では、前記２つの空間のうち、下側の空間を「下側空間Ｓ１」と、上側の空間を「上側空間Ｓ２」と、それぞれ称する。

冷却本体部１２０の下側空間Ｓ１は、タンク部１１０に連通される。すなわち、冷却本体部１２０とタンク部１１０との下部には、それぞれ開口部が対向して形成される。そして、これらの２つの開口部が接続されることによって、下側空間Ｓ１とタンク部１１０とが連通される。これによって、タンク部１１０に貯溜されている水が、前記２つの開口部を通して冷却本体部１２０の下側空間Ｓ１に流入することとなる。

蒸気放出ユニット１３０は、その内部の水蒸気の蒸気圧に応じて動作して、水蒸気を外部へ放出するものである。蒸気放出ユニット１３０は、冷却本体部１２０の内部で仕切り部１２３の中央開口部１２６に配置される。図４に示すように、蒸気放出ユニット１３０は、主として、連通部１３１と、透湿防水シート１３２と、例えばＯリング等のシール材１３３と、弁体１３４と、バネ１３５と、により構成される。

連通部１３１は、軸心方向を上下方向へ向けた中空の略円柱状の部材である。連通部１３１は、仕切り部１２３の中央開口部１２６から上方へ向けて延出される。連通部１３１の下端部は、冷却本体部１２０の下側空間Ｓ１の内部に侵入しないように形成される。連通部１３１の上端部は、冷却本体部１２０の上側開口部１２１の直下方に配置される。このように、連通部１３１は、冷却本体部１２０の上側空間Ｓ２の内部に配置される。連通部１３１の上側板には、上下方向に貫通した開口部１３７が形成される。また、連通部１３１の内部の下部には、縮径部１３８が配置される。縮径部１３８は、軸心方向を上下方向へ向けた中空の略円筒状に形成される。

透湿防水シート１３２は、水は通さないが、湿気(水蒸気)は通す性質をもつシート状の部材である。透湿防水シート１３２は、縮径部１３８の下側の開口部を被覆する。これによって、下側空間Ｓ１に流入している水の水蒸気が上側空間Ｓ２の内部（より詳細には、連通部１３１の内部）に進入することを許可し、その一方、下側空間Ｓ１に流入している水が上側空間Ｓ２の内部（より詳細には、連通部１３１の内部）に浸入することを防止している。

シール材１３３は、連通部１３１の縮径部１３８の上側の開口部を封止するための部材である。シール材１３３は、縮径部１３８の上側面に形成された環状溝１３９に嵌合される。

弁体１３４は、シール材１３３と共に縮径部１３８の上側の開口部を封止するための部材である。弁体１３４は、その板面を上下方向へ向けた略平板状に形成される。弁体１３４の外径は、シール材１３３の外径よりも大きく形成される。弁体１３４は、その軸心が連通部１３１（縮径部１３８）の軸心に重複するように配置される。弁体１３４は、縮径部１３８の内部を上下方向に往復移動自在に形成される。

バネ１３５は、弁体１３４に付勢力を付与する部材である。バネ１３５の上端部は、連通部１３１の上側板の下面側に接続される。また、バネ１３５の下端部は、弁体１３４の上面側に接続される。これによって、バネ１３５は、弁体１３４に常時下方へ向けて付勢力を付与している。そして、縮径部１３８の上側の開口部は、シール材１３３と弁体１３４とが密着することによって封止される。

なお、冷却ユニット１００は、ワーク搬送機構２０において冷却ユニット１００によって冷却される部位（以下では、「被冷却面Ｐ」と称する。）に、冷却本体部１２０の外壁部１２２のいずれかの部位が密着した状態で取り付けられる。ここで、被冷却面Ｐとしては、第一ハンド５１及び第二ハンド５２によって保持した高温状態のワークの近傍に配置されることとなる部位（ワークの周辺部品）が想定される。より詳細には、図２に示すように、ワーク搬送機構２０の前側面（被冷却面Ｐ１）や、前部の上側面（被冷却面Ｐ２）や、外側スライダ４２・４２の上側面（被冷却面Ｐ３）等が想定される。
なお、冷却ユニット１００のワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐへの取り付け構成についての詳細な説明は後述する。

なお、下側空間Ｓ１は、本発明に係る「冷却媒体収容部」の一実施形態である。また、冷却本体部１２０の外壁部１２２は、本発明に係る「外壁部」の一実施形態である。また、蒸気放出ユニット１３０は、本発明に係る「蒸気放出部」の一実施形態である。本発明に係る「冷却媒体収容部」、「外壁部」、及び「蒸気放出部」は、上記の如き構成に限定するものではない。

次に、冷却ユニット１００がワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐを冷却する構成について、図５を用いて詳細に説明する。

第一ハンド５１及び第二ハンド５２により保持されたワークが高温状態である場合、当該ワークからの輻射熱によってワーク搬送機構２０におけるワークの周辺部品（被冷却面Ｐ）が高温状態となる。そして、ワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐの温度が冷却ユニット１００の外壁部１２２の温度よりも高くなると、図５（ａ）の矢印Ａに示すように、被冷却面Ｐの熱が外壁部１２２に伝導される。そして、外壁部１２２に伝導された熱は、当該外壁部１２２を介して冷却本体部１２０の全体に伝導される。そして、冷却本体部１２０の全体に伝導された熱は、冷却本体部１２０の下側空間Ｓ１に流入している水に伝導される。そして、伝導された熱によって水が蒸発して、水蒸気が発生する。

このように、水が蒸発して水蒸気が発生する際には周囲から熱エネルギーが奪われる。つまり、水から水蒸気に変化する際の気化熱により、その周囲の熱が吸収されて冷却される。そして、冷却本体部１２０の下側空間Ｓ１が冷却されると、外壁部１２２を介して冷却本体部１２０の全体が冷却される。そして、冷却本体部１２０の外壁部１２２の温度が低くなると、外壁部１２２は高温状態である被冷却面Ｐからの吸熱作用を得ることとなる。その結果、ワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐの熱が冷却本体部１２０の外壁部１２２に伝導され、当該被冷却面Ｐが冷却されるのである。

以上のように、冷却ユニット１００は、ワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐを冷却し、高温状態のワークからの輻射熱によるワークの周辺部品に対する影響を減少させることができる。

次に、冷却ユニット１００の蒸気放出ユニット１３０の動作について、図５及び図６を用いて詳細に説明する。

上述の如く、冷却本体部１２０の下側空間Ｓ１に流入している水が蒸発して水蒸気が発生すると、図５（ａ）の矢印Ｂに示すように、発生した水蒸気が、透湿防水シート１３２を透して上側空間Ｓ２、より詳細には連通部１３１の縮径部１３８の内部に進入する。

次に、図５（ｂ）の矢印Ｃに示すように、連通部１３１の縮径部１３８の内部に進入した水蒸気の蒸気圧が一定の値よりも高くなると、弁体１３４が上方へ向けて移動する。ここで、上述の如く、弁体１３４は、バネ１３５によって下方へ向けて付勢力が付与されている。したがって、縮径部１３８の内部に進入した水蒸気の蒸気圧によって弁体１３４が上方へ向けて押圧される力が、バネ１３５による下方へ向けての付勢力よりも大きくなった場合に、弁体１３４が上方へ向けて移動する。そして、弁体１３４が上方へ向けて移動すると、縮径部１３８の上側の開口部の封止状態が解除される。

次に、図６（ａ）の矢印Ｄに示すように、縮径部１３８の上側の開口部の封止状態が解除されると、連通部１３１の縮径部１３８の内部に進入した水蒸気が、連通部１３１の内部であって縮径部１３８の上方へ向けて放出される。そして、図６（ａ）の矢印Ｅ１及びＥ２に示すように、縮径部１３８の上方へ向けて放出された水蒸気は、連通部１３１の上側板に形成された開口部１３７や図示せぬ開口部等を通して、冷却本体部１２０の内部であって連通部１３１の外部へ向けて放出される（冷却本体部１２０の内部であって連通部１３１の外部に水蒸気が拡散される。）。そして、図６（ａ）の矢印Ｆに示すように、連通部１３１の外部へ向けて放出された水蒸気は、冷却本体部１２０の上側開口部１２１に装着された防塵キャップ１３６を通して冷却本体部１２０の外部、すなわち冷却ユニット１００の外部である真空室に放出される。

このように、蒸気放出ユニット１３０の動作によって、連通部１３１の縮径部１３８の内部に進入した水蒸気は、連通部１３１の内部であって縮径部１３８の上方と、冷却本体部１２０の内部であって連通部１３１の外部と、に順番に放出され、最終的に真空室に放出される。

なお、連通部１３１の縮径部１３８の内部に進入した水蒸気が連通部１３１の内部であって縮径部１３８の上方に放出されると、縮径部１３８の内部の水蒸気の蒸気圧が低下することとなる。そして、図６（ｂ）の矢印Ｇに示すように、水蒸気の蒸気圧によって弁体１３４が上方へ向けて押圧される力が、バネ１３５による下方へ向けての付勢力よりも小さくなった場合に、弁体１３４が下方へ向けて移動する。そして、弁体１３４が下方へ向けて移動するとシール材１３３を下方へ向けて押圧して、縮径部１３８の上側の開口部が封止状態となる。

以上のように、冷却ユニット１００は、蒸気放出ユニット１３０の動作によって、ワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐを冷却する際に発生した水蒸気を真空室へ放出可能に構成される。これによって、冷却ユニット１００が冷却に用いられないときには、下側空間Ｓ１に流入している水が蒸発して水量が減少することを防止することができる。つまり、被冷却面Ｐを冷却する必要がなく、水が蒸発する温度に到達していない場合には、弁体１３４が閉じたままとなり、縮径部１３８の上側の開口部の封止状態が維持される。その結果、真空室に水蒸気が入ることがなく、縮径部１３８の内部の圧力が下がって水が蒸発し易くなることを防止している。また、冷却ユニット１００が冷却に用いられるときには、下側空間Ｓ１に流入している水の蒸発によって発生した水蒸気を適宜に冷却ユニット１００から放出することができる。

なお、上述の如く、蒸気放出ユニット１３０は、本発明に係る「蒸気放出部」の一実施形態である。図１０に示すように、弁体１３４、及びバネ１３５を用いる代わりに、リリーフバルブ４００を用いる構成であってよい。また、透湿防水シート１３２を用いる代わりに、フランジ４０１に脱気用の貫通孔４０２を穿孔する構成であってもよい。

次に、冷却ユニット１００のワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐへの取り付け構成について、図７を用いて詳細に説明する。

上述の如く、冷却ユニット１００は、冷却本体部１２０の外壁部１２２のいずれかの部位がワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐに密着した状態で取り付けられる。より詳細には、図７に示すように、冷却ユニット１００は、主として、ブラケット１４０と、薄膜状のアルミニウム１５０と、を用いて取り付けられる。

ブラケット１４０は、冷却ユニット１００をワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐに向けて密着させて取り付ける部材である。ブラケット１４０は、平面断面視で被冷却面Ｐ側が開口された略コの字状に形成される。ブラケット１４０の内部には、冷却ユニット１００が収容される。ブラケット１４０の被冷却面Ｐ側の端部からは、ブラケットリブ１４１が外方へ向けて延設される。ブラケットリブ１４１には、複数のボルト孔１４２が形成される。これによって、ブラケット１４０は、その内部に冷却ユニット１００を収容し、冷却本体部１２０の外壁部１２２がワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐに密着するように、ボルト孔１４２に貫入されたボルト１４３を介して当該ワーク搬送機構２０に取り付けられる。

薄膜状のアルミニウム１５０は、冷却本体部１２０の外壁部１２２と、ワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐと、の間の隙間を無くす（外壁部１２２と被冷却面Ｐとをより確実に密着させる）ための部材である。薄膜状のアルミニウム１５０は、冷却本体部１２０の外壁部１２２とワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐとの間であって、その密着させる面の全体に渡って配置される。なお、本実施形態においては、複数枚の薄膜状のアルミニウム１５０が、全体的に細かい折りしわを付けられた状態（厚さ方向幅を有するように形成された状態）で重ねられて構成される。

ここで、上述の如く、冷却ユニット１００によるワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐの冷却は、気化熱を利用した外壁部１２２の吸熱作用によって行われるものである。したがって、外壁部１２２と被冷却面Ｐとの間は、出来るだけ密着した状態とすることが望ましい。しかしながら、外壁部１２２と被冷却面Ｐとは、比較的硬い部材によって形成されている。つまり、外壁部１２２と被冷却面Ｐとの間には、密着した状態の箇所と若干離間した状態の箇所とが形成され易くなっている。そして、前記離間した状態の箇所においては、被冷却面Ｐから外壁部１２２への熱伝導性が悪くなるという問題が生じる。

かかる問題に対して、上述の如く、冷却本体部１２０の外壁部１２２とワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐとの間であって、その密着させる面の全体に渡って薄膜状のアルミニウム１５０が配置される。つまり、外壁部１２２と被冷却面Ｐと密着した箇所においては、薄膜状のアルミニウム１５０は、折りしわが厚さ方向へ向けて押圧され、略伸びきった状態で外壁部１２２と被冷却面Ｐとの間に介在する。一方、外壁部１２２と被冷却面Ｐとが若干離間した箇所においては、薄膜状のアルミニウム１５０は、折りしわが厚さ方向へ向けて若干押圧され、若干の折りしわを残した状態で外壁部１２２と被冷却面Ｐとの間に介在する。

このように、薄膜状のアルミニウム１５０によって、外壁部１２２と被冷却面Ｐとが密着した箇所であっても、外壁部１２２と被冷却面Ｐとが若干離間した箇所であっても、外壁部１２２と被冷却面Ｐとの間を、その密着させる面の全体に渡って密着した状態とすることができる。その結果、被冷却面Ｐから外壁部１２２への熱伝導性が悪くなることを防止することができる。

以上のように、冷却ユニット１００は、独立して（他の部材と接続せずに）ワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐに取り付ければ、当該被冷却面Ｐを冷却することができる。すなわち、冷却ユニット１００はワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐに取り付けられた状態であっても、例えば従来技術のように複数のパイプ部材をポンプまで接続する必要がない。したがって、従来技術のように、冷却媒体としての水が漏れたり真空リークが発生したりするおそれがない。また、冷却ユニット１００は、従来技術のようにポンプを設置する必要がないので、比較的簡単な構成で形成されてコストを減少させることができる。また、ワーク搬送機構２０が旋回する場合に、ポンプまで接続されたパイプ部材等に干渉することがなく、平面視で時計回り及び反時計回りに旋回可能となる（ワーク搬送機構２０の旋回角度が規制されることがない）。

なお、冷却本体部１２０の外壁部１２２とワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐとの間に介在させる材質は、熱伝導性が高くて、冷却効果が発揮され易いものが望ましい。なお、本実施形態においては、薄膜状のアルミニウムが用いられている。これは、熱伝導性が高いものであって、且つ冷却本体部１２０の外壁部１２２とワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐとの間に介在させることができる材質として、例えば薄膜状のアルミニウムとメッシュ状のステンレスとを比較した場合に、薄膜状のアルミニウムの方がメッシュ状のステンレスよりも熱伝導性が高くて、冷却効果が発揮され易いことに基づくものである。

このように、本実施形態において、冷却本体部１２０の外壁部１２２とワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐとの間に介在させる材質として薄膜状のアルミニウム１５０を用いることによって、冷却ユニット１００よるワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐの冷却効果を最大限に発揮させることができる。

なお、上記の説明において、ワーク搬送機構２０は、第一ハンド５１及び第二ハンド５２がスライド移動する機構（スライド機構）を有するものとして説明したが、本発明に係る「ワーク搬送機構」は、スライド機構を有するものに限定するものではない。
以下では、図８及び図９を用いて、本発明に係る「ワーク搬送機構」の別実施形態として、リンクアーム機構を有するワーク搬送機構（以下では、「第二ワーク搬送機構２２０」と称する。）を、簡単に説明する。なお、以下の説明において、ワーク搬送機構２０と同一の構成である箇所については、その説明を省略する。

第二ワーク搬送機構２２０は、主として、第一リンクアーム部２２２と、第二リンクアーム部２２１と、により構成される。なお、第一リンクアーム部２２２及び第二リンクアーム部２２１は、それぞれ略同一の構成であるため、以下では第一リンクアーム部２２２の構成について説明を行い、第二リンクアーム部２２１の構成については、その説明を省略する。

第一リンクアーム部２２２は、それぞれ略長板状の部材である下段アーム２２３及び上段アーム２２４を備える。下段アーム２２３の一端部は、筐体１０の上部に配設された旋回軸１１に相対回転不能に連結される。また、下段アーム２２３の他端部は、回動軸２２５を介して上段アーム２２４の一端部に相対回転可能に連結される。上段アーム２２４の他端部は、ハンド２２６が相対回転可能に連結される。下段アーム２２３は、平面視で旋回軸１１の軸心を中心として時計回り及び反時計回りに旋回可能に構成される。上段アーム２２４は、下段アーム２２３に付設された下段リンク２２７等を介して、平面視で回動軸２２５の軸心を中心として時計回り及び反時計回りに旋回可能に構成される。ハンド２２６は、下段アーム２２３及び上段アーム２２４に付設された下段リンク２２７及び上段リンク２２８等を介して、上段アーム２２４の他端部に平面視で時計回り及び反時計回りに旋回可能に構成される。これによって、第一リンクアーム部２２２は、ハンド２２６によって保持したワークを、任意の場所へ搬送可能に構成される。

以上のような第二ワーク搬送機構２２０においては、例えば従来技術のような冷却パイプを取り付けることは困難である。より詳細には、第二ワーク搬送機構２２０における被冷却面Ｐとして、ハンド２２６によって保持した高温状態のワークの近傍に配置されることとなる部位（ワークの周辺部品）には、図９に示すように、上段アーム２２４の上側面（被冷却面Ｐ１０）や、下段アーム２２３の側面（被冷却面Ｐ１１）等が想定される。そして、被冷却面Ｐ１０や被冷却面Ｐ１１に、従来技術のように冷却パイプを配置した場合には、筐体１０の下部（前記ポンプ）まで接続されたパイプ部材が、下段アーム２２３及び上段アーム２２４、あるいは下段リンク２２７及び上段リンク２２８と干渉することとなり、当該下段アーム２２３及び上段アーム２２４が旋回不能となるという問題点があった。

かかる問題点に対して、上述の如く、冷却ユニット１００は、独立して（他の部材と接続せずに）第二ワーク搬送機構２２０の被冷却面Ｐに取り付ければ、当該被冷却面Ｐを冷却することができる。つまり、上段アーム２２４及び下段アーム２２３が旋回する場合に、例えばパイプ部材等に干渉することがなく、平面視で時計回り及び反時計回りに旋回可能となる（第二ワーク搬送機構２２０の旋回角度が規制されることがない）。

以上のように、本発明の一実施形態に係る冷却ユニット１００は、
真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐを冷却する冷却ユニットであって、
前記冷却ユニット１００は、
冷却媒体として水を収容する下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）と、
前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）の外壁を構成して熱伝導性を有する外壁部１２２と、
前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）に収容された冷却媒体から発生した蒸気を前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）の外部へ放出可能な蒸気放出ユニット１３０（蒸気放出部）と、を備え、
前記外壁部１２２が前記被冷却面Ｐに密着した状態で前記ワーク搬送機構２０に取り付けられて、
前記被冷却面Ｐから前記外壁部１２２を介して伝導された熱によって前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）に収容された冷却媒体を蒸発させ、冷却媒体が蒸発する際に奪われる気化熱によって前記外壁部１２２を介して前記被冷却面Ｐを冷却し、
前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）の内部の蒸気圧が一定以上になると前記蒸気放出ユニット１３０（蒸気放出部）によって前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）の内部の蒸気を前記真空室に放出するものである。

また、前記蒸気放出ユニット１３０（蒸気放出部）は、
前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）と前記真空室とを連通する連通部１３１（連通部）と、
前記連通部１３１（連通部）の内部を往復移動可能に配設される弁体１３４と、
前記連通部１３１（連通部）の内部で前記弁体１３４よりも前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）側に配置されて前記弁体１３４と密着して前記連通部１３１（連通部）の内部を密封可能なシール材１３３と、
前記弁体１３４を前記シール材１３３方向へ向けて付勢するバネ１３５（付勢手段）と、を備え、
前記下側空間Ｓ１（冷却媒体収容部）の内部の蒸気圧に応じて前記弁体１３４を前記シール材１３３に対して開閉させ、前記連通部１３１（連通部）の内部の密封状態を切り替えるものである。

また、本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置１は、
真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構２０を備えるワーク搬送装置であって、前記ワーク搬送機構２０の被冷却面Ｐを冷却する冷却ユニットを備えて、
前記冷却ユニットとして冷却ユニット１００を用いるものである。

また、前記冷却ユニット１００を、前記外壁部１２２と前記被冷却面Ｐとの間に薄膜状のアルミニウム１５０を介在させて前記ワーク搬送機構２０に取り付けるものである。

このような構成によって、冷却ユニット１００においては、高温状態のワークからの輻射熱による前記ワークの周辺部品に対する影響を減少させることができ、且つ冷却媒体としての水が漏れたり真空リークが発生したりすることがなく、また、コストを減少させることができる。また、ワーク搬送機構２０の旋回角度を規制することがない。

１ ワーク搬送装置
２０ ワーク搬送機構
１００ 冷却ユニット
１２２ 外壁部
１３０ 蒸気放出ユニット
Ｐ 被冷却面
Ｓ１ 下側空間

Claims (4)

1. 真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構の被冷却面を冷却する冷却ユニットであって、
   前記冷却ユニットは、
   冷却媒体を収容する冷却媒体収容部と、
   前記冷却媒体収容部の外壁を構成して熱伝導性を有する外壁部と、
   前記冷却媒体収容部に収容された冷却媒体から発生した蒸気を前記冷却媒体収容部の外部へ放出可能な蒸気放出部と、を備え、
   前記外壁部が前記被冷却面に密着した状態で前記ワーク搬送機構に取り付けられて、
   前記被冷却面から前記外壁部を介して伝導された熱によって前記冷却媒体収容部に収容された冷却媒体を蒸発させ、冷却媒体が蒸発する際に奪われる気化熱によって前記外壁部を介して前記被冷却面を冷却し、
   前記冷却媒体収容部の内部の蒸気圧が一定以上になると前記蒸気放出部によって前記冷却媒体収容部の内部の蒸気を前記真空室に放出する、
   ことを特徴とする冷却ユニット。
2. 前記蒸気放出部は、
   前記冷却媒体収容部と前記真空室とを連通する連通部と、
   前記連通部の内部を往復移動可能に配設される弁体と、
   前記連通部の内部で前記弁体よりも前記冷却媒体収容部側に配置されて前記弁体と密着して前記連通部の内部を密封可能なシール材と、
   前記弁体を前記シール材方向へ向けて付勢する付勢手段と、を備え、
   前記冷却媒体収容部の内部の蒸気圧に応じて前記弁体を前記シール材に対して開閉させ、前記連通部の内部の密封状態を切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
3. 真空室の内部でワークを搬送するワーク搬送機構を備えるワーク搬送装置であって、
   前記ワーク搬送機構の被冷却面を冷却する冷却ユニットを備えて、
   前記冷却ユニットとして請求項１または請求項２に記載の冷却ユニットを用いる、
   ことを特徴とするワーク搬送装置。
4. 前記冷却ユニットを、前記外壁部と前記被冷却面との間に薄膜状のアルミニウムを介在させて前記ワーク搬送機構に取り付ける、
   ことを特徴とする請求項３に記載のワーク搬送装置。

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