JP6218395B2 - 吸着機構および吸着装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸着機構および吸着装置に関する。

基板を負圧により吸着保持し、その後、基板を搬送等するための機構としては、たとえば特許文献１に開示の構成が知られている。この特許文献１の吸着機構１の構成を、図５に示す。図５に示すように、吸着機構１は、シリンダシャフト２を備え、そのシリンダシャフト２は通気孔２ａを有する筒状に形成されている。シリンダシャフト２の端部側（下端側）には、ゴム等から形成される吸着パッド３が取り付けられている。そして、この吸着パッド３が基板Ｓに接触し、その状態で負圧を与えることにより、基板Ｓを吸着保持することが可能となっている。

特開２００２−２５２４４１号公報

ところで、基板Ｓを吸着保持する際には、吸着パッド３が変形し、基板Ｓの位置が定まらない、という問題がある。すなわち、図５に示すように、吸着パッド３の厚み（上下方向の寸法）が周方向で異なるように変形すると、基板Ｓの部位によってＺ方向（上下方向）の位置が変わってしまい、基板Ｓを吸着する度に基準面Ｍに対する基板Ｓの姿勢が変わってしまう。そのため、吸着している基板Ｓをクランプ機構４でクランプさせようとしても、基板Ｓが基準面Ｍから傾いているため、このままでは良好なクランプが行えない、という問題がある。

そこで、図５に示すように、基板Ｓを載置するためのサポートユニット５を備える構成を採用する場合がある。しかし、かかる図５に示す構成では、サポートユニット５という追加の構成が必要となってしまう。また、基板Ｓをクランプする場合に、まずサポートユニット５に基板Ｓを載置する必要があるため、その分だけ、工数が掛かってしまう。

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、基板を傾斜させずに規定の姿勢に維持した状態での基板の吸着保持が可能な吸着機構および吸着装置を提供しよう、とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、基板を負圧によって吸着保持するための吸着機構であって、軸方向に沿って基板を吸着保持するための負圧を与える通気孔が貫くシリンダシャフトと、基板に接触すると共にシリンダシャフトの一端側に取り付けられる吸着パッドとを備えるシリンダ体と、シリンダ体が挿通されると共に圧力に従って当該シリンダ体を移動可能とするシャフト挿通孔を備える本体と、を具備し、本体には、基板が接触すると共にその接触時には当該基板が規定の姿勢に保たれる基準面が設けられ、基準面には、シャフト挿通孔が開口して設けられ、少なくとも吸着パッドは、基準面から出入可能に設けられ、本体には、外部へ気体を排出するための第１エアー孔が通気孔と連通する状態で設けられ、シリンダシャフトの第１エアー孔側の外周側には、第１封止部材が設けられていて、この第１封止部材によってシリンダシャフトの外周側におけるシャフト挿通孔での気体の流通が阻止され、シャフト挿通孔には、シリンダシャフトの外周側において外部から気体を供給するための第２エアー孔が連通する状態で設けられ、第２エアー孔よりも基準面から離れる側であってシャフト挿通孔の内壁側には、第２封止部材が取り付けられ、シリンダシャフトの外周側のうち第２エアー孔よりも基準面側には、第３封止部材が取り付けられて、この第３封止部材によってシリンダシャフトの外周側におけるシャフト挿通孔での気体の流通が阻止される、ことを特徴とする吸着機構が提供される。

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、第１エアー孔は、シャフト挿通孔よりも小径に設けられていて、この第１エアー孔とシャフト挿通孔との境界部分に存在する第１ストッパ面へのシリンダシャフトの衝突により、シリンダシャフトは第１エアー孔側に移動するのが規制され、シリンダシャフトには、大径部と、小径部とが設けられていて、シャフト挿通孔には、大径部を軸方向に移動自在な状態で位置させるシリンダ孔部と、小径部を軸方向に移動自在な状態で位置させる接続孔部とが設けられていて、シリンダ孔部と接続孔部との境界部分に存在する第２ストッパ面へのシリンダシャフトの衝突により、シリンダシャフトは第１エアー孔とは反対側に移動するのが規制される、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、基準面には、その基準面から窪むように端面凹部が形成されていて、基板は、端面凹部の周囲の基準面に接触する状態で、端面凹部によって負圧が与えられる、ことが好ましい。

また、本発明の別の観点によると、上述の吸着機構を備える吸着装置であって、第１エアー孔に連結されると共に、シャフト挿通孔の内部の排気を行って当該シャフト挿通孔の内部に負圧を与える吸引手段と、第２エアー孔に連結されると共に、シリンダシャフトの外周面とシャフト挿通孔の内壁との間であって第２封止部材と第３封止部材とで囲まれる隙間に気体を加圧状態で供給する加圧手段と、吸引手段および加圧手段の作動を制御する制御手段と、を備え、吸着パッドに基板が接触した場合に、加圧手段により隙間へ加圧状態で気体を供給している状態でも、吸引手段により第１エアー孔と連通するシャフト挿通孔内に与えられる負圧による圧力によってシリンダ体が第１エアー孔側に移動するように、制御手段は吸引手段と加圧手段の作動を制御する、ことを特徴とする吸着装置が提供される。

本発明によると、基板を傾斜させずに規定の姿勢に維持した状態で、基板の吸着保持が可能となる。

本発明の一実施の形態に係る吸着機構の構成を示す側断面図である。 図１の吸着機構のうち、下方のストッパ面付近の構成を拡大して示す部分的な側断面図である。 図１の吸着機構を備える吸着装置の全体的な概略構成を示すブロック図である。 図１の吸着機構を用いて基板を吸着保持する際の動作フローを示す図であり、（ａ）は吸着機構が下降するイメージを示し、（ｂ）は吸着パッドが基板に接触した状態を示し、（ｃ）は基板が基準面に接触した状態を示し、（ｄ）は基板が吸着パッドから離れた状態を示している。 従来の吸着機構の構成を示す側断面図である。

以下、本発明の一実施の形態における吸着機構１０およびこの吸着機構１０を用いた吸着装置１１について説明する。なお、以下の説明では、後述するシャフト挿通孔２２が延伸する方向（シリンダ体３０が延伸する方向；軸方向）を上下方向（Ｚ方向）とし、基準面２６から見て第１エアー孔２３が位置する側を上側（Ｚ１側）、それとは反対側を下側（Ｚ２側）として説明する。

＜吸着機構１０および吸着装置１１の構成について＞
図１は、吸着機構１０の構成を示す断面図である。本実施の形態の吸着機構１０は、本体２０とシリンダ体３０を主要な構成要素としている。本体２０は、本実施の形態では、たとえば２つのブロック状のブロック体２１ａ，２１ｂを突き合わせることにより構成されている。ただし、３つ以上のブロック体２１を突き合わせて、本体２０を構成するようにしても良い。

この本体２０には、シャフト挿通孔２２と、第１エアー孔２３と、第２エアー孔２４と、リング凹部２５と、基準面２６と、端面凹部２７とが形成されている。

図１に示すように、シャフト挿通孔２２は、シリンダ体３０を挿通させる孔部分である。このシャフト挿通孔２２は、シリンダ孔部２２ａと、接続孔部２２ｂとを有している。シリンダ孔部２２ａは、シリンダ体３０が軸方向に沿って移動する孔部分である。そのため、シリンダ体３０に対応する内径に形成されているが、具体的には、シリンダ体３０にＯリングＬ１を取り付けた場合に、そのＯリングＬ１によってエアー（気体に対応）の流れを阻止できる程度の内径に形成されている。なお、エアーとしては空気が好ましいが、空気以外の気体をエアーとしても良い。

また、接続孔部２２ｂは、シリンダ孔部２２ａよりも小径に形成されている。この接続孔部２２ｂは、後述する端面凹部２７に連通している。このような小径の接続孔部２２ｂの存在により、シリンダ孔部２２ａの下端側のうち接続孔部２２ｂとの境界部分には、ストッパ面２２ａ２が形成されている。そして、このストッパ面２２ａ２には、シリンダ体３０の後述する段差部分３１ｃが当接し、その当接後は、それ以上シリンダ体３０が下方側（Ｚ２側）に移動するのが規制される。なお、ストッパ面２２ａ２は、第２ストッパ面に対応する。

シリンダ孔部２２ａには、第１エアー孔２３が連通している。第１エアー孔２３は、シリンダ孔部２２ａに存在するエアーを排出して、負圧を与えるための孔部分である。なお、図１に示すように、シリンダ体３０の外周側には、ＯリングＬ１が取り付けられている。そのため、第１エアー孔２３によって与えられる負圧は、シリンダ孔部２２ａのうちＯリングＬ１よりも上方側（Ｚ１側）の部位となっている。なお、ＯリングＬ１は、第１封止部材に対応する。

この第１エアー孔２３は、シリンダ孔部２２ａよりも小径に設けられている。そのため、シリンダ孔部２２ａと第１エアー孔２３との境界部分には、ストッパ面２２ａ１が形成されている。そして、このストッパ面２２ａ１には、シリンダ体３０の上端面の外周側が当接し、その当接後は、それ以上シリンダ体３０が上方側（Ｚ１側）に移動するのが規制される。ここで、シリンダ体３０の上端面がストッパ面２２ａ１に当接している場合、吸着パッド３２の下端面は、後述する基準面２６よりも上方側（Ｚ１側）に位置している。そのため、基準面２６に基板Ｓが接触している際に、吸着パッド３２の下端面を基板Ｓから離すことを可能としている。なお、ストッパ面２２ａ１は、第１ストッパ面に対応する。

図１に示すように、シリンダ孔部２２ａには、第２エアー孔２４が連通している。第２エアー孔２４は、シャフト挿通孔２２にエアーを供給する孔部分である。また、図２に示すように、シリンダ孔部２２ａとシリンダ体３０との間には、隙間が形成される。そして、第２エアー孔２４を介して導入されたエアーは、その隙間のうち、後述するＯリングＬ２とＯリングＬ３との間にある隙間Ｐ１に入り込む。

ブロック体２１ａ，２１ｂには、リング凹部２５が設けられている。リング凹部２５は、ＯリングＬ２が入り込む凹形状の部分であり、そのリング凹部２５にＯリングＬ２を位置させることで、当該ＯリングＬ２がシリンダシャフト３１の外周面に接触する。それにより、ＯリングＬ２よりも上方側（Ｚ１側）の部位と、そのＯリングＬ２よりも下方側の部位とを流通するエアーの流れを、このＯリングＬ２によって阻止することを可能としている。なお、ＯリングＬ２は、シリンダシャフト３１の外周には接触するものの、当該シリンダシャフト３１の外周には取り付けられていない。そのため、シリンダシャフト３１が本体２０に対して上下動しても、ＯリングＬ２の本体２０に対する上下位置は、変わらない状態となっている。

また、基準面２６は、下方側（Ｚ２側）のブロック体２１ｂの下面側に設けられている。基準面２６は、基板Ｓが接触した際の位置決めとなる部分である。そのため、基準面２６は、基板Ｓが接触した場合に、その基板Ｓの姿勢が規定の姿勢となる（規定の姿勢から傾かない）ように、形成されている。なお、規定の姿勢としては、クランプで安定的に保持できる姿勢であることが最低限必要であるが、そのような姿勢としては、たとえば、基準面２６を水平とするものがある。

なお、基準面２６には、基板Ｓの保持性および密着性を高めるために、薄いシート状の部材を貼り付けるようにしても良い。

また、下方のブロック体２１ｂの下面側には、上方側（Ｚ１側）に向かって窪むように端面凹部２７が形成されている。端面凹部２７は、接続孔部２２ｂの周囲を、基準面２６よりも窪ませることで形成されている。この端面凹部２７は、基板Ｓが基準面２６に接触した際に、基板Ｓ保持のための負圧を基板Ｓに良好に与える程度の深さに形成されている。

次に、シリンダ体３０について説明する。シリンダ体３０は、シリンダシャフト３１と、吸着パッド３２とを有している。シリンダシャフト３１は、図１に示すように、上下方向（Ｚ方向）に延伸する通気孔３１１を有している。通気孔３１１は、シリンダシャフト３１を貫いているため、この通気孔３１１を介して、吸着パッド３２側のエアーを第１エアー孔２３から排出することを可能としている。

また、シリンダシャフト３１には、直径の異なる部分が存在している。すなわち、シリンダシャフト３１には、大径部３１ａと、小径部３１ｂとが設けられている。大径部３１ａは、シリンダシャフト３１のうち直径が最も大きく設けられている部分であり、シリンダ孔部２２ａのみを挿通可能としている。一方、小径部３１ｂは、大径部３１ａよりも小径に設けられている部分であり、シリンダ孔部２２ａ以外に接続孔部２２ｂにも挿通される部分である。なお、大径部３１ａと小径部３１ｂとの境界部分は、段差状の段差部分３１ｃとなっている。そして、この段差部分３１ｃがストッパ面２２ａ２に当接すると、その当接後は、それ以上シリンダ体３０が下方側（Ｚ２側）に移動するのが規制される。

また、シリンダシャフト３１には、リング溝３１２，３１３が設けられている。そのうち、リング溝３１２は、上述したＯリングＬ１が嵌め込まれる部分であり、そのような嵌め込みに対応させるために、リング溝３１２は、シリンダシャフト３１の上方側（Ｚ１側）の外周面をリング状に窪ませた部分となっている。なお、シリンダシャフト３１の段差部分３１ｃがストッパ面２２ａ２に当接した状態でも、リング溝３１２およびＯリングＬ１は、ＯリングＬ２よりも上方側（Ｚ１側）に位置して、ＯリングＬ１とＯリングＬ２とが互いに干渉しないように設けられている。

一方、リング溝３１３は、ＯリングＬ３が嵌め込まれる部分であり、そのような嵌め込みに対応させるために、リング溝３１３は、シリンダシャフト３１の下方側（Ｚ２側）の外周面をリング状に窪ませて形成されている。なお、シリンダシャフト３１の上端面がストッパ面２２ａ１に当接した状態でも、リング溝３１３およびＯリングＬ３は第２エアー孔２４よりも下方側（Ｚ２側）に設けられている。なお、ＯリングＬ３は、第３封止部材に対応する。

シリンダシャフト３１には、吸着パッド３２が取り付けられている。吸着パッド３２は、リング状に形成されていて、そのリング状の部位で囲まれた内孔３２ａは、上述した通気孔３１１と連通している。この吸着パッド３２は、基板Ｓを傷つけないため、柔軟な部材から形成されている。具体的には、たとえばゴム系の材質から形成されている。

次に、制御部５４を含めた、吸着装置１１の全体構成について説明する。図３に示すように、吸着装置１１は、上下駆動機構５０、水平移動機構５１、第１圧力調整装置５２、第２圧力調整装置５３、制御部５４を備えている。なお、この他にも、各種のセンサ（たとえば、上下駆動機構５０や水平移動機構５１での移動を検出するためのエンコーダ等）を備える構成を採用しても良く、そのセンサの検出結果に基づいて、制御部５４で各駆動部位の駆動を司る構成を採用しても良い。なお、第１圧力調整装置５２および第２圧力調整装置５３は、圧力センサを内蔵する構成を採用しても良いが、圧力センサが内蔵されていない構成（圧力センサを外付けする構成）を採用しても良い。

上下駆動機構５０は、吸着機構１０を上下方向（Ｚ方向）に移動させるための機構である。この上下駆動機構５０は、モータ５０ａを備え、モータ５０ａは、制御部５４によって駆動が制御される。

水平移動機構５１は、上下方向（Ｚ方向）とは直交するＸＹ平面内にて、吸着機構１０を移動させるための機構である。この水平移動機構５１もモータ５１ａを備え、モータ５１ａは、制御部５４によって駆動が制御される。なお、水平移動機構５１は、一方向のみの移動を可能とするものであっても良く、二方向（ＸＹ方向）の移動を可能とするものであっても良い。

第１圧力調整装置５２は、たとえば電空レギュレータであり、第１エアー孔２３からエアーを排気するための機構である。なお、第１圧力調整装置５２が電空レギュレータである場合、制御部５４での制御に基づいて、第１エアー孔２３から排気させられるエアーの供給圧力を調整することが可能となる。すなわち、隙間Ｐ２での負圧を適宜の値に調整することが可能となる。

ここで、第１圧力調整装置５２は、吸引手段に対応する。しかし、吸引手段としては、電空レギュレータを用いずに、排気ポンプを用いた排気装置としても良い。

また、第２圧力調整装置５３も、第１圧力調整装置５２と同様にたとえば電空レギュレータである。第２圧力調整装置５３は、第２エアー孔２４からエアーを隙間Ｐ１へ供給するための機構である。なお、第２圧力調整装置５３が電空レギュレータである場合、制御部５４での制御に基づいて、エアーの供給圧力を調整することが可能となる。すなわち、隙間Ｐ１での正圧を適宜の値に調整することが可能となる。

ここで、第２圧力調整装置５３は、加圧手段に対応する。しかし、加圧手段としては、電空レギュレータを用いずに、加圧ポンプやコンプレッサを用い、これら加圧ポンプやコンプレッサを用いた加圧装置としても良い。

制御部５４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、駆動回路等を備えている。ＣＰＵは、記憶手段であるＲＯＭ、ＲＡＭに記憶されたプログラムを実行すると共に、入力手段やＲＯＭ、ＲＡＭからデータを受け取り、それらデータを演算・加工した上で、所定の制御信号を駆動回路等に出力するものであり、制御を行う際の中枢部分である。なお、制御部５４は、制御手段に対応する。

ＲＯＭには、各駆動部位を制御するための制御プログラムおよび処理に必要なデータ等が記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵが実行対象とするプログラムやデータを一時的に格納する半導体メモリである。ＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭに読み出されて実行されることにより、各駆動部位を制御する。駆動回路は、ＣＰＵからの指令に基づいて、駆動部位を駆動するための所定の電圧を与える。

＜動作について＞
以上のような構成の吸着機構１０および吸着装置１１の動作について、以下に説明する。

まず、制御部５４の制御に基づいて、第１圧力調整装置５２および第２圧力調整装置５３を作動させる。この作動状態では、シリンダ孔部２２ａとシリンダシャフト３１の間にある、断面積Ｃ１の隙間Ｐ１に与えられる圧力（加圧による圧力）の作用により、シリンダ体３０は、下方側（Ｚ２側）に移動し、吸着パッド３２が基準面２６よりも下方側（Ｚ２側）に突出する。なお、第１圧力調整装置５２が作動していても、吸着パッド３２の下面側が塞がれていない。そのため、内孔３２ａ、通気孔３１１、シリンダ孔部２２ａおよび第１エアー孔２３を介して、エアーが排気され、シリンダ体３０を上昇させるための力は生じない。

この状態で、制御部５４の制御に基づいて、上下駆動機構５０のモータ５０ａを作動させ、図４（ａ）に示すように吸着機構１０を基板Ｓに向けて下降させる。そして、図４（ｂ）に示すように、吸着パッド３２の下端面を基板Ｓに接触させる。すると、内孔３２ａ、通気孔３１１、シリンダ孔部２２ａおよび第１エアー孔２３を介して、エアーの排気が行われているので、基板Ｓの接触部位と吸着パッド３２とで囲まれた空間に負圧が与えられる。そのため、基板Ｓは、吸着パッド３２に密着し、それにより基板Ｓが吸着機構１０によって吸着保持される。

また、基板Ｓが吸着パッド３２に密着すると、シリンダシャフト３１の上方側（Ｚ１側）におけるシリンダ孔部２２ａの内部の負圧が高まる。ここで、シリンダシャフト３１の上方側（Ｚ１側）の断面積Ｃ２の隙間Ｐ２に与えられる圧力（負圧による圧力）によりシリンダシャフト３１に作用する上昇力は、第２圧力調整装置５３の作動による隙間Ｐ１に与えられる圧力（加圧による圧力）によりシリンダシャフト３１に与えられる下降力よりも大きくなるように、第１圧力調整装置５２と第２圧力調整装置５３の作動が制御されている。そのため、負圧が高まると、シリンダ体３０は上昇を開始する。

この上昇においては、図４（ｃ）に示すように、基板Ｓは基準面２６に当接する。このとき、基板Ｓが基準面２６に接触する際の衝撃が緩和されるように、制御部５４は、第１圧力調整装置５２での設定圧力を調整しても良い。かかる圧力を緩和する制御は、第１圧力調整装置５２が備える圧力センサでの圧力の検出値に基づいて、行われる。

基板Ｓが基準面２６に当接した後に、更にシリンダ体３０が上昇すると、図４（ｄ）に示すように、基板Ｓが基準面２６に当接した状態で、吸着パッド３２の下端面は、基板Ｓから離れる。しかし、基準面２６に基板Ｓが接触している状態では、端面凹部２７は、基板Ｓによって封止された状態となっている。このため、基板Ｓが吸着パッド３２から離れると、第１圧力調整装置５２の作動による負圧は、基板Ｓによる端面凹部２７の封止空間の内部に及ぼされる。それにより、基板Ｓが基準面２６に接触したままの状態（吸着保持の状態）が維持される。

なお、図４（ｄ）の状態においては、基板Ｓが薄い場合、負圧が強いと基板Ｓが変形することがある。そのため、制御部５４は、基板Ｓの厚みに応じて負圧を変えるように、第１圧力調整装置５２の作動を制御することもできる。たとえば、基板Ｓの厚みが、基準となる（所定の）基板Ｓよりも薄い場合、基準となる（所定の）基板Ｓに及ぼす負圧よりも負圧が弱くなるように第１圧力調整装置５２の作動を制御しつつ、基板Ｓと吸着パッド３２が離れないようにすることもできる。

この後に、制御部５４の制御に基づいて、水平移動機構５１のモータ５１ａを作動させ、さらには必要に応じて上下駆動機構５０のモータ５０ａを作動させて、基板Ｓを図５に示すようなクランプ機構のクランプ部位まで運ぶ。その後に、クランプ機構を作動させて、基板Ｓをクランプさせる。

なお、クランプの終了後、制御部５４は、第２圧力調整装置５３で加圧する状態を停止させ、その後に第１圧力調整装置５２での負圧を与える状態を停止させる。このような順番で第１圧力調整装置５２および第２圧力調整装置５３での圧力付与を停止させることにより、シリンダ体３０が基板Ｓを押してしまうのを防止可能となる。

＜効果＞
以上のような構成の吸着機構１０および吸着装置１１によると、本体２０には、基板Ｓが接触すると共にその接触時には基板Ｓが規定の姿勢に保たれる基準面２６が設けられていて、基準面２６には、シャフト挿通孔２２が開口して設けられている。そして、少なくとも吸着パッド３２は、基準面２６から出入可能に設けられている。基板Ｓを吸着パッド３２に接触させて、当該基板Ｓを吸着保持している状態で、シリンダ体３０を上方に移動させると、基板Ｓを基準面２６に当接させることが可能となる。それにより、基板Ｓを規定の姿勢に保つことが可能となる。このため、クランプ機構のクランプ部位に対して、基板Ｓが傾かずに良好にクランプさせることが可能となる。

また、本実施の形態では、本体２０には、第１エアー孔２３が通気孔３１１と連通する状態で設けられている。また、シリンダシャフト３１の外周側には、ＯリングＬ１が設けられている。このため、第１圧力調整装置５２を作動させた状態で、吸着パッド３２の下端面に基板Ｓが接触すると、隙間Ｐ２に負圧を生じさせることが可能となり、シリンダ体３０を上昇させることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、本体２０には第２エアー孔２４が設けられ、この第２エアー孔２４がシャフト挿通孔２２に連通している。加えて、ＯリングＬ２とＯリングＬ３とがシリンダシャフト３１の外周側に設けられていて、シャフト挿通孔２２の上下方向（Ｚ方向）に沿うエアーの流通を阻止している。このため、第２圧力調整装置５３を作動させて、隙間Ｐ１にエアーを供給する加圧状態とすると、エアー供給による圧力によって、シリンダ体３０を下降させることが可能となる。また、第２エアー孔２４による隙間Ｐ１への加圧したエアーの供給により、吸着パッド３２が基板Ｓに接触する際には、隙間Ｐ１は、エアダンパとして機能させることが可能となる。

また、本実施の形態では、ストッパ面２２ａ２にシリンダシャフト３１の上端面が当接することにより、シリンダシャフト３１が上方側（Ｚ１側）に移動するのが規制される。加えて、ストッパ面２２ａ１にシリンダシャフト３１の段差部分３１ｃが衝突することにより、シリンダシャフト３１が下方側（Ｚ２側）に移動するのが規制される。また、このような構成を採用することにより、シリンダシャフト３１がシャフト挿通孔２２から脱落するのを防止可能となる。

さらに、本実施の形態では、基準面２６には、その基準面２６から窪むように端面凹部２７が形成されていて、基板Ｓは、端面凹部２７の周囲の基準面２６に接触し、その状態で、端面凹部２７によって負圧が与えられる。このため、端面凹部２７が形成されていない場合と比較して、基板Ｓに負圧が生じる面積を大きくすることが可能となり、基板Ｓの負圧による吸着力を大きくすることが可能となる。

また、本実施の形態では、制御部５４によって、第１圧力調整装置５２と第２圧力調整装置５３の作動による圧力付与が所望の圧力となるように制御されている。具体的には、吸着パッド３２に基板Ｓが接触した場合に、第２圧力調整装置５３により隙間Ｐ１へ加圧状態で気体を供給している状態でも、第１圧力調整装置５２により隙間Ｐ２に与えられる負圧による圧力によってシリンダ体３０が上昇するように、第１圧力調整装置５２と第２圧力調整装置５３とで与えられる圧力が制御部５４で制御されている。そのため、基板Ｓが吸着パッド３２の下端面に接触すると、シリンダ体３０を上昇させることが可能となり、基板Ｓを基準面２６に接触させて当該基板Ｓの姿勢を規定の姿勢へと修正することが可能となる。また、基板Ｓの吸着保持の際の圧力変化だけで、基板Ｓを上昇させることが可能となるため、別途の駆動手段等が不要となる。

また、制御部５４での制御に基づいて、第１圧力調整装置５２での圧力を適切に制御することで、基板Ｓが基準面２６と接触する際の衝撃を緩和することが可能となる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態においては、第１エアー孔２３からエアーを排気することにより、シリンダ体３０を上昇させるようにしている。また、第２エアー孔２４から隙間Ｐ１にエアーを供給することにより、シリンダ体３０を下降させるようにしている。しかしながら、エアーの圧力にはよらずに、モータ等のような他の駆動手段によってシリンダ体３０を上下動させる構成を採用しても良い。この場合でも、基板Ｓを基準面２６に当接させることが可能となり、基板Ｓの姿勢を規定の姿勢とすることが可能である。

また、上述の実施の形態では、ＯリングＬ１を備える構成を採用している。しかしながら、ＯリングＬ１を備えない構成を採用しても良い。このように、ＯリングＬ１を備えない構成を採用しても、隙間Ｐ２に負圧が作用した際にはシリンダ体３０を上昇させることが可能である。

また、上述の実施の形態では、基準面２６は水平に設けられていて、シリンダ体３０は上下方向（Ｚ方向）に移動する。そして、吸着パッド３２の下端面にて、基板Ｓの上面側を吸着保持している。しかしながら、かかる位置関係とは上下が逆の構成を採用しても良く、基準面２６やシリンダ体３０の移動する方向が、水平面に対して傾斜していても良い。

１０…吸着機構、１１…吸着装置、２０…本体、２１ａ，２１ｂ…ブロック体、２２…シャフト挿通孔、２２ａ…シリンダ孔部、２２ａ１…ストッパ面（、第１ストッパ面に対応），２２ａ２…ストッパ面（第２ストッパ面に対応）、２２ｂ…接続孔部、２３…第１エアー孔、２４…第２エアー孔、２５…リング凹部、２６…基準面、２７…端面凹部、３０…シリンダ体、３１…シリンダシャフト、３１ａ…大径部、３１ｂ…小径部、３１ｃ…段差部分、３２…吸着パッド、３２ａ…内孔、５０…上下駆動機構、５０ａ…モータ、５１…水平移動機構、５１ａ…モータ、５２…第１圧力調整装置（吸引手段に対応）、５３…第２圧力調整装置（加圧手段に対応）、５４…制御部（制御手段に対応）、３１１…通気孔、３１２，３１３…リング溝、Ｌ１…Ｏリング（第１封止部材に対応）、Ｌ２…Ｏリング（第２封止部材に対応）、Ｌ３…Ｏリング（第３封止部材に対応）

Claims (4)

1. 基板を負圧によって吸着保持するための吸着機構であって、
   軸方向に沿って前記基板を吸着保持するための負圧を与える通気孔が貫くシリンダシャフトと、基板に接触すると共に前記シリンダシャフトの一端側に取り付けられる吸着パッドとを備えるシリンダ体と、
   前記シリンダ体が挿通されると共に圧力に従って当該シリンダ体を移動可能とするシャフト挿通孔を備える本体と、
   を具備し、
   前記本体には、前記基板が接触すると共にその接触時には当該基板が規定の姿勢に保たれる基準面が設けられ、前記基準面には、前記シャフト挿通孔が開口して設けられ、
   少なくとも前記吸着パッドは、前記基準面から出入可能に設けられ、
   前記本体には、外部へ気体を排出するための第１エアー孔が前記通気孔と連通する状態で設けられ、
   前記シリンダシャフトの前記第１エアー孔側の外周側には、第１封止部材が設けられていて、この第１封止部材によって前記シリンダシャフトの外周側における前記シャフト挿通孔での前記気体の流通が阻止され、
   前記シャフト挿通孔には、前記シリンダシャフトの外周側において外部から気体を供給するための第２エアー孔が連通する状態で設けられ、
   前記第２エアー孔よりも前記基準面から離れる側であって前記シャフト挿通孔の内壁側には、第２封止部材が取り付けられ、
   前記シリンダシャフトの外周側のうち前記第２エアー孔よりも基準面側には、第３封止部材が取り付けられて、この第３封止部材によって前記シリンダシャフトの外周側における前記シャフト挿通孔での気体の流通が阻止される、
   ことを特徴とする吸着機構。
2. 請求項１記載の吸着機構であって、
   前記第１エアー孔は、前記シャフト挿通孔よりも小径に設けられていて、この第１エアー孔と前記シャフト挿通孔との境界部分に存在する第１ストッパ面への前記シリンダシャフトの衝突により、前記シリンダシャフトは前記第１エアー孔側に移動するのが規制され、
   前記シリンダシャフトには、大径部と、小径部とが設けられていて、前記シャフト挿通孔には、前記大径部を前記軸方向に移動自在な状態で位置させるシリンダ孔部と、前記小径部を前記軸方向に移動自在な状態で位置させる接続孔部とが設けられていて、
   前記シリンダ孔部と前記接続孔部との境界部分に存在する第２ストッパ面への前記シリンダシャフトの衝突により、前記シリンダシャフトは前記第１エアー孔とは反対側に移動するのが規制される、
   ことを特徴とする吸着機構。
3. 請求項１または２に記載の吸着機構であって、
   前記基準面には、その基準面から窪むように端面凹部が形成されていて、
   前記基板は、前記端面凹部の周囲の前記基準面に接触する状態で、前記端面凹部によって負圧が与えられる、
   ことを特徴とする吸着機構。
4. 請求項１記載の吸着機構を備える吸着装置であって、
   前記第１エアー孔に連結されると共に、前記シャフト挿通孔の内部の排気を行って当該シャフト挿通孔の内部に負圧を与える吸引手段と、
   前記第２エアー孔に連結されると共に、前記シリンダシャフトの外周面と前記シャフト挿通孔の内壁との間であって前記第２封止部材と前記第３封止部材とで囲まれる隙間に気体を加圧状態で供給する加圧手段と、
   前記吸引手段および前記加圧手段の作動を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記吸着パッドに前記基板が接触した場合に、前記加圧手段により前記隙間へ加圧状態で気体を供給している状態でも、前記吸引手段により前記第１エアー孔と連通する前記シャフト挿通孔内に与えられる負圧による圧力によって前記シリンダ体が前記第１エアー孔側に移動するように、前記制御手段は前記吸引手段と前記加圧手段の作動を制御する、
   ことを特徴とする吸着装置。