JPH01274991A - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気浮上搬送装置の改良に関する。

（発明の概要） 本発明は、キャリア内に磁気力で浮上している浮上体が
キャリアの移動開始時または停止時にその慣性により移
送方向に振動したとき、その移送方向の振動を位置セン
サで検出し、この検出信号を基に制振電磁石の励磁電流
を制御して振動を防止するようにしたものである。

（従来の技術） 近年、ＩＣ製造工場等のように高度なりリーン環境が要
求される場所においては、半導体ウェハー等の搬送物を
非接触的に搬送する磁気浮上搬送装置が用いられている
。

上記従来の磁気浮上搬送装置は、キレリア内にＮｌ２石
を設け、この電磁石の磁力により搬送アームを有する浮
上体を保持するとともに、キャリアは搬送機構により移
動できるように構成されており、またキャリアと浮上体
間にはシールパイプが介在されていて、浮上体側は外界
と完全な遮断状態に維持されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記磁気浮上搬送装置にあっては浮上体
はキャリアに設けられた電磁石により浮上体の半径（ラ
ジアル）方向だけ支持されているため、半径方向の振動
は電磁石の励磁電流が制御されて効果的に防止されるよ
うになっているが、キャリアの移動開始時または停止時
に浮上体の慣性によって、浮上体が移動方向に振動する
という問題点があった。

特に、停止時において被搬送物の振動が自然に減衰して
停止するまで、次の工程に移ることができず搬送効率が
低下するという不都合があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その構成はキレリア内に搬送アームを有する浮
上体を電磁石により浮上させ、該キャリアを搬送機構に
より移動して被搬送物を搬送するための磁気浮上搬送装
置において、前記キャリアに前記浮上体の移動方向の振
動を検出するための位置センサおよび浮上体を互いに移
動方向の反対側に吸引する制振電磁石を設けるとともに
、前記位置センサが振動を検出したとき浮上体の振動を
停止するように前記制振電磁石の励磁電流を制御する制
御手段を設けたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明では、位置センサが浮上体の移動方向の振動を検
出したとき、浮上体の移動方向の振動を停止するように
制振電磁石の励磁電流が制御される。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１，２図は本発明装置の第１の実施例を示すものであ
って、第１図は磁気浮上搬送機本体ａの断面斜視図およ
び第２図は電気的構成である制御手段すも含む概略構成
図である。

図中１はキレリアであって、その全体形状は中空のボッ
クスとなっており、その内部に後述の電磁石等が内蔵さ
れている。

キャリア１の底面には左右２前後に４個の摺動子２．２
・・・が段けられており、これらはベツド３上に平行に
設けられた２本のがイドレール４，４上に載置されてい
るとともに、その中央部には雌ねじ部５が設けられてお
り、この雌ねじ部５にはベツド３上に設けられた２つの
軸受６．６間に回転自在に軸支されたボールねじ７が螺
合されている。

したがって、このボールねじ７が王−夕８により回転さ
れるとその回転方向に応じてキャリア１を矢印六方向へ
移動させることができる。

図中９はキャリア１の両側壁に設けられた開口ｉｏ、ｉ
ｏを貫通し、その両端がベツド２の両端から立設してい
る端板１１，１１にフランジ止めされた円筒状のシール
パイプである。シールパイプ９は非磁性体からなってい
て、その一方の端は盲板１２により閉じられているとと
もに、他方は作業室１３に開口されている。

作業室１３内は真空状態に維持されているので、これと
連通ずるシールパイプ９内も真空に維持され、したがっ
て外部との連通状態が断たれた状態にある。

図中１４は強磁性体からなる浮上体であって、その長さ
はキャリア１の長さとほぼ同一で、かつその直径はシー
ルパイプ９の内径よりわずかに小さい全体形状が棒状体
を呈している。

浮上体１４の一端からは作業室１３に延びる搬送７−ム
１４ａが設けられており、この先端に半導体ウェハー等
の被搬送物Ｃが載置されるように構成されている。

浮上体１４の軸方向中央付近の円周は、その両側より径
の小さい小径部１５に形成されているとともに、その小
径部１５の外周には、その半円分ずつ互いに円周方向位
置を異ならせ、かつ外径が大径部１５−と等しい突起部
１６ａ、１６ｂｔｆｉ設けられている。

小径部１４ａの両側にはその外方にいくに従って径が大
きくなるテーパ部１７ａ、１７ｂが形成されている。

突起部１６ａａよび１６ｂに対応するキャリア１には、
制振電磁石１８ａおよび１８ｂが設けられている。した
がって、これら制振電磁石１８ａ。

１８ｂが励磁されたとき、各制振型ｆｌｉ石からは第２
図矢印イ２口に示す吸引力が発生し、その吸引力は浮上
体１４をその軸方向と直交するよりわずかな角度をもっ
て吸引するように作用する。このため、矢印１２口で示
す吸引力の浮上体１４の軸方向、すなわち浮上体１４の
移動方向の分力は互いに反対向きとなる。

テーバ部１７ａおよび１７ｂに対応するキャリア１には
、それぞれ一対の位置センサ１９ａ、１９ｂおよび２０
ａ、２０ｂがＦ＝ｉＧｆられている。これらセンサは浮
上体１４と各センサ間のギャップを検出するものであっ
て、インダクタンス式のものが使用でき、例えば先に本
出願人が実願昭６１−６１２６１号で提案した位置検出
センサが使用できる。

位置センサ１９ａ、１９ｂおよび２０ａ、２０ｂは、浮
上体１４がその移動方向へ移動（振動）したとき互いに
逆の位置検出出力を発生させる。

例えば、図において浮上体１４が右側に移動したとき、
位置センサ１９ａ、１９ｂはギャップが小さくなって検
出出力値が大きくなり、これとは逆に位置センサ２０ａ
、２０ｂはギャップが大きくなって検出出力値が小さく
なる。これら検出出力値により後述の制御手段すにより
制振電磁石１８ａ、１８ｂの励磁電流が制御される。

図中２１ａ、２１ｂおよび２２ａ、２２ｂは浮上体１４
の左右側の大径部１５′に対応してキャリア１に設けら
れた浮上用電磁石であって、浮上体１４を浮上する周知
の磁気浮上手段である。

なお、これら浮上用電磁石の励磁電流制御は、浮上体１
４の半径方向の位置を検出するラジアル位置センサ２３
ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｔ）によるラジアル方向位置
の検出信号をフィードバックして図示しない制御手段に
より制御される。

制御手段ｂｔ、ｔｉｉ’＋ｉ振電磁石１８ａおよび１８
ｂの励磁電流の制御を行なうものであって、位置センサ
１９ａ、１９ｂおよび２０ａ、２０ｂの検出出力を基に
制御される。

すなわち、各位置センサ１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０
ｂの検出出力信号はブリッジ回路２５に送出される。ブ
リッジ回路２５では位置センサ１９ａ、１９ｂの出力信
号を基にこれら位置センサとテーバ部１７ａとのギャッ
プが検出され、一方位置センサ２０ａ、２０ｂの出力信
号を基にこれら位置センサとテーバ部１７ｂとのギャッ
プが検出される。

浮上体１４がその移動方向に移動しない状態、すなわち
振動しない状態（基準位置状態）においては、各位置セ
ンサ１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂは浮上体１４の平
常時の所定位置が検出されているので、位置センサ１９
ａ、１９ｂ及び２０ａ、２０ｂは均衡しブリッジ回路２
５からは基準信号発生回路２６からの基準信号（しきい
値）と等しい信号が送出される。

このため、比較器２７からはしきい値と出力信号との差
分の信号は出力されず、したがって信号処理回路２８か
らの出力信号は増幅回路２９ａ。

２９ｂを介して所定の等しい励磁電流が各制振電磁石１
８ａ、１８ｂに送出される。

一方、浮上体１４がその移動方向に振動したとき、各位
置センサ１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂの検出出力信
号のバランスが崩れることにより、各センサと浮上体１
４間のギャップに移動が生じたことが検出される。この
ためブリッジ回路２５からはギャップの変動に応じた出
力信号、例えば浮上体１４が基準位置状態より右側に位
置したときは基準信号より小さい出力信号が、逆に左側
に位置したときは大きい出力信号が比較器２７に送出さ
れる。

比較器２７からは出力信号と基準信号との差分に応じた
比較信号が信号処理回路２８に送出され、これにより増
幅回路２９ａ、２９ｂが制御される。

増幅回路２９ａ、２９ｂは、例えば浮上体１４が基準位
置状態より右側に移動したとき制振電磁石１８ａの励磁
電流を弱め、逆に制振電磁石１８ｂの励磁電流を強める
ように出力される。このため、キャリア１にはその移動
方向と逆向きに制振電磁石１８ａ、１８ｂから吸引力が
作用するので、浮上体１４の移動、すなわち撮動は効果
的に防止される。

第３図は本発明装置の第２の実施例を示す概略構成図で
ある。

本実施例の特徴は制振電磁石と浮上用型！ｉ石を兼用さ
せたところにある。なお、上述の実施例と同一構成要素
ないし同一機能を有する構成要素には、同一符号が用い
られている。

浮上体１４は両端にテーパ部１７ａ、１７ｂを有すると
ともに、突起部１６ａ、１６ｂは各テーパ部１７ａ、１
７ｂの内側近傍に設けられている。

各テーパ部１７ａ、１７ｂに対応して設けられる各位置
センサ１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂについては上述
の実施例と同じであるが、浮上用電磁石と兼用した制振
用電磁石３０ａ、３０ｂおよび３１ａ、３１ｂのキャリ
ア１への取付位置は、各突起部１６ａ、１６ｂと大径部
１５′の端部から外方へ多少ずれて位置するように構成
されている。

したがって、振動のない平常時には各制振電磁石３０ａ
、３０ｂ、３１ａ、３１ｂと浮上体１４との間には矢印
ハ、二、ホ、へで示すように、浮上体１４の中心から四
方へ均等に吸引する磁力が作用し、浮上体１４は基準位
置状態が維持される。

ところが、浮上体１４が基準位置状態から移動方向に移
動したとき、その移動量が各位置センサ１９ａ、１９ｂ
、２０ａ、２０ｂにより検出される。

例えば浮上体１４が図示の左側に移動したときは、ブリ
ッジ回路３２ａからは比較器３３に設定されたしきい値
よりも大きな出力信号が、逆にブリッジ回路３２ｂから
は小さな出力信号が比較器３３に送出される。

加減算回路３４ａ、３４ｂには基準信号発生回路３５か
ら所定レベルの基準信号が供給されており、その信号に
対し比較器３３からの信号が加算あるいは減算される。

上側の場合、加減算回路３４ａは減算を、また３４ｂは
加算が行なわれる。

加減算回路３４ａ、３４ｂで計算された出力信号が比較
器３６ａ、３６ｂに予め設定されたしきい値と比較され
、その差分に応じた出力信号が信号処理回路３７ａ、３
７ｂに送出され、増幅回路３８ａ、３８ａ−ｃｔｊよび
３８ｂ、ａａｂ−を介して各制振電磁石３０ａ、３０ｂ
および３１ａ、３１ｂの励磁電流が制御される。

したがって、上記の浮上体１４が左側に移動したときは
制振電Ｗｉ′ｃ１３０ａ、３０ｂの励磁電流は弱くなり
、逆に制振電磁石３１ａ、３１ｂの励磁電流が強くなる
ように制御される。一方、浮上体１４が右側に移動した
ときは制振電磁石３０ａ。

３０ｂの励磁電流は強くなり、逆に制振電磁石３１ａ、
３１ｂの励磁電流が弱くなるように制御される。このた
め浮上体１４の移動方向の振動は防止され、速やかに基
準位置状態に静止することができる。

浮上体１４の浮上調整は、位置センサ１９ａ。

１９ｂの検出信号をフィードバックして制振電磁石３０
ａ、３０ｂの励磁電流を制御覆るとともに、位置センサ
２０ａ、２０ｂの検出信号をフィードバックして制振電
磁石３１ａ、３１ｂの励磁電流を制御することにより行
なわれる。

以上のように、本実施例においては制振電磁石と浮上用
電磁石とを兼用したため、装置を簡略化することができ
る効果がある。

なお、上述した各実施例では浮上体の移動方向の振動を
浮上体に設けられたテーパ部と、これに対応した位置セ
ンサで検出するようにしたが、これを浮上体１４の軸方
向の移動を検出する位置センサで行なうようにしてもよ
い。例えば、第１図の実施例であれば位置センサを盲板
１２に設は浮上体１４の軸方向位置を検出して行なう。

（効果） 本発明は、上記のように浮上体の移動方向の振動を位置
センサが検出したとき、制振電磁石の励磁電流がその振
動を打ち消すように制御されるように構成したので、キ
ャリアの移動開始時または停止時の浮上体の振動が効果
的に防止される。

したがって、移動方向の振動のない磁気搬送を行なうこ
とができ搬送効率を高めることができる等の効果を有す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る断面斜視図、第２
図はその概略構成図および第３図は本発明の第２の実施
例に係る概略構成図である。 １・・・キャリア １４・・・浮上体 １４ａ・・・搬送アーム １８ａ、１８ｂ、３０ａ、３０ｂ−・・制振電磁石１９
ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂ−・・位置センサ２１ａ、
２１ｂ、２２ａ、２２ｂ ・・・浮上用型！ｉ石 ａ・・・磁気浮上搬送機本体 ｂ・・・制御手段 特許出願人　セイコー精機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、キャリア内に搬送アームを有する浮上体を電磁石に
   より浮上させ、該キャリアを搬送機構により移動して被
   搬送物を搬送するための磁気浮上搬送装置において、 前記キャリアに前記浮上体の移送方向の振動を検出する
   ための位置センサおよび浮上体を互いに移送方向の反対
   側に吸引する制振電磁石を設けるとともに、前記位置セ
   ンサが移送方向の振動を検出したとき浮上体の移送方向
   の振動を停止するように前記制振電磁石の励磁電流を制
   御する制御手段を設けたことを特徴とする磁気浮上搬送
   装置。