JPH1129219A - ロータリー搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でありながら、複数の工程を伴う
ワークにかかる作業を順次好適に行うことができるよ
う、ワーク等を好適に搬送すること。 【解決手段】 基部２０と、中心部に設けられた軸心１
５を中心に基部２０と相対的に一方の回動方向へ、３６
０度を３以上の整数で等分割した分割角度ずつ、該分割
数の数より１少ない数の回数分の角度を原点から回動し
た後、反対の回動方向へ一気に回動して前記原点に戻る
回動部１０と、回動部１０を回動駆動する回動駆動装置
２５と、回動部１０の円周を等分した位置にそれぞれ設
けられ、ワーク３０に係る作業を行う回動ステーション
１、２、３、４と、基部２０にそれぞれ設けられ、回動
ステーション１、２、３、４と共にワーク３０に係る作
業を行う固定ステーション２１、２２、２３、２４とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリー搬送装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被作業物であるワークに係る
複数の工程を伴う作業の自動化にあっては、ワークをコ
ンベア等で順次直線的に送る搬送装置の以外に、ワーク
を順次円周方向へ送る回転テーブル等のロータリー搬送
装置が一般的に用いられている。従来のロータリー搬送
装置は、ワークを保持する保持装置等が円周等分に複数
設けられた回転部を、軸心を中心に所定の回転角度ずつ
回転してインデックスし、ワークを次々に送る機構にな
っている。このロータリー搬送装置は、次々に送られて
くる複数のワークについて、複数の工程に渡る加工を順
次同時に行い、その加工が終わったワークを順次送り出
すという作業を、効率良く行うために有効である。な
お、前記回転部は、一方の回転方向へ間欠的にエンドレ
スで回転し、逆回転をすることはなかった。

【０００３】従来のロータリー搬送装置を利用したもの
として、図３に示すようなウェーハの外周面を鏡面に面
取りするウエハーの鏡面面取り機（特許第２５０１７６
３号公報に開示されたウェーハの研磨装置）がある。こ
の鏡面面取り機は、一定の回転角度で間欠回転する回転
部５０と、その回転部５０に周方向に等間隔に配置され
た複数の揺動アーム５１と、揺動アーム５１の一端側に
設けられ、ウェーハ６０を保持する保持装置５２と、回
転部５０の各停止位置における揺動アーム５１に対応し
て配設された、ウェーハのローダーステーション５３、
回転研磨部を有するウェーハの第１研磨ステーション５
４及び第２研磨ステーション５５、ウェーハのアンロー
ダーステーション５６の４ステーションと、第１及び第
２研磨ステーション５４、５５においてその各研磨ステ
ーション５４、５５に回転位置している揺動アーム５１
を回動して保持装置５２に保持されているウェーハ６０
の外周を回転研磨部の研磨面に押圧させる揺動アームの
揺動装置５７とを具備する。なお、保持装置５２は、ウ
ェーハ６０を吸着して保持する吸着装置によって構成さ
れ、回転駆動装置５８によってウェーハを保持した状態
で回転可能に設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
鏡面面取り機等に用いられている従来のロータリー搬送
装置では、回転部の回転方向がエンドレスに一方向であ
るため、電装品、シリンダ装置等を回転部上に搭載して
作動させるには、電線、センサー等の配線、及び、減圧
装置（吸着装置）、加圧装置（シリンダ装置）等の流体
圧装置の配管が、巻き取られてねじ切られてしまうこと
を防止するため、スリップリング及びロータリージョイ
ントを用いることが不可欠であるという課題があった。
すなわち、エンドレスに回転しても電気的な接続が切断
されないようにスリップリングが用いられ、流体圧装置
の流路の切断がなされないようにロータリージョイント
が不可欠であり、構成が複雑になってしまう。また、ス
リップリングの極数が限定されることにより、複雑な装
置の場合はシーケンサ（制御ユニット）を、運動する回
転部に搭載することを要するなど、装置構成が大きく制
約されてしまうという課題があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、スリップリング
及びロータリージョイントを要せず、簡単な構成であり
ながら、複数の工程を伴うワークにかかる作業を順次好
適に行うことができるよう、ワーク等を好適に搬送でき
るロータリー搬送装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、本発明は、
基部と、中心部に設けられた軸心を中心に前記基部と相
対的に一方の回動方向へ、３６０度を３以上の整数で等
分割した分割角度ずつ、該分割数の数より１少ない数の
回数分の角度を原点から回動した後、反対の回動方向へ
一気に回動して前記原点に戻る回動部と、該回動部を回
動駆動する回動駆動装置と、前記回動部に、円周を前記
分割角度と同一の角度で等分した位置にそれぞれ設けら
れ、ワークに係る作業を行う回動ステーションと、前記
基部に、前記回動ステーションの停止位置と対応した位
置にそれぞれ設けられ、前記回動ステーションと共にワ
ークに係る作業を行う固定ステーションとを具備する。

【０００７】また、前記回動ステーションには、ワーク
を保持する保持装置が備えられていることで、一回のチ
ャックで、ワークに係る作業の複数工程を連続的に好適
に行うことができ、作業効率を向上できる。

【０００８】また、前記固定ステーションの一つが、ワ
ークを供給するローダ機能、及びワークを排出するアン
ローダ機能を備えることで、ワークに係る作業のタクト
タイムを好適に設定でき、作業効率を向上できる。

【０００９】また、前記回動ステーションには、ワーク
の加工等を行う作業装置が備えられ、前記固定ステーシ
ョンには、ワークを保持する保持装置が備えられている
ロータリー搬送装置を用いても、好適なワークに係る自
動作業機を構成できる。

【００１０】また、前記回動ステーションには、電動装
置及び／又は流体圧装置等の配線及び／又は配管が必要
な装置が備えられた複雑な構成の装置にあっても、回動
部は回転でなく回動運動を行うので、配線や配管が、回
動ステーションに備えられた前記装置に直接接続されて
も、ねじれてしまうことがない。従って、スリップリン
グやロータリージョイントが不要であり、構成を簡略化
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は
本発明にかかる４つのステーションを有するロータリー
搬送装置を模式的に説明する平面図である。また、図２
は図１の実施例の作動状態を工程順に説明する工程図で
ある。

【００１２】２０は基部であり、固定されている。この
基部２０は、設置場所自体を含む概念であり、特別な部
材であることを要しない。１０は回動部であり、中心部
に設けられた軸心１５を中心に基部２０と相対的に一方
の回動方向（本実施例では反時計回転方向：矢印Ａ、
Ｂ、Ｃ方向）へ、３６０度を３以上の整数（本実施例で
は４）で等分割した分割角度（本実施例では９０°）ず
つ、その分割数（本実施例では４）の数より１少ない数
の回数分（本実施例では３回分）の角度（本実施例では
２７０°）を原点ＯＰから回動した後、反対の回動方向
（本実施例では時計回転方向：矢印Ｄ方向）へ一気に回
動（本実施例では２７０°）して原点ＯＰに戻ることが
可能に設けられている。

【００１３】この回動部１０の運動は、以下のようにも
表現できる。分割角度θは、円周（３６０°）÷工程数
（Ｎ）＝回動角度（３６０°／Ｎ）の式で計算される回
動角度のことである。回動部１０は、先ず、一方の回動
方向へ、３６０°／Ｎの角度分ずつ、Ｎ−１回順次回動
する。その後（すなわちＮ回目のとき）、３６０°−
（３６０°／Ｎ）の角度を反転して元の位置関係の状態
に戻る。従って、本実施例のように工程数が４の場合
は、分割角度θが３６０°÷４＝９０°となり、３回分
順次回動して総計で２７０°（９０°×３）を一方の回
動方向へ回動した後、反転して２７０°戻ることにな
る。なお、工程数Ｎは、３以上の整数であり、Ｎ−１の
回数も必ず複数になる。

【００１４】２５は回動駆動装置であり、回動部１０を
回動駆動する。この回動駆動装置としては、サーボモー
タを用いた回動機構を利用すればよい。サーボモータに
よれば、設定した角度位置へ精度よく好適に回動できる
と共に、制御装置による制御によって正逆の両方向の設
定角度位置へ自在に適切に回動できる。なお、回動駆動
装置としては、サーボモータに限らず、多段に駆動する
シリンダ装置ユニット等、種々の機構を使用することが
可能である。

【００１５】１は第１の回動ステーション、２は第２の
回動ステーション、３は第３の回動ステーション、４は
第４の回動ステーションである。工程数Ｎの数と同数が
設けられている。これらの回動ステーション１、２、
３、４は、回動部１０に、円周を分割角度θと同一の角
度（本実施例では９０°）で等分した位置であるアーム
の先端部にそれぞれ設けられ、ワーク３０に係る作業を
行うために設けられている。なお、各回動ステーション
は、本実施例のようにアームの先端に設けられることに
限定されることはなく、回動部１０に一体的に設けられ
ていればよい。

【００１６】２１は第１の固定ステーション、２２は第
２の固定ステーション、２３は第３の固定ステーショ
ン、２４は第４の固定ステーションである。工程数Ｎの
数と同数が設けられている。これらの各固定ステーショ
ン２１、２２、２３、２４は、基部２０に、各回動ステ
ーション１、２、３、４の停止位置と対応した位置にそ
れぞれ固定されて設けられ、各回動ステーション１、
２、３、４と共にワーク３０に係る作業を行うために設
けられている。

【００１７】また、各回動ステーション１、２、３、４
には、ワークを保持する保持装置１ａ、２ａ、３ａ、４
ａが備えられていることで、一回のチャックで、ワーク
３０に係る作業の複数工程を連続的に好適に行うことが
でき、作業効率を向上できる。

【００１８】また、固定ステーションの一つである第１
の固定ステーション２１が、ワーク３０を供給するロー
ダ機能、及びワーク３０を排出するアンローダ機能を備
えることで、ワーク３０に係る作業のタクトタイムを好
適に設定でき、作業効率を向上できる。

【００１９】また、各回動ステーション１、２、３、４
には、電動装置及び／又は流体圧装置等の配線及び／又
は配管が必要な装置１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂが備えられ
た複雑な構成の装置にあっても、回動部１０は回動運動
を行うのみであるから、配線や配管がねじられることが
ない。従って、スリップリングやロータリージョイント
が不要であり、構成を簡略化できる。

【００２０】次に、図２の工程図に基づいて、図１の実
施例の作動状態を説明する。図２（ａ）は、第１工程
（ａ）を示す平面図であり、第１の固定ステーション２
１に対応して第１の回動ステーション１が位置し、第２
の固定ステーション２２に対応して第４の回動ステーシ
ョン４が位置し、第３の固定ステーション２３に対応し
て第３の回動ステーション３が位置し、第４の固定ステ
ーション２４に対応して第２の回動ステーション２が位
置している。

【００２１】図２（ｂ）は、第２工程（ｂ）を示す平面
図であり、第１工程（ａ）の状態から回動部１０が９０
°反時計回転方向（矢印Ａ）へ回動した状態であり、第
１の固定ステーション２１に対応して第２の回動ステー
ション２が位置し、第２の固定ステーション２２に対応
して第１の回動ステーション１が位置し、第３の固定ス
テーション２３に対応して第４の回動ステーション４が
位置し、第４の固定ステーション２４に対応して第３の
回動ステーション３が位置している。

【００２２】図２（ｃ）は、第３工程（ｃ）を示す平面
図であり、第２工程（ｂ）の状態から回動部１０が９０
°反時計回転方向（矢印Ｂ）へ回動した状態であり、第
１の固定ステーション２１に対応して第３の回動ステー
ション３が位置し、第２の固定ステーション２２に対応
して第２の回動ステーション２が位置し、第３の固定ス
テーション２３に対応して第１の回動ステーション１が
位置し、第４の固定ステーション２４に対応して第４の
回動ステーション４が位置している。

【００２３】図２（ｄ）は、第４工程（ｄ）を示す平面
図であり、第３工程（ｃ）の状態から回動部１０が９０
°反時計回転方向（矢印Ｃ）へ回動した状態であり、第
１の固定ステーション２１に対応して第４の回動ステー
ション４が位置し、第２の固定ステーション２２に対応
して第３の回動ステーション３が位置し、第３の固定ス
テーション２３に対応して第２の回動ステーション２が
位置し、第４の固定ステーション２４に対応して第１の
回動ステーション１が位置している。そして、この第４
工程（ｄ）の状態から回動部１０が２７０°時計回転方
向（矢印Ｄ）へ回動した状態が、図２（ａ）に示す第１
工程（ａ）になる。

【００２４】ここで、工程の流れを明確にするため、第
１の固定ステーション２１での工程を１サイクルのワー
ク３０の離脱及び保持を行うスタートの工程とし、第１
の回動ステーション１の動作と、第２の回動ステーショ
ン２の動作を対比する。第１の回動ステーション１で
は、工程（ａ）がスタートとなり、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）、（ａ）の順で１サイクルの作業工程が完結する
（矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ参照）。このサイクルを繰り返せ
ば、連続的に作業ができる。これは、第１の回動ステー
ション１が、エンドレスで回転した搬送動作と結果的に
同一になる。第２の回動ステーション２では、工程
（ｂ）がスタートとなり、（ｃ）、（ｄ）、（ａ）、
（ｂ）の順で１サイクルの作業工程が完結する（点線の
矢印ｂ、ｃ、ｄ、ａ参照）。このサイクルを繰り返せ
ば、連続的に作業ができる。これは、第２の回動ステー
ション２が、エンドレスで回転した搬送動作と結果的に
同一になる。同様に図２に示す工程順で作業を行うこと
で、第３の回動ステーション３及び第４の回動ステーシ
ョン４も、エンドレスで回転した搬送動作と結果的に同
一になる。

【００２５】従って、本発明によれば、３６０°以上回
転することのない回動動作でありながら、従来の一方の
回転方向へエンドレスに回転してワーク等を搬送するロ
ータリー搬送装置と、結果的に全く同一の搬送動作にな
っている。これにより、各回動ステーションは、従来の
ロータリー搬送装置と同様に順次位相がずれた状態で、
複数の工程を伴うワークにかかる作業を順次同時に連続
して行うことができる。このように、回転でない回動動
作によって好適な搬送動作を発生させることが可能にな
るため、配線や配管がねじられて絡むことはなく、スリ
ップリング及びロータリージョイントを要しない。従っ
て、装置の構成を、非常に簡単にできる。なお、安全機
構としては、誤作動等でも３６０°以上回転することが
ないよう、所定の位置で回動部１０の回転を阻止するス
トッパを設けてもよい。

【００２６】次に、図１及び図２のロータリー搬送装置
を、具体的な例としてウェーハの研磨装置に適用する場
合について説明する。例えば、ウェーハを一枚ずつ研磨
する枚葉式のポリシングの場合、第１の固定ステーショ
ン２１をローダ及びアンローダ装置とし、第２の固定ス
テーション２２を１次研磨用の研磨定盤装置とし、第３
の固定ステーション２３を２次研磨用の研磨定盤装置と
し、第４の固定ステーション２４を仕上研磨用の仕上定
盤装置とすればよい。なお、上記各定盤装置は、基本的
に、ウェーハの表面を液状研磨剤（スラリー）を介して
研磨する研磨面が形成された定盤と、その定盤について
回転等の運動をさせる運動駆動機構から構成されてい
る。

【００２７】そして、各回動ステーション１、２、３、
４には、基本的に、ウェーハを保持盤表面へ水貼り或い
は減圧吸着手段等の貼着手段によって保持させるウェー
ハの保持装置を備えると共に、ウェーハ表面を前記研磨
面に当接させるべく前記保持装置を定盤に対して接離動
させる接離動手段、ウェーハを前記保持盤を介して前記
研磨面へ押圧する押圧手段（例えば、加圧手段であるエ
アバック機構）、ウェーハが前記研磨面に当接・押圧さ
れた状態で保持装置を回転運動させる回転駆動装置、及
び各種センサーを搭載すればよい。

【００２８】このように各回動ステーション１、２、
３、４上には、複雑なシステム、特に電動装置や流体圧
装置等の配線及び配管の必要な装置１ｂ、２ｂ、３ｂ、
４ｂが搭載されることになるが、本発明によれば、回転
でない回動動作によって搬送動作がなされるため、それ
らの装置１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂに直接に配線及び配管
が接続されても、各配線及び配管は巻き取るようにねじ
られることはない。従って、スリップリング及びロータ
リージョイントが不要であり、装置の構成を、非常に簡
単にできる。また、装置がシンプルであり、摺動部の消
耗品をなくすことができ、装置の信頼性を向上できる利
点もある。

【００２９】以上の実施例では、各回動ステーションが
上側に位置すると共に各アームの先端部に設けられ、各
固定ステーションが下側に位置する場合について説明し
たが、本実施例はこれに限定されない。すなわち、各回
動ステーションを含む回動部は、単なる円盤状である回
動テーブルの形態でもよいし、各回動ステーションを下
側に、固定ステーションを上側に位置させてもよい。

【００３０】また、以上の実施例では、各回転ステーシ
ョン１、２、３、４に保持装置を備えた場合を説明した
が、本発明はこれに限らず、各回動ステーション１、
２、３、４には、ワークの加工等を行う作業装置が備え
られ、各固定ステーション２１、２２、２３、２４に
は、ワークを保持する保持装置が備えられているロータ
リー搬送装置としても、その各固定ステーション２１、
２２、２３、２４に設けられた保持装置へのワークの給
排装置を併用することなどによって、ワークに係る作業
効率の良い自動作業機を構成できる。なお、ワークの加
工を行う作業装置としては、機械加工で用いられるドリ
ル、面取り、タップ、ワークの受渡し装置等、種々のも
のが適用できる。

【００３１】また、以上の実施例では、回動ステーショ
ン及び固定ステーション共に４つのステーション（４工
程）がある場合について説明したが、本発明は、３つの
ステーション或いは５以上のステーションがある場合に
ついても、同様の好適な効果を得ることができるのは勿
論である。また、本発明は、機械加工の分野に限られ
ず、例えば食品加工等、巾広く利用できるのも勿論であ
る。また、研磨装置に適用する場合には、前述したポリ
シング装置に限られず、従来の技術の欄で説明した鏡面
面取り機にも好適に適用できる他、ラップ装置等にも好
適に適用できる。以上、本発明の好適な実施例について
種々述べてきたが、本発明はこの実施例に限定されるも
のではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多
くの改変を施し得るのは勿論のことである。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、３６０°以上回転する
ことのない回動動作でありながら、従来の一方の回転方
向へエンドレスに回転してワーク等を搬送するロータリ
ー搬送装置と、結果的に全く同一の搬送動作をすること
ができ、複数の工程を伴うワークにかかる作業を順次好
適に行うことができる。このように、回転でない回動動
作によって好適な搬送動作を発生させることが可能にな
るため、回動部に設けられた装置に配線や配管が直接接
続された場合にも、その配線や配管がねじられて絡むこ
とはない。従って、スリップリング及びロータリージョ
イントが不要であり、装置の構成を非常に簡単にでき、
装置がシンプルであるため信頼性も向上できるという著
効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータリー搬送装置の一実施例を
示す平面図である。

【図２】図１の実施例の作動状態を説明する工程図であ
る。

【図３】従来の技術を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 第１の回動ステーション ２ 第２の回動ステーション ３ 第３の回動ステーション ４ 第４の回動ステーション １ａ、２ａ、３ａ、４ａ 保持装置 １０ 回動部 １５ 軸心 ２０ 基部 ２１ 第１の固定ステーション ２２ 第２の固定ステーション ２３ 第３の固定ステーション ２４ 第４の固定ステーション ２５ 回動駆動装置 ３０ ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部と、 中心部に設けられた軸心を中心に前記基部と相対的に一
   方の回動方向へ、３６０度を３以上の整数で等分割した
   分割角度ずつ、該分割数の数より１少ない数の回数分の
   角度を原点から回動した後、反対の回動方向へ一気に回
   動して前記原点に戻る回動部と、 該回動部を回動駆動する回動駆動装置と、 前記回動部に、円周を前記分割角度と同一の角度で等分
   した位置にそれぞれ設けられ、ワークに係る作業を行う
   回動ステーションと、 前記基部に、前記回動ステーションの停止位置と対応し
   た位置にそれぞれ設けられ、前記回動ステーションと共
   にワークに係る作業を行う固定ステーションとを具備す
   ることを特徴とするロータリー搬送装置。
2. 【請求項２】 前記回動ステーションには、ワークを保
   持する保持装置が備えられていることを特徴とする請求
   項１記載のロータリー搬送装置。
3. 【請求項３】 前記固定ステーションの一つが、ワーク
   を供給するローダ機能、及びワークを排出するアンロー
   ダ機能を備えることを特徴とする請求項２記載のロータ
   リー搬送装置。
4. 【請求項４】 前記回動ステーションには、ワークの加
   工等を行う作業装置が備えられ、 前記固定ステーションには、ワークを保持する保持装置
   が備えられていることを特徴とする請求項１記載のロー
   タリー搬送装置。
5. 【請求項５】 前記回動ステーションには、電動装置及
   び／又は流体圧装置等の配線及び／又は配管が必要な装
   置が備えられた請求項１、２、３又は４記載のロータリ
   ー搬送装置。