JPS63178704A - 磁気浮上型搬送装置 - 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、半導体製造工場など清浄環境下での使用に適
する磁気浮上型搬送装置に関する。

（従来の技術） 通常、半導体ウェハー等を取扱う工場では、クリーンル
ームと呼ばれる清浄環境下で作業が行われるのが一般的
である。このため、半導体ウェハー等を搬送する装置に
あっても、その搬送中に細かい塵が出ないようなものが
求められる。

このような半導体ウェハー等の搬送装置としては従来、
たとえば、本出願人による先の出願に係る第−従来例（
昭和６１年１０月６日提出の実用新案登録願）および第
二従来例（昭和６１年１２月１９日提出の特許願）があ
る。このような従来の磁気浮上型搬送装置は、第７図に
示すように、半導体ウェハーを収納したウェハーケース
３等の被搬送物を搬送する台車１（搬送台本体）をカイ
ト部材２上に磁気浮上させ、この台車１をカイト部材２
に沿って所定位Ｗまで搬送するようになっている。すな
わち、台車１とカイト部材２とが非接触の状態でウェハ
ーケース３等が搬送されることにより、潤滑油を用いる
必要かないためクリーンルームか清浄に維持されるもの
である。

ところで、台車１にはガイド部材２の周面に対向して円
周方向に等間隔に電磁石９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが設け
られており、さらにガイド部材２の脚部４の両側面に対
向して電磁石１０ａ、１ｏｂがそれぞれ設けられている
。そして、台車１内に搭載されたコントローラ１１から
上記電磁石９ａ、９ｂ、９Ｃ１９ｄ、１０ａ、１０ｂに
通電し、台車１をカイト部材２上に磁気浮上させるよう
になっている。

また、第８図に示すように電磁石９ａ、９ｂ、９ｃ、９
ｄは台車１の前後両端部にそれぞれ（計２組）設けられ
、これら前後の電磁石の磁力により台車１がガイド部材
２の軸線に対して上下あるいは左右に傾かないよう規制
し、電磁石１０ａ、１０ｂの磁力により台車１がガイド
部材２の回りに回転しないよう規制するようになってい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の磁気浮上型搬送装置に
あっては、第７図に示すように、台車１を牽引するスチ
ールベルト８（牽引手段）か台車１の側部に設けられた
連結バー５に固定（係止）され、スチールベルト８がこ
の連結バー５の係止部を介して台車１を牽引するような
構成となっていたため（前記第−従来例参照）、カイト
部材２の軸中心に関して台車１に回転モーメントが働き
、台車１を図中左右方向にこじって台車１をカイト部材
２の軸線に対して傾けるような力が加わる。

このため、台車１の傾きを矯正するために上記前後の電
磁石９ａ〜９ｄの磁力を互いに左右反対方向に強めるよ
う余計な電流が流れ、それたけ電力消費量が増大する。

また、台車１は図中左右方向に傾いたり矯正されたりし
て微小に振動しながら搬送される現象が生じ、台車１を
安定した状態で円滑に搬送することができない。

さらに、ガイド部材２が１本であるために、台車１の上
に載置するウェハーケース３が中心から左右いずれかに
偏って載置されると台車１をカイト部材２の周りに回転
させようとする力が加わり、その回転を矯正するために
電磁石１０ａ、１０ｂに電流が流れる。そして、この電
流量が過大になると電磁石１０ａ、１０ｂのコイルが発
熱し、コイル被覆物質が蒸発してクリーンルームの清浄
度を低下させるという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は前記問題点を解決するため、被搬送物を
支持する搬送台本体と、この搬送台本体に挿通し搬送台
本体を所定方向に移動するよう案内するガイド部材と、
このガイド部材の周面に対向するよう前記搬送台本体に
設けられガイド部材の周面との間に所定の隙間を形成す
るよう搬送台本体を磁力により浮上させる磁気浮上手段
と、前記搬送台本体に係止し搬送台本体を前記ガイド部
材に沿って所定方向に移動させる牽引手段と、を備えた
磁気浮上型搬送装置において、前記ガイド部材を互いに
平行に２本配置し、前記搬送台本体はこれら２本のカイ
ト部材にともに挿通され、前記牽引手段が前記２本のカ
イト部材の間の中間点で前記搬送台本体に係止するよう
にした構成としたものである。

（作用） このような構成の磁気浮上型搬送装置によれば、ガイド
部材を互いに平行に２本配置し、搬送台本体はこれら２
本のガイド部材にともに挿通され、牽引手段が前記２本
のカイト部材の間の中間点で前記搬送台本体に係止する
ようにしたため、左右方向においては、搬送台本体と牽
引手段との係止点に牽引力が加わってそれぞれのカイト
部材の軸中心に関して２つの回転モーメントが働くが、
この２つの回転モーメントは互いに反対方向に働くため
に互いに相殺し合い、結局搬送台本体には左右方向には
回転モーメントが働かないことになる。また上下方向に
おいては、搬送台本体と牽引手段との係止点は２本のガ
イド部材の軸中心を結ぶ線上にあるため、前記係止点と
軸中心との上下方向の距離が零となって、搬送台本体に
はカイト部材の軸線に対して傾くような回転モーメント
が働くことはない。したがって、搬送台本体がカイト部
材の軸線に対して傾くことがないため、その傾きを矯正
するために電磁石に余計な電流が流れることはなく、し
たがって電力消費量が軽減される。

そして、搬送台本体が従来のように左右方向に微小に振
動しながら搬送される現象が生じることもなく、搬送台
本体は安定した状態で円滑に搬送されることができる。

さらに搬送台本体は２本のガイド部材にともに挿通され
るため、一方のガイド部材が、他方のガイド部材の回り
に搬送台本体が回転しようとするときの回り止めの機能
も果たすことができる。

このため、搬送台本体の上に載置される被搬送物が中心
から多少偏って載置されても搬送台本体は従来のように
容易に回転することはない。したがって、搬送台本体の
回転を規制するための電磁石に過大な電流が流れてその
コイルが発熱し、コイル被覆物質が蒸発してクリーンル
ームの清浄度を低下させることを有効に防止することが
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。第１〜３図は本発明による磁気浮上型搬送装置の第１
実施例を示す図である。

まず構成について説明すると、第１図において、１５は
その上面に半導体ウェハー等の被搬送物を支持する搬送
台本体であり、この搬送台本体１５の内側には第２図に
示すように四部１７が形成されている。搬送台本体１５
の四部１７には互いに平行に配置された２本の円柱状の
カイト部材１６が挿通して、このガイド部材１６に沿っ
て搬送台本体１５を所定方向に移動するよう案内する１
ガイド部材１６はそれぞれその下部の脚部１８を介して
固定フレーム２０に固定されている。搬送台本体１５の
凹部１７にはガイド部材１６のそれぞれの周面に対向す
る電磁石２１．２２．２３．２４（磁気浮上手段）が設
けられており、これらの電磁石２１．２２．２３．２４
は図外のコントローラ（制御回路）により通電されて磁
力を生じさせ、その先端面がガイド部材１６の周面との
間に所定の隙間を形成するよう搬送台本体１５をカイト
部材１６の上に浮上させる。電磁石２１．２２．２３．
２４は第１図に示すように、搬送台本体１５の前後両端
部に一対ずつ設けられている。

また、第２図に示すように、搬送台本体１５の脚部１８
の近傍には電磁石３７．３８が脚部１８に対向して設け
られており、これらの電磁石３７．３８は前記コントロ
ーラにより通電されて搬送台本体１５がガイド部材１６
の回りに回転しないよう規制するための磁力を生じさせ
る。

電磁石２１．２２．２３．２４．３７．３８のそれぞれ
の側部には、第３図に示すように、これら電磁石の先端
面とガイド部材１６の周面あるいは脚部１８との間の隙
間を検知して前記コントローラに信号を出力する隙間セ
ンサ３０．３１．３２．３３．３４．３５が搬送台本体
１５の四部１７に設けられている。また、ガイド部材１
６の上方および側方に対向する搬送台本体１５の凹部１
７には、電磁石２１．２２．２３．２４が磁力を生じな
いときにその先端のコロがガイド部材１６の周面に当接
して搬送台本体１５をカイト部材１６の上に支持するタ
ッチダウンベアリング３９．４０．４１．４２が設けら
れている。脚部１８に対向する搬送台本体１５の四部１
７には、電磁石３７．３８が磁力を生じないときにその
先端のコロが脚部１８に当接するタッチダウンベアリン
グ５０．５１が設けられている。これらタッチダウンベ
アリング３９．４０．４１．４２．５０．５１は、電磁
石や隙間センサの先端が直接ガイド部材１６の周面に当
接して破損することを防止している。

第２図に示すように、搬送台本体１５の四部１７内には
牽引係止部２６か形成されており、この牽引係止部２６
の下側の、２組のカイト部材１６の間の中間点に位置す
る場所には、搬送台本体１５をカイト部材１６に沿って
所定方向に移動させる牽引ケーブル２７（牽引手段）か
係止具２８を介して係止されている。牽引ケーブル２７
は、たとえば、前記第一従来例に記載されたようなサー
ボモータにより牽引される。

次に作用について説明する。コントローラから電磁石２
１．２２．２３．２４に通電すると、これらの磁力によ
りこれらの先端面がガイド部材１６の周面との間に所定
の隙間を形成するよう搬送台本体１５をガイド部材１６
の上に浮上させる。

牽引ケーブル２７が牽引係止部２６の係止具２８を介し
て牽引すると搬送台本体１５はガイド部材１６に沿って
所定方向に移動する。このように搬送台本体１５がその
上に半導体ウェハー等の被搬送物を載置して、ガイド部
材１６と非接触の状態で半導体ウェハー等を所定位置に
搬送することによりクリーンルームが清浄に維持される
。搬送台本体１５がガイド部材１６の軸線に対して傾く
と、その傾きを矯正するために電磁石２１．２２．２３
．２４に搬送台本体１５の前後両端部でその磁力を互い
に左右反対方向に強めるよう電流が流れようとする。し
かしながら、牽引ケーブル２７が牽引係止部２６の下側
に係止具２８を介して２本のカイト部材１６の間の中間
点に位置する場所に係止しているため、搬送台本体１５
には回転モーメントは働かず搬送台本体１５がガイド部
材１６の軸線に対して容易に傾くことはない。すなわち
、左右方向においては、搬送台本体１５の牽引係止部２
６の係止具２８と牽引ケーブル２７との係止点に牽引力
が加わってそれぞれのカイト部材１−６の軸中心に関し
て２つの回転モーメントが倒くが、この２つの回転モー
メントは互いに反対方向に働くために互いに相殺し合い
、結局搬送台本体１５には左右方向には回転モーメント
が働かないことになる。また上下方向においては、牽引
係止部２６の係止具２８と牽引ケーブル２７との係止点
は２本のガイド部材１６の軸中心を結ぶ線上にあるなめ
、上記係止点と軸中心との上下方向の距離が零となって
、搬送台本体１５にはカイト部材１６の軸線に対して上
下方向に傾けるような回転モーメントが働くことはない
。しなかって、搬送台本体１５がカイト部材１６の軸線
に対して容易に傾くことかないため、その傾きを矯正す
るために従来のように電磁石２１．２２．２３．２４に
余計な電流が流れることはなく、電力消費量が軽減され
る。

そして、搬送台本体１５が従来のように、左右方向に微
小に振動しながら搬送される現象が生じることもなく、
搬送台本体１５は安定した状態で円滑に搬送されること
ができる。

搬送台本体１５の上に載置される被搬送物が中心から大
きく偏って載置されて搬送台本体１５がガイド部材１６
の回りに回転しようとすると、コントローラから電磁石
３７．３８に通電されてその磁力の一方を強め、他方を
弱めることにより搬送台本体１５がガイド部材１６の回
りに回転することを規制する。しかしながら、搬送台本
体１５は２本のガイド部材１６にともに挿通されるなめ
、一方のガイド部材１６か、他方のガイド部材１６の回
りに搬送台本体１５が回転しようとするときの回り止め
の機能も果たすことができる。このため、搬送台本体１
５の上に載置される被搬送物が中心から多少偏って載置
されても搬送台本体１５は従来のように容易に回転する
ことはない。

したがって、搬送台本体１５の回転を規制するなめの電
磁石３７．３８に過大な電流が流れてそのコイルが発熱
し、コイル被覆物質が蒸発してクリーンルームの清浄度
を低下させることを有効に防止することができる。

第４図には、本発明の第２実施例について示す。前記第
１実施例においては搬送台本体１５は牽引ケーブル２７
により牽引されて移動するようになっていたのに対し、
この第２実施例では、搬送台本体１５と固定フレーム２
０との間に設けたりニアモータ４３により搬送台本体１
５を移動するようになっている。また、搬送台本体１５
の２本のガイド部材１６の間のスペースを利用してコン
トローラ４５が内蔵され、このコントローラ４５により
電磁石２１．２２．２３．２４．３７．３８およびリニ
アモータ４３に通電されるようになっている。この第２
実施例によれば、搬送台本体１５の２本のガイド部材１
６の間のスペースを利用してリニアモータ４３やコント
ローラ４５を設けることかできるとともに、搬送台本体
１５内にコントローラ４５を内蔵することにより、電磁
＝　１４− 石２１．２２．２３．２４．３７．３８に通電するため
の配線か短くてずみ、また配線が擦れたり動いたりする
ことによる塵の発生も防止することができるとともに、
別の箇所にコントローラ４５を置くためのスペースも不
要となる。

第５図には、本発明の第３実施例を示す。前記実施例に
おいてはガイド部材１６が円柱状に形成されていたのに
対し、この第３実施例ではガイド部材４７か半円状の断
面に形成されている。このなめ、搬送台本体１５の幅を
小さくして全体を小型軽量化することができるとともに
、ガイド部材４７の材料もそれだけ節約することができ
て全体のコストを低減することができる。

第６図には、本発明の第４実施例を示す。前記実施例に
おいては電磁石２１．２２．２３．２４がガイド部材１
６．４７の左右方向外側に配置されていたのに対し、こ
の第４実施例では電磁石２１．２２．２３．２４がガイ
ド部材１６の内側に配置されている。また、前記実施例
のような脚部１８に対向する電磁石３７．３８がない。

この第４実施例によれば、前記第３実施例と同様に搬送
台本体１５の幅を小さくして全一体を小型軽量化するこ
とができるとともに、搬送台本体１５の材料もそれだけ
節約することができて全体のコストを低減することがで
きる。また前述のように、搬送台本体１５は２本のガイ
ド部材１６にともに挿通されるため、一方のガイド部材
１６が、他方のガイド部材１６の回りに搬送台本体１５
が回転しようとするときの回り止めの機能も果なずこと
ができる。このため、搬送台本体１５の上に載置される
被搬送物が中心から多少偏って載置されても搬送台本体
１５は従来のように容易に回転することはない。したが
って、搬送台本体１５の回転を規制するための電磁石３
７．３８の必要性は従来はどではなく、それかなくとも
その作動にそれほど支障はない。この点からこの第４実
施例のように電磁石３７．３８を省略することも可能で
あり、それだけ全体のコストを低減することができる。

なお、前記実施例においては、搬送台本体がガイド部材
の上に馬乗りに股がって支持されたちのについて説明し
たが、搬送台本体はガイド部材の下側に懸垂して支持さ
れて被搬送物をぶら下げて搬送するものであってもよい
。また、前記電磁石の磁力は引き合うものでも反発する
ものでもよい。対向する電磁石の磁力のバランスの問題
であるからである。また、牽引手段としては牽引ケーブ
ルやりニアモータを用いたものについて説明したが、こ
れら以外の牽引手段を用いてもよい。さらに、被搬送物
としては、半導体ウェハーやそのウェハーケースに限定
されないことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、搬送台本体がカイ
ト部材の軸線に対して傾くような回転モーメントが働か
ないため、その傾きを矯正するために電磁石に余計な電
流が流れることはなく、したがって電力消費量が軽減さ
れる。

また、搬送台本体が従来のように左右方向に微小に振動
しながら搬送される現象が生じることもなく、搬送台本
体は安定した状態で円滑に搬送されることができる。

また、搬送台本体の回転を規制するための電磁石に従来
のように過大な電流が流れることはなく、したがってそ
のコイルの発熱によりコイル被覆物質が蒸発してクリー
ンルームの清浄度を低下させることを有効に防止するこ
とができる。

また、前記第２実施例のように、搬送台本体１５の２本
のガイド部材１６の間のスペースを利用してリニアモー
タ４３や制御回路４５を設けることが可能となるととも
に、搬送台本体１５内にコントローラ４５を内蔵するこ
とにより、電磁石２１．２２．２３．２４．３７．３８
に通電するための配線が短くてすみ、また配線が擦れた
り動いたりすることによる塵の発生も防止することがで
きるとともに、別の箇所にコントローラ４５を置くため
のスペースも不要となる。

また、前記第３実施例によれは、搬送台本体１５の幅を
小さくして全体を小型軽量化することができるとともに
、カイト部材４７の材料もそれだけ節約することかでき
て全体のコストを低減す−１８＝ ることかできる。

また、前記第４実施例によれば、前記第３実施例と同様
に搬送台本体１５の幅を小さくして全体を小型軽量化す
ることができるとともに、搬送台本体１５の材料もそれ
だけ節約することができて全体のコストを低減すること
かできる。そして、前記実施例で用いられていた電磁石
３７．３８を省略することによりそれだけ全体のコスト
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明による磁気浮上型搬送装置の第１実
施例を示す図であり、第１図はその斜視透視図、第２図
は第１図におけるｆｆ−ＩＩ矢視正面図、第３図は第１
図における■−■矢視正面図、第４図は本発明の第２実
施例を示す正面図、第５図は本発明の第３実施例を示す
正面図、第６図は本発明の第４実施例を示す正面図、第
７．８図は従来の磁気浮上型搬送装置を示す図であり、
第７図はその正面断面図、第８図はその斜視透視図であ
る。 １５・・・搬送台本体 １６．４７・・・ガイド部材 １７・・・凹部 １８・・・脚部 ２０・・・固定フレーム ２１〜２４．３７．３８・・・電磁石 ２６・・・牽引係止部 ２７・・・牽引ケーブル ２８・・・係止具 ３０〜３５・・・隙間センサ ３０〜４２．５０．５１・・・タッチタウンベアリング ４３・・・リニアモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被搬送物を支持する搬送台本体と、この搬送台本体に挿
   通し搬送台本体を所定方向に移動するよう案内するガイ
   ド部材と、このガイド部材の周面に対向するよう前記搬
   送台本体に設けられガイド部材の周面との間に所定の隙
   間を形成するよう搬送台本体を磁力により浮上させる磁
   気浮上手段と、前記搬送台本体に係止し搬送台本体を前
   記ガイド部材に沿って所定方向に移動させる牽引手段と
   、を備えた磁気浮上型搬送装置において、前記ガイド部
   材を互いに平行に２本配置し、前記搬送台本体はこれら
   ２本のガイド部材にともに挿通され、前記牽引手段が前
   記２本のガイド部材の間の中間点で前記搬送台本体に係
   止するようにしたことを特徴とする磁気浮上型搬送装置
   。