KR20230165704A - 반송 시스템, 성막장치 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

반송 시스템, 성막장치 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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코스케 카츠우라
타케시 야마모토
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Abstract

반송 시스템은, 상면과 상기 상면에 제1 방향을 따라 배치된 복수의 자석을 구비하는 제1의 부재; 상기 복수의 자석과 대향하게 상기 제1 방향을 따라 배치된 복수의 코일을 구비하고, 상기 제1의 부재에 관하여 상기 제1 방향으로 이동 가능한 제2의 부재; 및 중력이 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 한쪽에 작용하고, 상기 복수의 자석과 상기 복수의 코일 사이에 작용하는 자기 흡인력과 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽에 작용하는 상기 중력과의 균형이 잡히는 평형 위치보다 높은 높이 위치에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 부상시키면서, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제어부를 구비한다.

Description

반송 시스템, 성막장치 및 물품의 제조 방법{TRANSPORT SYSTEM, FILM FORMING APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은, 반송 시스템, 성막장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
일본 특허공고평 6-101884호 공보에는, 자기적인 지지 방식에 의한 부상식 반송 장치가 기재되어 있다. 일본 특허공고평 6-101884호 공보에 기재된 부상식 반송 장치는, 가이드 레일과 간극을 통해 대향하도록 배치된 전자석과, 상기 전자석, 상기 가이드 레일 및 상기 간극으로 구성되는 자기회로에 개재되고, 반송 차에 탑재되는 영구자석을, 가진다. 영구자석은, 자기회로와 함께 자기 지지 유닛을 형성한다.
일반적으로, 자기적인 지지 방식에 의한 부상식 반송 장치에 있어서, 부상 반송시의 소비 전력을 작게 하기 위해서, 코일 전류값을 0부근에 수속하도록 제어하는 제로 파워 제어가 알려져 있다. 일본 특허공고평 6-101884호 공보에 기재된 부상식 반송 장치는, 가이드 레일과 자기 지지 유닛과의 사이의 미리 결정된 갭 길이를 검출하는 갭 센서를 구비하고, 그 갭 길이를, 반송물의 중량과 영구자석에 의한 흡인력이 정확히 일치하도록 유지하기 위해 전자석의 전류제어를 행한다. 다시 말해, 일본 특허공고평 6-101884호 공보에서는, 전자석의 여자 전류가 0이 되도록 상기한 갭 길이를 설정하고, 반송 차를 부상하여 반송하고 있다.
그렇지만, 일본 특허공고평 6-101884호 공보에 기재된 제로 파워 제어에서는, 일부의 이상으로 인해 상기 장치의 동력이 차단된 경우, 가동자로서의 반송 차가 상측에 붙은지 하측에 낙하한지를 특정할 수 없다. 다시 말해, 일본 특허공고평 6-101884호 공보에 기재된 제로 파워 제어에서는, 상기 장치의 동력이 차단되었을 때, 가동자가 낙하할 수도 있다. 가동자의 낙하는, 가동자나 낙하한 가동자가 충돌한 부재 등의 손상을 일으킬 수도 있다.
본 발명의 관점은, 가동자의 부상중에 동력이 차단되었을 경우이여도 가동자의 낙하를 방지할 수 있는 반송 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 관점에 따라 제공된 반송 시스템은, 상면과 상기 상면에 제1 방향을 따라 배치된 복수의 자석을 구비하는 제1의 부재; 상기 복수의 자석과 대향하게 상기 제1 방향을 따라 배치된 복수의 코일을 구비하고, 상기 제1의 부재에 관하여 상기 제1 방향으로 이동 가능한 제2의 부재; 및 중력이 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 한쪽에 작용하고, 상기 복수의 자석과 상기 복수의 코일 사이에 작용하는 자기 흡인력과 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽에 작용하는 상기 중력과의 균형이 잡히는 평형 위치보다 높은 높이 위치에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 부상시키면서, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제어부를 구비한다.
본 발명의 다른 관점에 따라 제공된 반송 시스템은, 상면과 상기 상면에 제1 방향을 따라 배치된 복수의 자석을 구비하는 제1의 부재; 상기 복수의 자석과 대향하게 상기 제1 방향을 따라 배치된 복수의 코일을 구비하고, 상기 제1의 부재에 관하여 상기 제1 방향으로 이동 가능한 제2의 부재 -자기 흡인력은 상기 복수의 코일과 상기 복수의 자석 사이에 작용한다 -; 및 코깅(cogging) 토크에 근거해서 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재의 한쪽의 높이 위치를 결정하고, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제어부를 구비한다 - 상기 높이 위치는, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재의 상기 한쪽을 상기 높이 위치에서 상기 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로 부상시키면서 결정된다 -.
본 발명의 추가의 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 예시적 실시 형태들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1은 본 발명의 제1실시 형태에 따른 반송 시스템의 구성을 도시한 개략도다.
도2는 본 발명의 제1실시 형태에 따른 반송 시스템의 구성을 도시한 개략도다.
도3은 본 발명의 제1실시 형태에 따른 반송 시스템의 구성을 도시한 개략도다.
도4는 본 발명의 제1실시 형태에 따른 반송 시스템에 있어서의 코일 및 코일에 관련된 구성을 도시한 개략도다.
도5는 본 발명의 제1실시 형태에 따른 반송 시스템을 제어하는 제어 시스템을 도시한 개략도다.
도6은 본 발명의 제1실시 형태에 따른 반송 시스템에 있어서의 가동자의 자세제어 방법을 도시한 개략도다.
도7은 본 발명의 제1실시 형태에 따른 반송 시스템에 있어서 가동자의 위치 및 자세를 제어하기 위한 제어 블록의 일례를 도시한 개략도다.
도8a는 가동자에 작용하는 Ｚ방향의 힘과 가동자의 Ｚ방향에 있어서의 위치와의 관계를 도시한 개략도다.
도8b는 가동자에 작용하는 Ｚ방향의 힘과 가동자의 Ｚ방향에 있어서의 위치와의 관계를 도시한 개략도다.
도8c는 가동자에 작용하는 Ｚ방향의 힘과 가동자의 Ｚ방향에 있어서의 위치와의 관계를 도시한 개략도다.
도8d는 가동자에 작용하는 Ｚ방향의 힘과 가동자의 Ｚ방향에 있어서의 위치와의 관계를 나타내는 그래프다.
도9a는 가동자에 작용하는 흡인력을 도시한 개략도다.
도9b는 가동자에 작용하는 코깅 토크에 대해서 설명하는 도다.
도10은 Z방향의 코깅 토크 및 Ｗｙ방향의 코깅 토크를 도시한 그래프다.
도11a는 평형 위치로부터 반송 높이를 Z방향으로 올린 반송 위치에 위치된 가동자에 작용하는 힘을 도시한 측면도다.
도11b는 평형 위치로부터 반송 높이를 Z방향으로 올린 반송 위치에 위치하는 가동자에 작용하는 힘을 도시한 사시도다.
도12는 평형 위치에 대한 반송 위치의 Ｚ방향으로의 오프셋량을 결정하는 기준 값의 변동을 도시한 그래프다.
도13은 본 발명의 제3실시 형태에 따른 반송 시스템에 있어서 가동자의 위치 및 자세를 제어하기 위한 제어 블록의 일례를 도시한 개략도다.
[제1실시 형태]
이하, 본 발명의 제1실시 형태에 대해서 도1 내지 도12를 참조하여 설명한다.
우선, 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)의 구성에 대해서 도1 내지 도4를 참조하여 설명한다. 도1 내지 도3은, 본 실시 형태에 따른 (제1의 부재인) 가동자(101) 및 (제2의 부재인) 고정자(201)를 구비하는 반송 시스템(1)의 구성을 도시한 개략도다. 또한, 도1 및 도2는, 각각 가동자(101) 및 고정자(201)의 주요부분을 추출한 도면이다. 또한, 도1은 가동자(101)를 비스듬하게 위쪽에서 본 도면이고, 도2는 가동자(101) 및 고정자(201)를 후술의 Ｘ방향에서 본 도면이다. 도3은, 도2에서 파선으로 둘러싸여진 직사각형의 부분을 도시한 확대도다. 도4는, 반송 시스템(1)에 있어서의 코일(202) 및 코일(202)에 관련된 구성을 도시한 개략도다.
도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)은, 캐리어, 대차 또는 슬라이더를 구성하는 가동자(101)와, 반송로를 구성하는 고정자(201)를 가지고 있다. 또한, 반송 시스템(1)은, 통합 콘트롤러(301)와, 코일 콘트롤러(302)와, 코일 유닛 콘트롤러(303)와, 센서 콘트롤러(304)를 가지고 있다. 또한, 도1은, 가동자(101)로서 2개의 가동자 101a, 101b, 고정자(201)로서 2개의 고정자 201a, 201b를 도시하고 있다. 이후, 가동자(101) 및 고정자(201)등의 복수의 부품으로 존재할 수도 있는 부품을 특별히 구별할 필요가 없을 경우에는 공통의 숫자만의 부호를 사용하고, 필요한 경우 숫자의 부호에 소문자의 알파벳을 첨부해서 각각을 구별한다.
본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)은, 고정자(201)의 코일(202)과 가동자(101)의 영구자석(103)과의 사이에서 전자기력을 발생시켜서 가동자(101)를 반송하는 리니어 모터를 사용한 반송 시스템이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)은, 가동자(101)를 부상시켜서 비접촉으로 반송하는 자기부상형의 반송 시스템이다.
본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)은, 가동자(101)에 의해 반송된 가공물에 대하여 가공 작업을 행하는 공정장치도 구비하는 가공 시스템의 일부를 구성하고 있다. 일반적으로, 공업제품을 조립하기 위한 생산 라인, 반도체 노광 장치등에서는, 반송 시스템이 사용된다. 특히, 생산 라인에 있어서의 반송 시스템은, 팩토리 오토메이션화된 생산 라인내 또는 생산 라인의 사이의 복수의 스테이션의 사이에서, 부품 등의 가공물을 반송한다. 또한, 공정장치내의 반송 시스템으로서 상기와 같은 반송 시스템이 사용되어지는 경우도 있다. 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)은, 이러한 용도에 사용될 수 있다.
반송 시스템(1)은, 예를 들면, 고정자(201)에 의해 가동자(101)를 반송함으로써, 가동자(101)에 의해 보유된 가공물(102)을, 가공물(102)에 대하여 가공 작업을 행하는 공정장치에 반송한다. 상기 공정장치는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 가공물인 후술의 유리 기판 위에 성막을 행하는 증착 장치, 스퍼터링 장치 등의 성막장치이여도 된다. 또한, 도1에서는, 2대의 고정자(201)에 대하여 2대의 가동자(101)를 도시하고 있지만, 그 수는 이에 한정되는 것이 아니다. 반송 시스템(1)에 있어서는, 1대 또는 복수대의 가동자(101)가 1대 또는 복수대의 고정자(201)상에서 반송되어도 된다.
여기에서, 이하의 설명에 있어서 사용하는 좌표축, 방향 등을 정의한다. 우선, 가동자(101)의 반송 방향인 수평방향을 따라서 X축을 취하고, 가동자(101)의 반송 방향을 X방향이라고 한다. 또한, X방향과 직교하는 방향인 연직방향을 따라서 Z축을 취하고, 연직방향을 Z방향이라고 한다. 그 연직방향은, 중력의 방향(ｍｇ방향)이다. 또한, X방향 및 Z방향에 직교하는 방향을 따라서 Y축을 취하고, X방향 및 Z방향에 직교하는 방향을 Y방향이라고 한다. 더욱이, X축주변의 회전 방향을 Ｗｘ방향, Y축주변의 회전 방향을 Ｗｙ방향, Z축주변의 회전 방향을 Ｗｚ방향이라고 한다. 또한, 승산의 기호로서 "＊"를 사용한다. 또한, 가동자(101)의 중심을 원점Ｏｃ이라고 하고, +Ｙ측을 Ｒ측, -Ｙ측을 Ｌ측으로서 기재한다. 또한, 가동자(101)의 반송 방향은 반드시 수평방향일 필요는 없지만, 그 경우도 반송 방향을 X방향으로 하여서 마찬가지로 Y방향 및 Z방향을 정할 수 있다. 또한, X방향, Y방향 및 Z방향은, 반드시 서로 직교하는 방향에 한정되는 것이 아니고, 서로 교차하는 방향으로서 정의할 수 있다.
도1의 화살표로 도시한 바와 같이, 가동자(101)는, 반송 방향인 Ｘ방향으로 이동가능하게 구성되어 있다. 가동자(101)는, 영구자석(103)과, 리니어 스케일(104)과, Y타겟(105)과, Z타겟(106)과, 스토퍼(107)를 가지고 있다. 가동자(101)는, 상면과, 그 상면의 반대측에 위치하는 하면을 가지고 있다.
영구자석(103)은, 가동자(101)의 상면에 있어서, Ｒ측 및 Ｌ측의 각각의 단부에 X방향을 따라서 복수가 부착되어서 설치되어 있다. Ｒ측 및 Ｌ측의 각각에 있어서 자석군을 구성하는 복수의 영구자석(103)은, X방향에 있어서 서로 인접하는 Ｚ방향을 향하는 표면의 극성이 서로 달라서 N극과 S극이 교대로 배치되도록 배치되어 있다. 또한, 영구자석(103)의 장소 및 수는, 도1 및 도2에 도시된 경우에 한정되는 것이 아니고, 적절히 변경되어도 좋다.
리니어 스케일(104), Y타겟(105) 및 Z타겟(106)은, 가동자(101)에 있어서, 각각 고정자(201)에 설치된 리니어 엔코더(204), Y센서(205) 및 Z센서(206)에 의해 판독 가능한 위치에 부착되어서 설치되어 있다.
스토퍼(107)는, 가동자(101)의 Ｙ방향을 향하는 양측면으로부터 Y방향 외측으로 돌출하도록 부착되어서 설치되어 있다. 스토퍼(107)에 대하여는, 후술의 충돌 방지 롤러 207, 208이 Z방향으로 상측 및 하측으로부터 대향하도록 배치되어 있다.
고정자(201)는, 코일(202), 리니어 엔코더(204), Y센서(205), Z센서(206), 충돌 방지 롤러(207, 208)를 가지고 있다.
복수의 코일(202)은, 가동자(101)의 상면에 설치된 영구자석(103)에 Z방향을 따라서 대향 가능하도록 고정자(201)에 X방향을 따라서 부착되어서 설치되어 있다. 구체적으로는, 복수의 코일(202)은, 가동자(101)의 상면에 있어서의 Ｒ측 및 Ｌ측 각각의 단부에 설치된 2열의 영구자석(103)에 Z방향으로 위쪽으로부터 대향하도록 X방향을 따라서 2열로 배치 및 설치되어 있다. 또한, 코일(202)의 설치 장소 및 설치 수는, 도1 및 도2에 도시된 경우에 한정되는 것이 아니고, 적절히 변경되어도 좋다. 코일(202)은, 철심 등의 코어(2021)와, 코어(2021)에 감긴 권선(2022)을 가지고 있다.
고정자(201)는, 전류가 인가된 각 코일(202)에 의해 코일(202)과 영구자석(103)과의 사이에 전자기력을 발생시킨다. 이에 따라, 가동자(101)는, Z방향을 따라 부상하면서, X방향을 따라서 이동한다.
리니어 엔코더(204), Y센서(205) 및 Z센서(206)는, 반송 방향을 따라서 이동하는 가동자(101)의 위치 및 자세를 검출하는 검출부로서 기능한다.
리니어 엔코더(204)는, 가동자(101)에 설치된 리니어 스케일(104)을 판독 가능하도록 고정자(201)에 부착되어서 설치되어 있다. 리니어 엔코더(204)는, 리니어 스케일(104)을 판독하는 것에 의해 가동자(101)의 리니어 엔코더(204)에 대한 상대적인 위치를 검출한다.
Y센서(205)는, 가동자(101)에 설치된 Ｙ타겟(105)과의 사이의 Ｙ방향의 거리를 검출 가능하도록 고정자(201)에 부착되어서 설치되어 있다. Z센서(206)는, 가동자(101)에 설치된 Ｚ타겟(106)과의 사이의 Ｚ방향의 거리를 검출 가능하도록 고정자(201)에 부착되어서 설치되어 있다.
충돌 방지 롤러 207, 208은, 가동자(101)의 각 스토퍼(107)에 대하여 Z방향으로 상측 및 하측으로부터 대향하도록, X방향을 따라서 고정자(201)에 부착되어서 설치되어 있다. 충돌 방지 롤러 207은, 스토퍼(107)에 상측으로부터 대향하도록 설치되어 있다. 충돌 방지 롤러 208은, 스토퍼(107)에 하측으로부터 대향하도록 설치되어 있다. 충돌 방지 롤러 207, 208은, 가동자(101)의 Ｚ방향의 위치에 따라서 스토퍼(107)에 접촉하여 가동자(101)의 Ｚ방향의 가동범위를 규제한다. 충돌 방지 롤러 207, 208의 각각은, 스토퍼(107)가 접촉했을 경우에 스토퍼(107)가 X방향으로 굴러가도록 회전가능하게 구성되어 있다.
가동자(101)는, 예를 들면, 가동자(101) 위에 또는 아래에 가공물을 부착 또는 보유된 채 반송되도록 구성되어 있다. 또한, 도2 및 도3에서는, 가공물로서의 유리 기판(102)이, 가동자(101)의 하면에 설치된 보유 기구(108)에 의해 보유된 상태를 도시하고 있다. 또한, 가공물을 가동자(101)에 부착 또는 보유하기 위한 기구는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 기계적인 후크, 정전 척 등의 일반적인 부착 기구, 일반적인 보유 기구 등을 사용해도 좋다.
도1 및 도2에는, 가동자(101)에 의해 보유된 가공물에 대하여 가공 작업을 행하는 공정장치의 예로서, 가동자(101)에 의해 보유된 기판인 유리 기판(102)에 대하여 증착을 행하는 증착 장치(7)가 도시되어 있다. 증착 장치(7)는, 고정자(201)에 설치되어 있다.
증착 장치(7)는, 가동자(101) 밑에 보유된 유리 기판(102)에 대향 가능하게 설치된 패턴 마스크(501)와, 패턴 마스크(501)의 하측에 패턴 마스크(501)를 통해 유리 기판(102)에 대향하도록 설치된 증착원(701)을 가지고 있다. 증착원(701)은, 유리 기판(102)에 막을 형성하기 위한 성막원이다. 가동자(101)가 X방향으로 반송되는 경우, 가동자(101)에 의해 보유된 유리 기판(102)이 패턴 마스크(501)의 상공을 통과한다. 유리 기판(102)이 패턴 마스크(501)의 상공을 통과하는 동안, 패턴 마스크(501)의 하측에 배치된 증착원(701)으로부터 증착물이 방출된다. 방출된 증착물은, 패턴 마스크(501)를 통해 유리 기판(102)에 증착된다. 증착원(701)에 대향하는 유리 기판(102)의 표면에는, 증착원(701)에 의한 증착에 의해 금속, 산화물 등의 증착물의 박막이 성막된다. 이 박막에는, 패턴 마스크(501)에 의한 패턴이 형성된다. 또한, 증착 동안에, 유리 기판(102)이 패턴 마스크(501)의 상공을 통과하도록 가동자(101)가 반송되어도 좋거나, 유리 기판(102)이 패턴 마스크(501)의 상공에서 정지하도록 가동자(101)도 부상하면서 정지되어도 좋다. 이렇게, 가동자(101)와 함께 가공물이 반송되고, 이 가공물에 대하여 공정장치에 의해 가공되어서 가공물로부터 물품이 제조된다.
또한, 도1은, 고정자 201a와 고정자 201b와의 사이에, 예를 들면 게이트 밸브 등의 구조물(100)이 존재하고 있는 장소를 포함하는 영역을 도시하고 있다. 구조물(100)이 존재하는 장소는, 생산 라인내 또는 생산 라인의 사이의 복수의 스테이션의 사이에서, 연속해서 전자석이나 코일을 배치할 수 없는 장소이다.
도3에는, 반송 시스템(1)에 있어서의 부재간의 Ｚ방향의 간극(거리) a, b, c, d를 도시하고 있다. 간극 a는, 코일(202)과 영구자석(103)과의 사이의 간극이다. 간극 b는, 충돌 방지 롤러 207, 208과 스토퍼(107)와의 사이의 간극이며, 상측의 충돌 방지 롤러 207과 스토퍼(107)와의 사이의 간극 및 하측의 충돌 방지 롤러 208과 스토퍼(107)와의 사이의 간극의 합계다. 간극 c는, Z센서(206)와 Z타겟(106)과의 사이의 간극이다. 간극d는, 유리 기판(102)과 패턴 마스크(501)와의 사이의 간극이다.
각 간극의 크기의 사이에는, a≥c>b>d의 관계가 성립하고 있다. 이 때문에, 코일(202)과 영구자석(103)이 접촉하기 전에, 충돌 방지 롤러 207이 스토퍼(107)에 접촉하게 되어 있다. 또한, Z센서(206)와 Z타겟(106)이 접촉하기 전에, 충돌 방지 롤러 208이 스토퍼(107)에 접촉하게 되어 있다. 한편, 유리 기판(102)과 패턴 마스크(501)와의 사이의 간극 d는, 증착 성능을 높이기 위해서 대단히 좁아지도록, 이상적으로는 0으로 되도록 설계되어 있다.
반송 시스템(1)에 대하여는, 이 반송 시스템(1)을 제어하는 제어 시스템(3)이 설치된다. 또한, 제어 시스템(3)은, 반송 시스템(1)의 일부를 구성할 수도 있다. 제어 시스템(3)은, 통합 콘트롤러(301)와, 코일 콘트롤러(302)와, 코일 유닛 콘트롤러(303)와, 센서 콘트롤러(304)를 가지고 있다. 통합 콘트롤러(301), 코일 콘트롤러(302), 코일 유닛 콘트롤러(303) 및 센서 콘트롤러(304)는, 각각의 처리에 대응한 제어 프로그램을 실행해서 각종의 계산을 행하는 것에 의해 각각의 처리를 실행한다. 통합 콘트롤러(301)에는, 코일 콘트롤러(302) 및 센서 콘트롤러(304)가 통신가능하게 접속되어 있다. 코일 콘트롤러(302)에는, 복수의 코일 유닛 콘트롤러(303)가 통신가능하게 접속되어 있다. 센서 콘트롤러(304)에는, 복수의 리니어 엔코더(204), 복수의 Ｙ센서(205) 및 복수의 Ｚ센서(206)가 통신가능하게 접속되어 있다. 각 코일 유닛 콘트롤러(303)에는, 코일(202)이 접속되어 있다.
통합 콘트롤러(301)는, 센서 콘트롤러(304)로부터 송신된 리니어 엔코더(204), Y센서(205) 및 Z센서(206)로부터의 출력에 근거하여, 복수의 코일(202)에 인가되는 전류지령 값을 결정한다. 통합 콘트롤러(301)는, 결정한 전류지령 값을 코일 콘트롤러(302)에 송신한다. 코일 콘트롤러(302)는, 통합 콘트롤러(301)로부터 수신한 전류지령 값을 각 코일 유닛 콘트롤러(303)에 송신한다. 코일 유닛 콘트롤러(303)는, 코일 콘트롤러(302)로부터 수신한 전류지령 값에 근거하여, 접속된 코일(202)의 전류량을 제어한다.
도4에 도시한 바와 같이, 각 코일 유닛 콘트롤러(303)에는, 1개 또는 복수개의 코일(202)이 접속되어 있다.
코일(202)에는, 전류 센서(312) 및 전류 콘트롤러(313)가 접속되어 있다. 전류 센서(312)는, 접속된 코일(202)에 흐르는 전류값을 검출한다. 전류 콘트롤러(313)는, 접속된 코일(202)에 흐르는 전류량을 제어한다.
코일 유닛 콘트롤러(303)는, 코일 콘트롤러(302)로부터 수신한 전류지령 값에 근거하여, 전류 콘트롤러(313)에 원하는 전류량을 지령한다. 전류 콘트롤러(313)는, 전류 센서(312)에 의해 검출된 전류값을 검출해서 코일(202)에 대하여 원하는 전류량의 전류가 흐르도록 전류량을 제어한다.
그 다음에, 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)을 제어하는 제어 시스템(3)에 대해서 한층 더 도5를 참조하여 설명한다. 도5는, 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)을 제어하는 제어 시스템(3)을 도시한 개략도다.
도5에 도시한 바와 같이, 제어 시스템(3)은, 통합 콘트롤러(301)와, 코일 콘트롤러(302)와, 센서 콘트롤러(304)를 가지고 있다. 제어 시스템(3)은, 가동자(101)와 고정자(201)를 구비하는 반송 시스템(1)을 제어하는 제어부로서 기능한다. 통합 콘트롤러(301)에는, 코일 콘트롤러(302) 및 센서 콘트롤러(304)가 통신가능하게 접속되어 있다.
코일 콘트롤러(302)에는, 복수의 코일 유닛 콘트롤러(303)가 통신가능하게 접속되어 있다. 코일 콘트롤러(302) 및 이것에 접속된 복수의 코일 유닛 콘트롤러(303)는, 코일(202)의 각각의 열에 대응해서 설치된다. 각 코일 유닛 콘트롤러(303)에는, 코일(202)이 접속되어 있다.
코일 콘트롤러(302)는, 접속된 각각의 코일 유닛 콘트롤러(303)에 대하여 목표 전류값을 지령할 수 있다. 코일 유닛 콘트롤러(303)는, 접속된 각 코일(202)의 전류량을 제어할 수 있다.
센서 콘트롤러(304)에는, 복수의 리니어 엔코더(204), 복수의 Ｙ센서(205) 및 복수의 Ｚ센서(206)가 통신가능하게 접속되어 있다.
복수의 리니어 엔코더(204)는, 가동자(101)의 반송중에도 그 리니어 엔코더(204) 중 1개가 항상 1대의 가동자(101)의 위치를 측정할 수 있도록 간격을 두고서 고정자(201)에 부착되어 있다. 또한, 복수의 Ｙ센서(205)는, 그 Ｙ센서(205) 중의 2개가 항상 1대의 가동자(101)의 Ｙ타겟(105)을 측정할 수 있도록 간격을 두고서 고정자(201)에 부착되어 있다. 또한, 복수의 Ｚ센서(206)는, 2열의 Ｚ센서(206) 중 3개가 항상 1대의 가동자(101)의 Ｚ타겟(106)을 측정할 수 있도록 간격을 두고 또한 면을 형성하도록 고정자(201)에 부착되어 있다.
통합 콘트롤러(301)는, 리니어 엔코더(204), Y센서(205) 및 Z센서(206)로부터의 출력에 근거하여, 복수의 코일(202)에 인가되는 전류지령 값을 결정하여, 코일 콘트롤러(302)에 송신한다. 코일 콘트롤러(302)는, 통합 콘트롤러(301)로부터의 전류지령 값에 근거하여, 상술한 바와 같이 코일 유닛 콘트롤러(303)에 대하여 전류값을 지령한다. 이에 따라, 통합 콘트롤러(301)는, 제어부로서 기능하여, 고정자(201)를 따라 가동자(101)를 비접촉으로 반송함과 아울러, 반송된 가동자(101)의 자세를 6축으로 제어한다.
통합 콘트롤러(301)는, 리니어 엔코더(204), Y센서(205) 및 Z센서(206)에 의해 취득된 가동자(101)의 위치 및 자세에 근거하여, 복수의 코일(202)에 인가된 전류를 제어한다. 이하, 통합 콘트롤러(301)에 의해 행해진 가동자(101)의 자세제어 방법에 대해서 도6을 참조해서 설명한다. 도6은, 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)에 있어서의 가동자(101)의 자세제어 방법을 도시한 개략도다. 도6은, 가동자(101)의 자세제어 방법의 개략에 대해서 주로 그 데이터의 흐름에 주목해서 도시하고 있다. 통합 콘트롤러(301)는, 이하에 설명하는 것 같이, 가동자 위치 산출 함수(401), 가동자 자세 산출 함수(402), 가동자 자세 제어 함수(403) 및 코일 전류 산출 함수(404)를 사용한 처리를 행하는 제어부로서 기능한다. 이에 따라, 통합 콘트롤러(301)는, 가동자(101)의 자세를 6축으로 제어하면서, 가동자(101)의 반송을 제어한다. 또한, 통합 콘트롤러(301) 대신에, 코일 콘트롤러(302)는, 통합 콘트롤러(301)와 같은 처리를 행하도록 구성되어도 좋다.
우선, 가동자 위치 산출 함수(401)는, 복수의 리니어 엔코더(204)로부터의 측정 값 및 그 부착 위치의 정보에 따라, 반송로를 구성하는 고정자(201)상의 가동자(101)의 대수 및 위치를 계산한다. 이에 따라, 가동자 위치 산출 함수(401)는, 가동자(101)에 관한 정보인 가동자 정보(406)의 가동자 위치 정보(X) 및 대수 정보를 갱신한다. 가동자 위치 정보(X)는, 고정자(201)상의 가동자(101)의 반송 방향인 Ｘ방향에 있어서의 위치를 도시하고 있다. 가동자 정보(406)는, 예를 들면, 도6에서 ＰＯＳ-1, ＰＯＳ-2, …로서 나타낸 바와 같이 고정자(201)상의 가동자(101)마다 준비된다.
그 다음에, 가동자 자세 산출 함수(402)는, 가동자 위치 산출 함수401)에 의해 갱신된 가동자 정보(406)의 가동자 위치 정보(X)로부터, 각각의 가동자(101)를 측정 가능한 Ｙ센서(205) 및 Z센서(206)를 결정한다. 그 다음에, 가동자 자세 산출 함수(402)는, 결정된 Ｙ센서(205) 및 Z센서(206)로부터 출력되는 값에 근거하여, 각각의 가동자(101)의 자세에 관한 정보인 자세정보(Y, Z, Ｗｘ, Ｗｙ, Ｗｚ)를 산출하고 가동자 정보(406)를 갱신한다. 가동자 자세 산출 함수(402)에 의해 갱신된 가동자 정보(406)는, 가동자 위치 정보(X) 및 자세정보(Y, Z, Ｗｘ, Ｗｙ, Ｗｚ)를 포함하고 있다.
그 다음에, 가동자 자세 제어 함수(403)는, 가동자 위치 정보(X) 및 자세정보(Y, Z, Ｗｘ, Ｗｙ, Ｗｚ)를 포함하는 현재의 가동자 정보(406) 및 자세목표값으로부터, 각각의 가동자(101)에 대해서 인가력 정보(408)를 산출한다. 인가력 정보(408)는, 각각의 가동자(101)에 인가해야 할 힘의 크기에 관한 정보다. 인가력 정보(408)는, 인가해야 할 힘 T의 힘의 3축성분(Ｔｘ, Ｔｙ, Ｔｚ) 및 토크의 3축성분(Ｔｗｘ, Ｔｗｙ, Ｔｗｚ)에 관한 정보를 포함하고 있다. 인가력 정보(408)는, 예를 들면, 도6에서 ＴＲＱ-1, ＴＲＱ-2, …로서 나타낸 바와 같이 고정자(201)상의 가동자(101)마다 준비된다.
여기에서, 힘의 3축성분인 Ｔｘ, Ｔｙ, Ｔｚ는, 각각, 힘의 Ｘ방향성분, Y방향성분 및 Z방향성분이다. 또한, 토크의 3축성분인 Ｔｗｘ, Ｔｗｙ, Ｔｗｚ는, 각각, 토크의 X축주변 성분, Y축주변 성분 및 Z축주변 성분이다. 본 실시 형태에 따른 반송 시스템(1)은, 이것들 힘 T의 6축성분(Ｔｘ, Ｔｙ, Ｔｚ, Ｔｗｘ, Ｔｗｙ, Ｔｗｚ)을 제어함에 의해, 가동자(101)의 자세를 6축으로 제어하면서, 가동자(101)의 반송을 제어한다.
그 다음에, 코일 전류 산출 함수(404)는, 인가력 정보(408) 및 가동자 정보(406)에 근거하여, 각각의 코일(202)에 인가된 전류지령 값(409)을 결정한다.
이렇게 해서, 통합 콘트롤러(301)는, 가동자 위치 산출 함수(401), 가동자 자세 산출 함수(402), 가동자 자세 제어 함수(403) 및 코일 전류 산출 함수(404)를 사용한 처리를 실행함에 의해, 전류지령 값(409)을 결정한다. 통합 콘트롤러(301)는, 결정한 전류지령 값(409)을 코일 콘트롤러(302)에 송신한다.
가동자(101)의 위치 및 자세의 제어에 대해서 한층 더 도7을 참조하여 상세히 설명한다. 도7은, 가동자(101)의 위치 및 자세를 제어하기 위한 제어 블록의 일례를 도시한 개략도다.
도7에 있어서, 기호 P는, 가동자(101)의 위치 및 자세를 나타내며, 성분(X, Y, Z, Ｗｘ, Ｗｙ, Ｗｚ)을 가진다. 기호 ｒｅｆ는, (X, Y, Z, Ｗｘ, Ｗｙ, Ｗｚ)의 목표값이다. 기호 ｅｒｒ는, 목표값ｒｅｆ와 위치 및 자세 P와의 사이의 편차다.
가동자 자세 제어 함수(403)는, 편차ｅｒｒ의 크기, 편차ｅｒｒ의 변화, 편차ｅｒｒ의 적산 값 등에 근거하여 상기 목표값ｒｅｆ를 실현하기 위해서 가동자(101)에 인가해야 할 힘 T를 산출한다. 코일 전류 산출 함수(404)는, 인가해야 할 힘 T 및 위치 및 자세 P에 근거하여, 가동자(101)에 힘 T를 인가하기 위해서 코일(202)에 인가해야 할 코일 전류 I를 산출한다. 이렇게 해서 산출된 코일 전류 I가 코일(202)에 인가되는 것에 의해, 힘 T가 가동자(101)에 작용하여, 위치 및 자세 P가 목표값ｒｅｆ로 변화된다.
통합 콘트롤러(301)는, 힘 제어 함수(605)를 사용한 처리를 행함에 의해, 가동자(101)에 인가된 힘 T를 한층 더 제어할 수 있다. 힘 제어 함수(605)는, 가동자(101)에 인가된 힘 T와 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ의 차분으로부터 목표값ｒｅｆ로의 조작량 D를 산출한다. 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ는, 힘 T의 6축성분(Ｔｘ, Ｔｙ, Ｔｚ, Ｔｗｘ, Ｔｗｙ, Ｔｗｚ)에 대하여, 성분 Ｔｘ′, Ｔｙ′, Ｔｚ′, Ｔｗｘ′, Ｔｗｙ′, Ｔｗｚ′을 가진다. Ｔｘ′은 Ｔｘ의 지령 값, Ｔｙ′은 Ｔｙ의 지령 값, Ｔｚ′은 Ｔｚ의 지령 값, Ｔｗｘ′은 Ｔｗｘ의 지령 값, Ｔｗｙ′은 Ｔｗｙ의 지령 값, Ｔｗｚ′은 Ｔｗｚ의 지령 값이다. 가동자 자세 제어 함수(403)는, 조작량 D를 고려해서 가동자(101)에 인가해야 할 힘 T를 산출할 수 있다. 여기에서, 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ의 성분 중, Ｔｚ′, Ｔｗｙ′ 및 Ｔｗｚ′을 제로로 설정함에 의해 소위 제로 파워 제어를 실행할 수 있다. 소위 제로 파워 제어에 의해, 가동자(101)에 작용하는 중력과 흡인력이 균형이 잡히는 위치 및 자세로 가동자(101)를 부상 및 제어할 수 있다.
이렇게 제어 블록을 구성함으로써, 가동자(101)의 위치 및 자세 P를 원하는 목표값ｒｅｆ로 제어하는 것이 가능하게 된다.
그 다음에, 반송 시스템(1)에 있어서 가동자(101)의 부상 반송중에 동력차단이 일어나도 항상 가동자(101)가 위쪽으로 이동하는 제어 방법에 대해서 도8a 내지 도12를 참조하여 설명한다. 동력차단은, 코일(202)에의 전류인가의 정지를 포함한다.
우선, 반송 시스템(1)에 있어서의 가동자(101)의 평형 위치에 대해서 도8a 내지 도8d를 참조하여 설명한다. 도8a 내지 도8c는, 가동자(101)에 작용하는 Ｚ방향의 힘과 가동자(101)의 Ｚ방향에 있어서의 위치와의 관계를 도시한 개략도다. 도8a 내지 도8c는, 가동자(101) 및 고정자(201)의 코일(202)을 X방향에서 본 도다. 도8d는, 가동자(101)에 작용하는 Ｚ방향의 힘과 가동자(101)의 Ｚ방향에 있어서의 위치와의 관계를 도시한 그래프다.
도8a는, 가동자(101)에 작용하는 중력Ｆｇ과 가동자(101)에 작용하는 자기흡인력Ｆｍ이 균형이 잡히는 가동자(101)의 Ｚ방향에 있어서의 위치인 평형 위치P0을 도시하고 있다. 가동자(101)에 있어서는, Ｒ측의 영구자석(103)과 이 영구자석(103)에 대향하는 코일(202)과의 사이에 자기흡인력인 흡인력ＦｍＲ이 작용하고, Ｌ측의 영구자석(103)과 이 영구자석(103)에 대향하는 코일(202)과의 사이에 자기흡인력인 흡인력ＦｍＬ이 작용한다. 흡인력Ｆｍ은, 흡인력ＦｍＲ과 흡인력ＦｍＬ과의 합력이다. 평형 위치P0에서는, 중력Ｆｇ의 크기와 흡인력Ｆｍ의 크기가 같은 관계가 성립한다.
도8b는, 평형 위치P0보다도 영구자석(103)과 코일(202)과 사이의 간극이 작은 가동자(101)의 Ｚ방향에 있어서의 위치 P1을 도시하고 있다. 위치 P1에서는, 중력Ｆｇ의 크기보다도 흡인력Ｆｍ의 크기가 크다.
도8c는, 평형 위치P0보다도 영구자석(103)과 코일(202)과의 사이의 간극이 큰 가동자(101)의 Ｚ방향에 있어서의 위치 P2를 도시하고 있다. 위치 P2에서는, 중력Ｆｇ의 크기보다도 흡인력Ｆｍ의 크기가 작다.
도8d의 그래프는, 가동자(101)에 작용하는 Ｚ방향의 힘과 가동자(101)의 위치와의 관계를, 횡축을 Z방향에 있어서의 위치, 종축을 Z방향의 힘으로서 도시하고 있다. 횡축에서는, 우측에 영구자석(103)과 코일(202)과의 사이의 간극이 보다 작다. 도8d에 도시한 바와 같이, 횡축으로 나타내는 Ｚ방향에 있어서의 위치가 변화되어도 중력Ｆｇ은 일정한 것에 대해, 흡인력Ｆｍ은 일반적으로는 영구자석(103)과 코일(202)과의 사이의 거리의 제곱의 역수에 비례한다.
본 실시 형태에 따른 가동자(101)는, 상기한 비례 관계가 충분히 성립되는 영역에서 이동할 수 있다. 이 때문에, 가동자(101)의 Ｚ방향에 있어서의 위치와 흡인력Ｆｍ과의 관계는, 도8d에서 일점쇄선으로 도시된 것 같이 근사 직선으로서 취급될 수 있다. 이때의 Ｚ방향에 있어서의 위치의 변화에 대한 흡인력Ｆｍ의 변화의 비율을 나타내는 근사 직선의 기울기를 자기 용수철Ｋｍａｇ이라고 부른다. 자기 용수철Ｋｍａｇ은, 실제의 가동자(101)의 부상 높이와 힘 T의 Ｚ방향성분의 지령 값Ｔｚ′과의 관계로부터 구해질 수 있거나, 사전에 자기회로 시뮬레이션으로 산출될 수 있다.
Ｗｘ방향에 있어서는, 도8a에 도시된 것처럼 Ｒ측의 흡인력ＦｍＲ와 Ｌ측의 흡인력ＦｍＬ이 균형이 잡혀 있는 위치가 평형 위치가 된다. 마찬가지로, Ｗｙ방향에 있어서도, 가동자(101)의 중심위치인 원점Ｏｃ의 전후의 흡인력이 균형이 잡히는 위치가 평형 위치가 된다.
부상 반송중에 동력차단이 일어나도 흡인력Ｆｍ에 의해 항상 가동자(101)가 위쪽으로 이동하기 위해서는, 도8b에 도시한 바와 같이, 중력Ｆｇ의 크기보다도 흡인력Ｆｍ의 크기가 커지는 관계가 성립하는 반송 높이가 되는 Ｚ방향에 있어서의 위치Ｐｚ에서 가동자(101)를 반송할 필요가 있다. 부상 반송중에, 위치Ｐｚ와 평형 위치P0과의 차이가 클수록, 가동자(101)의 위치 및 자세의 유지에 필요한 코일 전류 I가 보다 증가하여, 그 결과 소비 전력이 커진다. 한편, 위치Ｐｚ와 평형 위치P0과의 차이가 지나치게 작으면, 후술한 코깅 토크의 영향으로, 동력차단시에 가동자(101)의 위쪽으로의 이동을 보증하는 것이 곤란해진다.
그 다음에, 부상 반송중에 가동자(101)에 인가된 코깅 토크에 대해서 도9a 및 도9b를 참조하여 설명한다. 후술하는 것 같이, 코깅 토크는, Z방향, Y축에 따른 축을 회전축으로 하는 회전 방향인 Ｗｙ방향, 및 Z축에 따른 축을 회전축으로 하는 회전 방향인 Ｗｚ방향 중 적어도 하나의 방향에 있어서 코깅을 야기하는 힘 또는 토크를 포함한다. 도9a는, 가동자(101)에 작용하는 흡인력을 도시한 개략도이며, 가동자(101)를 Y방향에서 본 도다. 도9a에서는, 설명을 간단히 하기 위해서, 가동자(101)에 설치된 영구자석(103)의 수를 3개로 하고 있다. 도9a에서, 파선은, 영구자석(103)과 (도시하지 않는) 코일(202)과의 사이에 생기는 자기 흡인력을 모식적으로 도시하고 있다. X방향에 있어서, 흡인력은, 영구자석(103)의 배치 주기ＭａｇＰｉｔｃｈ와 동일한 주기의 파형을 가진다. 여기에서, 흡인력의 크기의 상한값을 1, 하한값을 0으로 하고 있다.
도9b는, 도9a에 도시된 가동자(101)가 X방향에 있어서의 위치X1로부터 X4에 부상 반송되었을 경우의 가동자(101)에 인가된 코깅 토크에 대해서 설명하는 설명도다. 도9b는, 가동자(101)에 더하여, 고정자 201a, 201b의 코일(202)을 Y방향에서 본 도다. 도9b에 있어서, 흡인력의 파형, 상한값 및 하한값에 관한 표기는 도9a의 경우와 같다. 도9b에서는, 설명하기 쉽게 하기 위해서, 위치X1, X2, X3, X4의 상태에 있어서의 가동자(101)를 Z방향으로 어긋나게 하여서 도시하고 있지만, 실제로는 같은 Ｚ방향에 있어서의 위치에서 가동자(101)가 반송되었을 경우를 도시하고 있다. 도9b에서, Z방향에 따른 일점쇄선은, 코일(202)의 코어의 중심좌표를 나타내고 있다. 또한, 고정자 201a와 고정자 201b와의 사이의 게이트 밸브 등의 구조물(100)이 배치되어 있는 개소에는, 코일(202)을 배치할 수 없다.
코일(202)의 번호를 1∼N(N은 2이상의 정수다)이라고 하고, i번째의 코일의 흡인력을 Ｆｉ라고 하면, 가동자(101)에 작용하는 흡인력Ｆｍ은, Ｆｉ의 총합으로서 Ｆｍ=ΣＦｉ가 된다.
도9b에 있어서, X방향에 있어서의 각 위치X1, X2, X3, X4에 있어서의 흡인력Ｆｍ은, 각각 Ｆｍ1, Ｆｍ2, Ｆｍ3, Ｆｍ4로서 아래와 같이 나타내진다.
X1:Ｆｍ1=1+0.25+0.25+1=2.5
X2:Ｆｍ2=0.75+0.75+0.75=2.25
X3:Ｆｍ3=0.25+0.25+1+0.25+0.25=2.0
X4:Ｆｍ4=0.75+0.75+0=1.5
위치X1로부터 위치X3에 가동자(101)가 이동함에 따라서, 흡인력Ｆｍ이 작아지고 있다. 더욱이, 위치X4에 있어서는, 구조물(100)의 영역에 영구자석(103)이 들어가기 때문에, 흡인력Ｆｍ이 더욱 감소된다. 이 흡인력Ｆｍ의 변동이 Z방향의 코깅 토크Ｆｃｚ다.
위치X2 및 위치X4에 있어서는, 가동자(101)의 중심인 원점Ｏｃ으로부터 어긋난 위치에 흡인력Ｆｍ이 작용하기 때문에, Y축주변의 모멘트Ｆｍｗｙ가 발생한다. 이 모멘트Ｆｍｗｙ가 Ｗｙ방향의 코깅 토크Ｆｃｗｙ가 된다.
도시하지 않지만, Ｒ측과 Ｌ측에서 코일(202)이나 영구자석(103)의 배치가 다른 경우에 있어서는, Ｗｙ방향과 같은 원리로 Ｗｘ방향으로도 코깅 토크Ｆｃｗｘ가 발생한다.
도10은, Z방향의 코깅 토크Ｆｃｚ 및 Ｗｙ방향의 코깅 토크Ｆｃｗｙ를 도시한 그래프다. 도10의 상단 및 하단에 도시된 그래프에 있어서, 상단 및 하단의 횡축은 가동자(101)의 Ｘ방향에 있어서의 위치, 상단의 종축은 Z방향의 코깅 토크Ｆｃｚ, 하단의 종축은 Ｗｙ방향의 코깅 토크Ｆｃｗｙ를 나타낸다.
도10에 도시한 바와 같이, X방향에 있어서, 코깅 토크의 Ｆｃｚ, Ｆｃｗｙ의 주기는, 각각 영구자석(103)의 배치 주기ＭａｇＰｉｔｃｈ에 의해 결정된다. 또한, 게이트 밸브 등의 구조물(100)이 존재하는 장소와 같이 코일(202)과 자성체를 배치할 수 없는 장소가 있다면, 그 장소에서는, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ에서 나타낸 바와 같이, 다른 장소와 비교하여 큰 코깅 토크Ｆｃｚ, Ｆｃｗｙ가 생긴다. 또한, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ의 간격은, 가동자(101)가 구조물(100)을 통과하는 간격이므로, 가동자(101)의 반송 방향의 길이가 된다.
그 다음에, 상술한 평형 위치P0 및 코깅 토크Ｆｃｚ, Ｆｃｗｙ, Ｆｃｗｘ를 고려한 반송 높이의 결정 방법에 대해서 도11a 및 도11b를 참조하여 설명한다. 반송 높이는, 가동자(101)를 부상시키면서 X방향으로 이동시킬 때의 가동자(101)의 Ｚ방향의 높이다.
도11a 및 도11b는, 평형 위치P0으로부터 반송 높이를 Z방향으로 오프셋량Ｏｆｆｓｅｔ만큼 올린 반송 위치P1에 위치하는 가동자(101)에 인가된 힘을 도시한 개략도다. 반송 위치P1은, Z방향에 있어서의 가동자(101)의 높이 위치다. 도11a는 반송 방향의 측면에서 Y방향으로 가동자(101)를 본 측면도, 도11b는 가동자(101)를 비스듬하게 위쪽에서 본 사시도다.
우선, 도11a에 도시한 바와 같이, 가동자(101)의 중심위치인 원점Ｏｃ에 대하여 도11a에서 실선의 화살표로 나타낸 중력Ｆｇ 및 흡인력Ｆｍ이 작용한다. 여기에서, 반송 위치P1에서는, 평형 위치P0보다도 영구자석(103)과 코일(202)과의 사이의 간극이 작기 때문에, Ｆｍ>Ｆｇ의 관계가 성립된다. 흡인력Ｆｍ의 크기는 상술한 자기 용수철Ｋｍａｇ에 비례하기 때문에, 이때의 흡인력Ｆｍ과 중력Ｆｇ와의 관계에 의해 발생하는 Ｚ방향의 상향 힘Ｆｚ는, 도11b에 도시한 바와 같이 다음식 (1)로 표현된다.
Ｆｚ=Ｋｍａｇ＊Ｏｆｆｓｅｔ ···식(1)
한편, 도11a 및 도11b에 도시한 바와 같이, 가동자(101)에는, 도11a 및 도11b에서 파선의 화살표로 나타낸 Ｚ방향의 코깅 토크Ｆｃｚ, Ｗｙ방향의 코깅 토크Ｆｃｗｙ, 및 Ｗｘ방향의 코깅 토크Ｆｃｗｘ가 인가된다. 이것들의 코깅 토크의 크기는, 코일(202)의 배치, 영구자석(103)의 배치 및 가동자(101)의 질량에 의해 결정된다. 이것들의 코깅 토크의 크기는, 실제로 가동자(101)를 부상시켜 반송했을 때의 가동자(101)에 인가하는 힘 T의 지령 값 데이터에 의해 산출되거나, 또는 사전에 자기회로 시뮬레이션에 의해 산출된다.
가동자(101)가 항상 Z방향 위쪽으로 이동하는 조건은, 도11b의 점A, B, C, D의 위치가 모두 위쪽으로 변위되어야 하는 것이다. 즉, 점A, B, C, D의 가속도가 Z방향으로 상향하여도 좋다. 점A, B, C, D는, 1조의 대변(opposite side)이 X방향에 평행한 직사각형의 평면형상에 근사한 가동자(101)의 4개의 정점이다.
여기에서, 중력가속도를 g[m/s2], 가동자(101)의 질량을 M[ｋｇ], X방향의 길이를 L[m], Y방향의 폭을 W[m]이라고 한다. 또한, 가동자(101)에 작용하는 X축주변의 관성 모멘트를 Ｉｘ[ｋｇｍ2], Y축주변의 관성 모멘트를 Ｉｙ[ｋｇｍ2]이라고 한다. 그 후, 점A, B, C, D의 가속도가 Z방향으로 상향되는 조건은, 다음식 (2) 내지 (5)로 표현된다. 또한, 코깅 토크Ｆｃｚ, Ｆｃｗｘ, Ｆｃｗｙ는, 가동자(101)의 Ｘ방향에 있어서의 위치X에 따라 크기가 변화되기 때문에, 코깅 토크들의 각각은 X의 함수다. 코깅 토크Ｆｃｚ의 단위는 [N], 코깅 토크Ｆｃｗｘ, Ｆｃｗｙ의 단위는 [Ｎｍ]이다.
{(Ｆｚ/M+g)+(Ｆｃｚ(X)/M)+(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ）＊W/2+(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2}> 0 ···식(2)
{(Ｆｚ/M+g)+(Ｆｃｚ(X)/M)+(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ）＊W/2-(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2}> 0 ···식(3)
{(Ｆｚ/M+g)+(Ｆｃｚ(X)/M)-(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ）＊W/2-(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2}> 0 ···식(4)
{(Ｆｚ/M+g)+(Ｆｃｚ(X)/M)-(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ）＊W/2+(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2}> 0 ···식(5)
식(2) 내지 (5)의 각각에 대하여 식(1)을 대입하여서, 평형 위치P0에 대한 반송 위치P1의 Ｏｆｆｓｅｔ에 대해서 풀면, 다음식 (6) 내지 (9)가 도출된다.
Ｏｆｆｓｅｔ>-{g+(Ｆｃｚ(X)/M)+(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ)＊W/2+(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2｝＊M/Ｋｍａｇ ···식(6)
Ｏｆｆｓｅｔ>-{g+ (Ｆｃｚ(X)/M)+(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ)＊W/2-(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2｝＊M/Ｋｍａｇ ···식(7)
Ｏｆｆｓｅｔ>-{g+ (Ｆｃｚ(X)/M)-(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ)＊W/2-(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2｝＊M/Ｋｍａｇ ···식(8)
Ｏｆｆｓｅｔ>-{g+ (Ｆｃｚ(X)/M)-(Ｆｃｗｘ(X)/Ｉｘ)＊W/2+(Ｆｃｗｙ(X)/Ｉｙ)＊L/2｝＊M/Ｋｍａｇ ···식(9)
상기 식 (6) 내지 (9)에 의하면, Ｏｆｆｓｅｔ는, 코깅 토크Ｆｃｚ, Ｆｃｗｘ, Ｆｃｗｙ에 근거해서 결정될 수 있다. 고정자(201)에 의해 구성되는 반송로내의 전체 영역에서 식(6) 내지 (9)의 조건을 충족시킬 수 있는 오프셋량Ｏｆｆｓｅｔ를 결정함으로써, 동력이 차단되었을 경우이여도 가동자(101)가 항상 Z방향의 위쪽으로 이동한다. 즉, 반송로내의 전체 영역에 있어서의 식(6) 내지 (9)의 우변의 최대값보다도 큰 값으로 Ｏｆｆｓｅｔ를 설정함으로써, 동력이 차단되었을 경우이여도 가동자(101)가 항상 Z방향의 위쪽으로 이동한다.
도12는, 평형 위치P0에 대한 반송 위치P1의 Ｚ방향으로의 오프셋량Ｏｆｆｓｅｔ를 결정하는 기준 값인 식(6) 내지 (9)의 우변의 값의 변동을 도시한 그래프다. 도12의 횡축은 가동자(101)의 Ｘ방향에 있어서의 위치, 종축은 식(6) 내지 (9)의 우변의 값을 나타낸다. 도12에서, 실선은 식(6)의 우변의 값, 파선은 식(7) 및 식(9)의 우변의 값, 일점쇄선은 식(8)의 우변의 값이다.
도12에 도시된 경우에는, 식(6) 내지 (9)의 우변의 값 중, 식(6)의 우변의 값이 반송로내의 전체 영역에 있어서 최대값을 가진다. 이 경우, 오프셋량Ｏｆｆｓｅｔ는, 식(6)의 우변의 값의 최대값보다도 큰 값으로 결정된다. 또한, 식(6) 내지 (9)의 우변의 값 중 어느 것이 최대값이 될지는, 코깅 토크Ｆｃｚ(X), Ｆｃｗｘ(X), Ｆｃｗｙ(X)간의 관계에 의해 결정된다.
반송 위치P1은, 상기 방법으로 산출한 오프셋량Ｏｆｆｓｅｔ를 평형 위치P0에 추가하는 것에 의해 결정된다. 통합 콘트롤러(301)는, 코깅 토크Ｆｃｚ, Ｆｃｗｘ, Ｆｃｗｙ에 근거하여, 가동자(101)를 반송할 때에 가동자(101)를 부상시키는 높이 위치인 반송 위치P1을 결정한다. 통합 콘트롤러(301)는, 결정한 반송 위치P1을, 도7의 블록도에 도시된 목표값ｒｅｆ에 있어서의 Ｚ방향으로의 위치Z에 입력하고, 가동자(101)가 반송 위치P1에 위치하도록 가동자(101)의 부상 반송을 제어한다.
이렇게 하여, 통합 콘트롤러(301)는, 복수의 영구자석(103)과 복수의 코일(202)과의 사이에 작용하는 자기흡인력과, 가동자(101)에 작용하는 중력이 균형이 잡히는 평형 위치보다도 높은 반송 위치P1에서, Z방향으로 가동자(101)를 부상시키면서 가동자(101)를 X방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 가동자(101)의 부상 반송중에 동력차단이 일어나도, 영구자석(103)과 코일(202)과의 사이의 자기흡인력에 의해, 항상 가동자(101)가 위쪽으로 이동할 수 있고, 가동자(101)의 낙하를 방지할 수 있다. 또한, 위쪽으로 이동된 가동자(101)는, 스토퍼(107)가 상측의 충돌 방지 롤러(207)에 접촉한 상태에서 정지한다.
예를 들면, 유기ＥＬ패널의 진공 성막장치와 같이 화소 패턴이 형성된 패턴 마스크(501)의 상부에 가동자(101)에 의해 기판을 반송해서 성막을 행하는 장치에 있어서는, 부상 반송중에 일부의 이상으로 인해 동력이 차단되었을 경우라도, 가동자(101)의 낙하를 방지할 수 있다. 이에 따라, 가동자(101)의 패턴 마스크(501)에의 충돌을 방지할 수 있고, 그 장치의 가동률을 높게 유지할 수 있다.
[제2실시 형태]
본 발명의 제2실시 형태에 따른 반송 시스템에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제1실시 형태와 같은 부품에 대해서는 동일한 부호를 첨부해 설명을 생략하거나 간략화 할 것이다.
상기 제1실시 형태에서는, 가동자(101)에 작용하는 코깅 토크를 고려한 반송 높이인 반송 위치P1을 Z방향에 있어서의 위치의 목표값으로서 가동자(101)의 부상 반송을 제어하는 방법을 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 본 실시 형태에서는, 그 반송 위치 대신에, Z방향의 힘의 지령 값을 사용해서 가동자(101)의 부상 반송을 제어하는 방법에 대해서 설명한다.
우선, 식(2) 내지 (5)을 Z방향의 힘Ｆｚ에 대해서 풀어, 다음식 (10) 내지 (13)을 도출한다.
Ｆｚ>-{g+(Ｆｃｚ/M)+(Ｆｃｗｘ/Ｉｘ)＊W/2+(Ｆｃｗｙ/Ｉｙ)＊L/2｝＊M ···식(10)
Ｆｚ>-{g+(Ｆｃｚ/M)+(Ｆｃｗｘ/Ｉｘ)＊W/2-(Ｆｃｗｙ/Ｉｙ)＊L/2｝＊M ···식(11)
Ｆｚ>-{g+(Ｆｃｚ/M)-(Ｆｃｗｘ/Ｉｘ)＊W/2-(Ｆｃｗｙ/Ｉｙ)＊L/2｝＊M ···식(12)
Ｆｚ>-{g+(Ｆｃｚ/M)-(Ｆｃｗｘ/Ｉｘ)＊W/2+(Ｆｃｗｙ/Ｉｙ)＊L/2｝＊M ···식(13)
본 실시 형태에서는, 반송로내의 전체 영역에 있어서의 식(10) 내지 (13)의 우변의 최대값보다도 큰 값으로 Z방향의 힘Ｆｚ를 설정한다. 이에 따라, 동력이 차단되었을 경우이여도, 가동자(101)가 항상 Z방향의 위쪽으로 이동한다.
통합 콘트롤러(301)는, 상기 방법으로 산출한 Ｆｚ를, 전술한 도7의 블록도에 도시된 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ에 있어서의 Ｚ방향의 힘의 지령 값Ｔｚ′(이하, 적절히 Ｔｒｅｆ(Z)를 사용한다)에 입력하고, 가동자(101)의 부상 반송을 제어한다.
이렇게 해서, 통합 콘트롤러(301)는, 복수의 영구자석(103)과 복수의 코일(202)과의 사이에 작용하는 자기흡인력이, 코깅 토크Ｆｃｚ, Ｆｃｗｘ, Ｆｃｗｙ에 근거하는 미리 결정된 값보다도 커지도록 복수의 코일(202)에 흐르는 전류를 제어한다. 이에 따라, 가동자(101)의 부상 반송중에 동력차단이 일어나도, 영구자석(103)과 코일(202)과의 사이의 자기흡인력에 의해, 항상 가동자(101)가 위쪽으로 이동할 수 있고, 가동자(101)의 낙하를 방지할 수 있다.
다시 말해, 본 실시 형태에 있어서, 도7에 도시된 힘 제어 함수(605)는, 가동자(101)에 인가되는 힘 T와 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ와의 편차가 0이 되도록 목표값ｒｅｆ를 조작한다. 이 때문에, 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)에 -Ｆｚ를 입력함으로써, 목표값ｒｅｆ에 있어서의 위치Ｚ(이하, 적절히 ｒｅｆ(Z)를 사용한다)가 제1실시 형태에서 설명한 반송 위치P1으로 조작된다. 그 결과, 본 실시 형태에 있어서도 제1실시 형태와 동일한 효과가 얻어진다.
[제3실시 형태]
본 발명의 제3실시 형태에 따른 반송 시스템에 대해서 도13을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 제1 및 제2실시 형태와 같은 부품에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고, 그 설명을 생략하거나 또는 간략화 할 것이다.
상기 제1 및 제2실시 형태에서는, 목표값ｒｅｆ에 있어서의 ｒｅｆ(Z)이나 지령 값Ｔｒｅｆ에 있어서의 Ｔｒｅｆ(Z)을 고정 값으로서 입력하고 있다. 목표값ｒｅｆ(Z) 및 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)은, 가동자(101)의 Ｘ방향에 있어서의 위치X에 따라서 다를 수도 있는 가변값으로서 입력되어도 좋다. 특히, 코깅 토크가 크게 변동하는 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ와 그 이외의 영역에서 그 목표값 및 지령 값으로서 다를 수 있는 가변값을 입력함으로써, 고정 값을 입력하는 경우보다도 부상 반송시의 소비 전력을 작게 억제할 수 있다.
도13은, 목표값ｒｅｆ(Z) 및 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)을 가동자(101)의 위치X에 따라서 상이한 가변값으로 입력할 경우의 제어 블록의 일례를 도시한 개략도다. 통합 콘트롤러(301)는, 지령 값 테이블 함수(606) 및 목표값 테이블 함수(607)를 사용한 처리를 실행한다.
지령 값 테이블 함수(606)는, 사전에 코일 유닛 콘트롤러(303)의 기억장치에 기억된 지령 값 테이블(Z)을 기초로, 가동자(101)의 위치X에 대응한 Ｚ방향의 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)을 산출한다. 지령 값 테이블(Z)에는, 위치X와 Z방향의 힘의 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)과의 대응 관계가 기록되어 있다. 또한, 지령 값 테이블(Z)은, 반드시 코일 유닛 콘트롤러(303)의 기억장치에 기억되어 있을 필요는 없고, 통합 콘트롤러(301)의 기억장치, 외부장치의 기억장치 등에 기억되어 있어도 좋다.
목표값 테이블 함수(607)는, 사전에 코일 유닛 콘트롤러(303)의 기억장치에 기억된 목표값 테이블(Z)을 기초로, 가동자(101)의 위치X에 대응한 Ｚ방향의 위치의 목표값ｒｅｆ(Z)을 산출한다. 목표값 테이블(Z)에는, 위치X와 Z방향의 위치의 목표값ｒｅｆ(Z)과의 대응 관계가 기록되어 있다. 목표값 테이블(Z)은, 반드시 코일 유닛 콘트롤러(303)의 기억장치에 기억되어 있을 필요는 없고, 통합 콘트롤러(301)의 기억장치, 외부장치의 기억장치 등에 기억되어 있어도 좋다.
사전에 기억된 지령 값 테이블(Z) 및 목표값 테이블(Z)은, 실제로 가동자(101)를 부상 반송했을 때의 힘의 지령 값 데이터, 또는 자기회로 시뮬레이션으로부터 결정된다.
본 실시 형태에서는, X방향에 있어서, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ와 그 이외의 영역에서 지령 값Ｔｒｅｆ(Z) 및 목표값ｒｅｆ(Z)의 각각에 대해서 상이한 값을 사용한다. 다시 말해, 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)로서는, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ에 있어서 Ｆｚ1, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ이외의 영역에서 Ｆｚ2를 지령 값 테이블(Z)로부터 결정하여 사용한다. Ｆｚ1, Ｆｚ2는, Ｆｚ1>Ｆｚ2의 대소관계에 있다. 목표값ｒｅｆ(Z)로서는, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ에 있어서 P1, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ이외의 영역에 있어서 P2를 목표값 테이블(Z)로부터 결정하여 사용한다. P1, P2는, P1>P2의 대소관계에 있다.
이렇게 해서, 본 실시 형태에 있어서, 통합 콘트롤러(301)는, 가동자(101)의 Ｘ방향에 있어서의 위치에 따라서 가동자(101)의 높이 위치를 변경함으로써 가동자(101)를 X방향으로 이동시킬 수 있다.
여기에서, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ에서 사용한 지령 값 테이블(Z)의 Ｆｚ1은, 제2실시 형태에서 산출한 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)의 Ｆｚ와 같다. 이것에 대하여, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ이외의 영역에 있어서 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)을 Ｆｚ1보다도 작은 Ｆｚ2로 변경함으로써, 가동자(101)에 인가된 힘을 보다 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 제2실시 형태의 지령 값Ｔｒｅｆ(Z)로서 고정 값을 입력하는 방법에 비교하여, 도13의 사선부분에 상당하는 전력소비 삭감의 효과를 실현할 수 있다.
한편, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ에서 사용한 목표값 테이블(Z)의 Ｐ1은 제1실시 형태에서 산출한 반송 위치P1과 같은 반송 높이다. 이것에 대하여, 갈아타기 영역Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｒｅａ이외의 영역에 있어서 목표값ｒｅｆ(Z)을 P1보다도 작은 Ｐ2로 변경함으로써, 평형 위치P0과의 차분이 작은 반송 위치에서 가동자(101)를 반송할 수 있다. 그 결과, 제1실시 형태의 목표값ｒｅｆ(Z)로서 고정 값을 입력하는 방법에 비교하여, 도13에서의 사선부분에 상당하는 전력소비 삭감의 효과를 실현할 수 있다.
[변형 실시 형태]
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 여러 가지의 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 가동자(101)에 영구자석(103), 고정자(201)에 코일(202)을 배치한 무빙 마그넷형의 리니어 모터에 의해 반송 시스템(1)을 구성했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 반송 시스템(1)은, 제2의 부재인 고정자(201)에 영구자석(103), 제1의 부재인 가동자(101)에 코일(202)을 배치한 무빙 코일형의 리니어 모터에 의해 구성되어도 좋다. 어느 한쪽의 경우에 있어서도, 제2의 부재는, 제1의 부재에 관해 X방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 반송 시스템은, 전자기기 등의 물품을 제조하는 제조 시스템에 있어서, 물품이 되는 가공물에 대하여 각 작업 공정을 실시하는 공작 기계 등의 각 공정장치의 작업 영역에 가공물을 가동자와 함께 반송하는 반송 시스템으로서 이용될 수 있다. 작업 공정을 실시하는 공정장치는, 상술한 증착 장치의 이외, 가공물에 대하여 부품의 조립을 실시하는 장치, 도장을 실시하는 장치 등, 어떠한 장치이여도 좋다. 또한, 제조되는 물품은 특별한 부품에 한정되는 것이 아니고, 어떠한 부품이여도 좋다. 이렇게, 본 발명에 따른 반송 시스템을 사용해서 가공물을 작업 영역에 반송하고, 작업 영역에 반송된 가공물에 대하여 작업 공정을 실시해서 물품을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태들은, 기억매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억매체'라고도 함)에 레코딩된 컴퓨터 실행가능한 명령들(예를 들면, 하나 이상의 프로그램)을 판독하고 실행하여 상술한 실시 형태들의 하나 이상의 기능을 수행하는 것 및/또는 상술한 실시 형태들의 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 회로(예를 들면, 특정 용도 지향 집적회로(ASIC))를 구비하는 것인, 시스템 또는 장치를 갖는 컴퓨터에 의해 실현되고, 또 예를 들면 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터 실행가능한 명령을 판독하고 실행하여 상기 실시 형태들의 하나 이상의 기능을 수행하는 것 및/또는 상술한 실시 형태들의 하나 이상의 기능을 수행하는 상기 하나 이상의 회로를 제어하는 것에 의해 상기 시스템 또는 상기 장치를 갖는 상기 컴퓨터에 의해 행해지는 방법에 의해 실현될 수 있다. 상기 컴퓨터는, 하나 이상의 프로세서(예를 들면, 중앙처리장치(CPU), 마이크로처리장치(MPU))를 구비하여도 되고, 컴퓨터 실행 가능한 명령을 판독하여 실행하기 위해 별개의 컴퓨터나 별개의 프로세서의 네트워크를 구비하여도 된다. 상기 컴퓨터 실행가능한 명령을, 예를 들면 네트워크나 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터에 제공하여도 된다. 상기 기억매체는, 예를 들면, 하드 디스크, 랜덤액세스 메모리(RAM), 판독전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)TM등), 플래시 메모리 소자, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 구비하여도 된다.
본 발명에 의하면, 가동자의 부상중에 동력이 차단되었을 경우에도, 가동자의 낙하를 방지할 수 있다.
본 발명을 예시적 실시 형태들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시 형태들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.

Claims (15)

  1. 상면과 상기 상면에 제1 방향을 따라 배치된 복수의 자석을 구비하는 제1의 부재;
    상기 복수의 자석과 대향하게 상기 제1 방향을 따라 배치된 복수의 코일을 구비하고, 상기 제1의 부재에 관하여 상기 제1 방향으로 이동 가능한 제2의 부재; 및
    중력이 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 한쪽에 작용하고, 상기 복수의 자석과 상기 복수의 코일 사이에 작용하는 자기 흡인력과 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽에 작용하는 상기 중력과의 균형이 잡히는 평형 위치보다 높은 높이 위치에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 부상시키면서, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제어부를 구비한, 반송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 코깅 토크에 근거하여, 상기 중력이 작용하는 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재의 상기 한쪽의 상기 높이 위치를 결정하는, 반송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 자기흡인력이 상기 코깅 토크에 근거하는 미리 결정된 값보다도 커지도록, 상기 코일에 흐르는 전류를 결정하는, 반송 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 코깅 토크는, 상기 제2의 방향에 있어서 코깅을 야기하는 힘 또는 토크를 포함하는, 반송 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 코깅 토크는, 상기 제2의 방향에 따른 축을 회전축으로 하는 제1의 회전 방향, 및 상기 제1의 방향 및 상기 제2의 방향과 교차하는 제3의 방향에 따른 축을 회전축으로 하는 제2의 회전 방향 중 적어도 한 방향에 있어서 코깅을 야기하는 힘 또는 토크를 포함하는, 반송 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1의 방향에 있어서의 위치에 따라서 상기 중력이 작용하는 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재의 상기 한쪽의 상기 높이 위치를 변경하는, 반송 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 부재는 가동자이며, 상기 제2의 부재는 고정자인, 반송 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 부재는,
    상기 상면의 반대측에 위치하는 하면; 및
    상기 하면에 설치되어 가공물을 보유하는 보유 기구를 구비하는, 반송 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가공물은 기판을 구비하는, 반송 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일은, 코어와, 상기 코어에 감긴 권선을, 가지는, 반송 시스템.
  11. 상면과 상기 상면에 제1 방향을 따라 배치된 복수의 자석을 구비하는 제1의 부재;
    상기 복수의 자석과 대향하게 상기 제1 방향을 따라 배치된 복수의 코일을 구비하고, 상기 제1의 부재에 관하여 상기 제1 방향으로 이동 가능한 제2의 부재 - 자기 흡인력은 상기 복수의 코일과 상기 복수의 자석 사이에 작용한다 -; 및
    코깅 토크에 근거해서 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재의 한쪽의 높이 위치를 결정하고, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재 중 상기 한쪽을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제어부를 포함하는 - 상기 높이 위치는, 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 부재의 상기 한쪽을 상기 높이 위치에서 상기 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로 부상시키면서 결정된다 -, 반송 시스템.
  12. 가공물을 반송하는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 상기 반송 시스템; 및
    상기 가공물에 막을 형성하도록 구성되고 상기 반송 시스템의 아래쪽에 설치된 성막원을 포함하는, 성막장치.
  13. 가공물을 반송하는 제 11 항에 따른 상기 반송 시스템; 및
    상기 가공물에 막을 형성하도록 구성되고 상기 반송 시스템의 아래쪽에 설치된 성막원을 포함하는, 성막장치.
  14. 가공물로부터 물품을 제조하는 물품의 제조 방법이며,
    제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 상기 반송 시스템을 사용해서 상기 가공물을 반송하는 공정; 및
    반송된 상기 가공물에 대하여 가공을 행하는 공정을 포함하는, 물품의 제조 방법.
  15. 가공물로부터 물품을 제조하는 물품의 제조 방법이며,
    제 11 항에 따른 상기 반송 시스템을 사용해서 상기 가공물을 반송하는 공정; 및
    반송된 상기 가공물에 대하여 가공을 행하는 공정을 포함하는, 물품의 제조 방법.
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