TW201318945A - 非接觸搬送裝置 - Google Patents

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Hitoshi Iwasaka
Hideyuki Tokunaga
Katsuhiro KOSHIISHI
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Abstract

抑制以非接觸搬送板狀構件之時所產生的該板狀構件旋轉。以非接觸搬送板狀構件之非接觸搬送裝置具備有板狀基體和被設置在該基體之複數的渦漩流動形成體。各渦漩流動形成體具備：柱狀之本體；被形成本體之內部，其一端開口的圓筒室；被形成在本體之上述圓筒室開口之側的面之平坦狀端面；被設置在圓筒室之內周面的噴出口；被設置在本體之外面的流體導入口；及連結噴出口和流體導入口的流體通路。各渦漩流動形成體之流體通路係被配置成從其圓筒室沿著端面而流出之流體之方向，與從被搬送之板狀構件之重心朝向外周而延伸之直線略平行。

Description

非接觸搬送裝置
本發眀係關於非接觸搬送裝置。
近年來，開發有以非接觸搬送半導體晶圓或玻璃基板等之板狀構件的裝置。例如，在專利文獻1中，提案有使用伯努力定律以非接觸搬送板狀構件之裝置。該裝置係在裝置下面開口的圓筒室內產生渦漩流動，藉由該渦漩流動之中心部的負壓吸引板狀構件，另外藉由從該圓筒室流出之流體在該裝置與板狀構件之間保持一定距離，構成可以非接觸搬送板狀構件。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-51260號公報
本發眀係以抑制以非接觸搬送板狀構件之時所產生的該板狀構件旋轉為目的。
本發眀係提供一種非接觸搬送裝置，其係屬於以非接 觸搬送板狀構件之非接觸搬送裝置，具備板狀之基體，和被設置在上述基體之複數的渦漩流動形成體，上述複數之渦漩流動形成體各具備柱狀之本體；被形成在上述本體之內部，其一端為開口之圓筒室；被形成在上述本體之上述圓筒室開口之側的面之平坦狀端面；被設置在上述圓筒室之內周面的噴出口；被設置在上述本體之外面的流體導入口；及連結上述噴出口和上述流體導入口的流體通路，上述流體通路被配置成從上述圓筒室沿著上端面流出之流體之方向與從上述被搬送之板狀構件之重心朝向外周而延伸之直線略平行。
若藉由本發眀，比起流體通路被配置成從渦漩流動形成體之圓筒室沿著端面而流出之流體之方向，與從被搬送之板狀構件之重心朝向外周延伸之直線略平行之時，可以抑制以非接觸搬送板狀構件之時所產生之該板狀構件旋轉。
以下，針對本發眀之實施型態，一面參考圖面一面予以說明。
(1)第1實施型態
第1圖為表示與本發眀之第1實施型態有關之非接觸 搬送裝置1之構成的斜視圖。再者，第2圖(a)為非接觸搬送裝置1之上視圖，第2圖(b)為非接觸搬送裝置1之側面圖。再者，第3圖為針對非接觸搬送裝置1所具備之定心機構13而予以說明之圖示。非接觸搬送裝置1為以非接觸保持半導體晶圓或玻璃基板等之板狀構件W而進行搬送用的裝置。
非接觸搬送裝置1具備有板狀之基體11，和被固定在基體11之六個圓柱形狀之渦漩流動形成體2，和為了使基體11移動而把持的把持部12，和進行板狀構件W之定位的定心機構13。基體11係由矩形狀之基部111，和從基部111分歧成分叉狀的兩個腕部112所構成。在各腕部112之突端固定有圓柱形狀之定心導件113。
第4圖為表示渦漩流動形成體2之構成的斜視圖。再者，第5圖為第4圖之A-A線剖面圖，第6圖為第4圖之B-B線剖面圖。在渦漩流動形成體2之內部具有圓柱形狀之空間，形成有其一端開口之圓筒室21。在圓筒室21開口之面形成有平坦狀之端面22。在圓筒室21之內周面設置有兩個噴出口23，在渦漩流動形成體2之外周面設置有兩個流體導入口24。該噴出口23和流體導入口24藉由流體通路25連結。兩條流體通路25被配置成互相平行。在圓筒室231之開口部形成有傾斜面26。
渦漩流體形成體2係其端面22和相反側之面被固定在基部111及腕部112。再者，各渦漩流動形成體2之端面22從基部111或腕部112之表面的高度為相同。
在把持部12之側面設置有流體供給口121。然後，在基體11之內部形成有連結該流體供給口121和各渦漩流動形成體2之流體導入口24的流體通路(省略圖示)。
定心機構13係被設置在基體11之下側，進行以非接觸保持之板狀構件W之定位，並且防止板狀構件W從非接觸搬送裝置1脫離。定心機構13係如第3圖所示般，具備有被設置在把持部12內之汽缸131，和其一端連結於汽缸131，另一端固定有兩個圓柱形狀之定心導件132的連接板133。當汽缸131藉由從無圖示之流體供給裝置所供給之流體而被加壓時，定心導件132則移動至第3圖之箭號C方向。再者，當汽缸131內被減壓時，定心導件132則移動至第3圖之箭號D方向。
在以上說明之非接觸搬送裝置1中，當從無圖示之流體供給裝置經流體供給口121供給流體(例如空氣)時，其流體通過基體11內之無圖示的流體通路而被送至各渦漩流動形成體2之流體導入口24。然後，被送至其流體導入口24之流體通過流體通路25而從噴出口23被吐出至圓筒室21內。被吐出至圓筒室21內之流體在圓筒室21內成為渦漩流動而被整流，之後從圓筒室21之開口部流出。
此時，於與端面22相向之位置存在板狀構件W之時，外部空氣朝圓筒室21內流入被限制，藉由渦漩流動之離心力和捲入效果，渦漩流動中心部之每單位體積的流體分子之密度變小，產生負壓。其結果，板狀構件W藉由 周圍之空氣被推壓而被拉至端面22側。另外，隨著端面22和板狀構件W之距離接近，從圓筒室21內流出之空氣的量被限制，從噴出口23被吐出至圓筒室21內之流體之速度變慢，渦漩流動中止部之壓力上升。其結果，板狀構件W不與端面22接觸，在板狀構件W和端面22之間保持一定之距離。
在藉由非接觸搬送裝置1而保持板狀構件W之狀態下，當定心機構13之汽缸131內被加壓時，定心導件132則移動至第3圖之箭號C方向。其結果，板狀構件W藉由定心導件132而移動至第3圖之箭號C方向，藉由定心導件113和定心導件132限制外周部分，依此進行定位。另外，當汽缸131內被減壓時，定心導件132移動至第3圖之箭號D方向，對板狀構件W之限制被解除。
第7圖為表示從非接觸搬送裝置1之各渦漩流動形成體2流出之流體之方向的圖示。具體而言，表示從各渦漩流動形成體2之圓筒室21之開口部流出之流體之方向的圖示。再者，第8圖為第7圖之E部之放大圖。在各圖中，各箭號表示從渦漩流動形成體2之圓筒室21之開口部流出之流體之方向。再者，一點鏈線表示流體通路25，二點鏈線L表示從板狀構件W之重心G延伸於半徑方向之直線，與渦漩流動形成體2之中心軸(或是形成在圓筒室21內之渦漩流動之中心軸)交叉的直線。如各圖所示般，在與本實施型態有關之非接觸搬送裝置1中，以流體朝與二點鏈線L平行之方向流出之方式，配置有流體通路 25。
並且，從圓筒室21流出之流體之方向係藉由圓筒室21之直徑或深度及流體之流速來決定。再者，在此流體之方向係指例如流體之合成向量。
對於以上之第7圖之例，第9圖為表示流體朝不與二點鏈線L平行之方向流出時之例的圖示。如同圖所示般，在該例中，從各渦漩流動形成體2流出之流體的方向，不與二點鏈線L成為平行，對二點鏈線L構成大約45°之角度。
第10圖為放大第9圖之F部的圖示。在同圖中，將表示從圓筒室21流出之流體之方向的一方之箭號設為向量Va1，將該向量Va1分解成板狀構件W之半徑方向和切線方向時，則被分解成向量Vb1和向量Vc1。再者，當將另一方之箭號設為向量Va2，將該向量Va2分解成板狀構件W之半徑方向和切線方向時，則被分解成向量Vb2和向量Vc2。由上述般，可知在第9圖之例中，藉由圓筒室21流出之流體對板狀構件W作用旋轉至切線方向的力。
在此，也可想像由於向量Vc1和向量Vc2互相具有相反之關係，故互相取消，使板狀構件W旋轉之力不作用。但是，理論上雖然如此，實際上互相的力不平衡，使板狀構件W旋轉至兩者中之一方的方向之情形為多。對此，在上述第7圖所示之例中，從圓筒室21流出之流體因對從板狀構件W之重心G延伸於半徑方向的直線平行 流出，故不對板狀構件W施加使旋轉至切線方向之力。依此，抑制因流出之流體所引起之板狀構件W之旋轉。
(2)第2實施型態
第11圖為表示與本發眀之第2實施型態有關之非接觸搬送裝置3之構成的斜視圖。再者，第12圖(a)為非接觸搬送裝置3之上視圖，第12圖(b)為非接觸搬送裝置3之側面圖，第12圖(c)為非接觸搬送裝置3之下視圖。再者，第13圖為針對非接觸搬送裝置3所具備之定心機構32而予以說明之圖示。
並且，在以下之說明中，針對與上述第1實施型態相同之構成要素，賦予相同之符號，省略其說明。
非接觸搬送裝置3具備有板狀之基底部31，和被固定在基底部31之六個圓柱形狀之渦漩流動形成體2a，和進行板狀構件W之定心的定心機構32。在基底部31之外面設置有流體供給口311。該流體供給口311係經被形成在基底部31之內部的流體通路(省略圖示)而與渦漩流動形成體2a之流體導入口24a(參照第15圖)連結。
第14圖為表示渦漩流動形成體2a之構成的斜視圖。再者，第15圖為第14圖之H-H線剖面圖，第16圖為第14圖之I-I線剖面圖。與本實施型態有關之渦漩流動形成體2a之構成幾乎與上述第1實施型態有關之渦漩流動形成體2之構成相同。不同點在於與第1實施型態有關之渦漩流動形成體2中，於渦漩流動形成體2之外周面設置流 體導入口24，直線性地設置有流體通路25，對此在與本實施型態有關之渦漩流動體形成體2a中，在渦漩流動形成體2a之端面22之相反側之面設置有流體導入口24a，流體通路25a彎曲之點。
渦漩流動形成體2a係其端面22和相反側之面被固定於基底部31。再者，各渦漩流動形成體2之端面22從基底部31或腕部112之表面的高度為相同。
定心機構32係被設置在基底部31之外面，進行以非接觸保持之板狀構件W之定位，並且防止板狀構件W從非接觸搬送裝置3脫離。定心機構32係由其一端互相連通的六個汽缸321；其一端連結於各汽缸321的棒狀連接臂322；及與各連接臂322之汽缸321不被連結之一方的端部連結之棒狀定心導件323所構成。定心導件323係被連結成延伸於對連接臂322呈垂直之方向。
六個汽缸321因其一端互相連通，故可藉由一系統之流體進行所有汽缸321之加壓及減壓。當汽缸321內藉由從無圖示之流體供給裝置被供給之流體而減壓時，六根連接臂322朝向中心方向移動，隨此定心導件323也朝向中心方向移動。對此，當汽缸321內被加壓時，六根連接臂322朝向與中心方向相反之方向移動，隨此定心導件323也朝向與中心方向相反之方向移動。
在以上說明之非接觸搬送裝置3中，當從無圖示之流體供給裝置經流體供給口311供給流體(例如空氣)時，其流體通過基底部31內之無圖示的流體通路而被送至各渦 漩流動形成體2a之流體導入口24a。然後，被送至其流體導入口24a之流體通過流體通路25a而從噴出口23被吐出至圓筒室21內。被吐出至圓筒室21內之流體在圓筒室21內成為渦漩流動而被整流，之後從圓筒室21之開口部流出。
此時，於與端面22相向之位置存在板狀構件W之時，外部空氣朝圓筒室21內流入被限制，藉由渦漩流動之離心力和捲入效果，渦漩流動中心部之每單位體積的流體分子之密度變小，產生負壓。其結果，板狀構件W藉由周圍之空氣被推壓而被拉至端面22側。另外，隨著端面22和板狀構件W之距離接近，從圓筒室21內流出之空氣的量被限制，從噴出口23被吐出至圓筒室21內之流體之速度變慢，渦漩流動中止部之壓力上升。其結果，板狀構件W不與端面22接觸，在板狀構件W和端面22之間保持一定之距離。
在藉由非接觸搬送裝置1而保持板狀構件W之狀態下，當定心機構32之汽缸321內被減壓時，六根連接臂322朝向中心方向移動，隨此定心導件323也朝向中心方向移動。其結果，板狀構件W藉由定心導件323其外周部分被限制，進行定位。另外，當汽缸321內被加壓時，六根連接臂322朝向與中心方向相反之方向移動，隨此定心導件323也朝向與中心方向相反之方向移動。其結果，對板狀構件W之限制被解除。
第17圖為表示從非接觸搬送裝置3之各渦漩流動形 成體2a流出之流體之方向的圖示。具體而言，表示從各渦漩流動形成體2a之圓筒室21之開口部流出之流體之方向的圖示。再者，第18圖為第17圖之J部之放大圖。在各圖中，各箭號表示從渦漩流動形成體2a之圓筒室21之開口部流出之流體之方向。再者，一點鏈線表示流體通路25a，二點鏈線L表示從板狀構件W之重心G延伸於半徑方向之直線，與渦漩流動形成體2a之中心軸(或是形成在圓筒室21內之渦漩流動之中心軸)交叉的直線。如同圖所示般，在與本實施型態有關之非接觸搬送裝置3中，以流體朝與二點鏈線L平行之方向流出之方式，配置有流體通路25a。其結果，對板狀構件W，不施加使旋轉至其切線方向之力，依此因流出之流體所引起之板狀構件W之旋轉被抑制。
(3)變形例
上述實施型態即使變形成下述般。再者，以下之變形例即使互相組合亦可。
(3-1)變形例1
在上述實施型態中，雖然對非接觸搬送裝置設置六個渦旋流動形成體，但是所設置之渦旋流動形成體之個數若為兩個以上即可，即使為六個以外亦可。假設於設置兩個渦旋流動形成體之時，該些渦旋流動形成體係被配置成例如夾著板狀構件W之重心而相向。再者，渦旋流動形成 體即使非圓柱形狀，為角柱形狀亦可。
(3-2)變形例2
在上述之實施型態中，雖然對非接觸搬送裝置設置定心機構，但即使為不設置該定心機構的態樣亦可。再者，在第1實施型態中，即使省略定心導件113之設置亦可。
(3-3)變形例3
在上述實施型態中，雖然對渦旋流形成體設置有兩個噴出口，形成有兩條流體通路，但該噴出口及流體通路之數量即使各為一個，或三個以上亦可。
(3-4)變形例4
在上述實施型態中，雖然設定為板狀構件W具有圓形之形狀者，但該形狀即使為多角形狀亦可。此時，各渦旋流動形成體之流體通路被配置成從與多角形狀之板狀構件W之重心朝向其外周而延伸之直線平行地從圓筒室21流出流體。
(3-5)變形例5
在上述實施型態中，雖然假設以從渦旋流動形成體之圓筒室流出之流體之方向，對從板狀構件W之重心延伸於半徑方向之直線完全平行之方式，配置流體通路，但是即使不成為完全平行之關係亦可。即使不成為完全平行， 藉由接近此之關係，達成使板狀構件W旋轉至其切線方向之力變弱，抑制板狀構件W之旋轉的本發眀目的。
(3-6)變形例6
在上述實施型態中，非接觸搬送裝置1之基體11和渦旋流體形成體2即使一體成型亦可。同樣，非接觸搬送裝置3之基底部31和渦旋流動形成體2a即使一體成型亦可。
1、3‧‧‧非接觸搬送裝置
2、2a‧‧‧渦旋流動形成體
11‧‧‧基體
12‧‧‧把持部
13、32‧‧‧定心機構
21‧‧‧圓筒室
22‧‧‧端面
23‧‧‧噴出口
24、24a‧‧‧流體導入口
25、25a‧‧‧流體通路
26‧‧‧傾斜面
31‧‧‧基底部
111‧‧‧基部
112‧‧‧腕部
113、132、323‧‧‧定心導件
121、311‧‧‧流體供給口
131、321‧‧‧汽缸
133‧‧‧連接板
322‧‧‧連接臂
W‧‧‧板狀構件
第1圖為表示與本發眀之第1實施型態有關之非接觸搬送裝置1之構成的斜視圖。
第2圖為非接觸搬送裝置1之上視圖及側面圖。
第3圖為針對非接觸搬送裝置1所具備之定心機構13而予以說明之圖示。
第4圖為表示與第1實施型態有關之渦漩流動形成體2之構成的斜視圖。
第5圖為第4圖之A-A線剖面圖。
第6圖為第4圖之B-B線剖面圖。
第7圖為表示從渦漩流動形成體2流出之流體之方向的圖示。
第8圖為第7圖之E部之放大圖。
第9圖為表示從渦漩流動形成體2流出之流體之方向的圖示。
第10圖為第9圖之F部之放大圖。
第11圖為表示與本發眀之第2實施型態有關之非接觸搬送裝置3之構成的斜視圖。
第12圖為非接觸搬送裝置3之上視圖、側面圖及下視圖。
第13圖為針對非接觸搬送裝置3所具備之定心機構32而予以說明之圖示。
第14圖為表示與第2實施型態有關之渦漩流動形成體2a之構成的斜視圖。
第15圖為第14圖之H-H線剖面圖。
第16圖為第14圖之I-I線剖面圖。
第17圖為表示從渦漩流動形成體2a流出之流體之方向的圖示。
第18圖為第17圖之J部之放大圖。
1‧‧‧非接觸搬送裝置
W‧‧‧板狀構件

Claims (1)

  1. 一種非接觸搬送裝置，屬於以非接觸搬送板狀構件的非接觸搬送裝置，其特徵為：具備板狀之基體，和被設置在上述基體之複數的渦漩流動形成體，上述複數的渦漩流動形成體各具備：柱狀之本體；被形成在上述本體之內部，其一端開口的圓筒室；被形成在上述本體之上述圓筒室開口之側的面的平坦狀端面；被設置在上述圓筒室之內周面的噴出口；被設置在上述本體之外面的流體導入口；及連結上述噴出口和上述流體導入口的流體通路，上述流體通路被配置成從上述圓筒室沿著上述端面流出之流體的方向，與從上述被搬送之板狀構件之重心朝向外周延伸之直線略平行。
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