TWI464099B - Transfer device and workpiece placement device - Google Patents

Transfer device and workpiece placement device Download PDF

Info

Publication number
TWI464099B
TWI464099B TW099146062A TW99146062A TWI464099B TW I464099 B TWI464099 B TW I464099B TW 099146062 A TW099146062 A TW 099146062A TW 99146062 A TW99146062 A TW 99146062A TW I464099 B TWI464099 B TW I464099B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
workpiece
transfer device
guide
contact holding
guide members
Prior art date
Application number
TW099146062A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201139248A (en
Inventor
Hideaki Nakanishi
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Machinery Ltd filed Critical Murata Machinery Ltd
Publication of TW201139248A publication Critical patent/TW201139248A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI464099B publication Critical patent/TWI464099B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G49/00—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for
    • B65G49/05—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles
    • B65G49/06—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles for fragile sheets, e.g. glass
    • B65G49/061—Lifting, gripping, or carrying means, for one or more sheets forming independent means of transport, e.g. suction cups, transport frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2249/00—Aspects relating to conveying systems for the manufacture of fragile sheets
    • B65G2249/02—Controlled or contamination-free environments or clean space conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2249/00—Aspects relating to conveying systems for the manufacture of fragile sheets
    • B65G2249/04—Arrangements of vacuum systems or suction cups
    • B65G2249/045—Details of suction cups suction cups
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S294/00—Handling: hand and hoist-line implements
    • Y10S294/902—Gripping element
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm

Description

移載裝置及工件載置裝置
本發明係關於一種移載工件之移載裝置及與該移載裝置同時使用之工件載置裝置。
近年來，例如於移載(取放(pick and place))太陽電池晶圓、鋰離子電池之電極等相對較薄之工件時，一般係使用利用不必與工件直接接觸即可保持工件之非接觸保持裝置的移載裝置。作為利用此種非接觸保持裝置之移載裝置，專利文獻1揭示有一種利用噴出高壓空氣而產生吸附力之伯努利吸盤(Bernoulli Chuck)之搬送裝置(移載裝置)。
專利文獻1所揭示之移載裝置係自平板狀平台取出片狀基板(工件)並將其移載者，其包括：作為吸附機構之伯努利吸盤；及控制導引部，其設置於與配置於平板狀平台之工件端部相抵接之位置而控制工件之位置。該控制導引部係包含形成有傾斜面之控制部，其使工件之端部與形成於控制部之傾斜面相抵接，藉此當利用伯努利吸盤而吸附片狀工件時，可防止兩者相接觸。進而，於吸附工件之狀態下予以搬送時，控制導引部可藉由控制部之傾斜面而限制工件之平面方向之移動。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2004-83180號公報
然而，通常作為工件之太陽電池晶圓、鋰離子電池之電極等係厚度較薄，強度上亦較脆弱。然而，於專利文獻1所揭示之移載裝置中，如上所述使片狀工件之端部與形成於控制部之傾斜面相抵接，藉此於利用伯努利吸盤而吸附片狀基板時，可防止兩者相接觸。因此，當自平板狀平台取出片狀工件時，將有工件產生破裂等損壞之虞。
又，於專利文獻1所揭示之移載裝置中，當自平板狀平台取出片狀工件時，若伯努利吸盤及控制導引部之位置偏離工件，則將有形成於控制部之傾斜面與工件之周緣部摩擦之虞。如此，於取出並保持工件時(拾取(pickup)時)，或者於載置工件時(置放(place)時)，當因工件之周緣部摩擦而對邊緣造成損害，則將成為使例如太陽電池晶圓等之性能發生劣化之主要原因。
本發明係為解決上述問題點開發而成者，其目的在於提供一種當自載置有工件之工件載置裝置取出並保持工件時、及於將所保持之工件載置於工件載置裝置時，可防止用於搬送時防止工件橫向偏離之導向構件與工件之周緣部相接觸之移載裝置，及與該移載裝置同時使用之工件載置裝置。
本發明移載裝置之特徵在於包括：非接觸保持單元，非接觸狀態而保持工件；基座構件，安裝有非接觸保持單元；複數導向構件，於非接觸保持單元之周圍，當搬送工件時可包圍該工件而經相互隔開間隔配置，並突設於基座構件；及移動機構，使基座構件於空間內移動；而複數導向構件係構成為至少一部分可沿相互間離之方向移動，當自載置有工件之工件載置裝置取出工件時、或者將所保持之工件載置於工件載置裝置時，隨著非接觸保持單元接近工件載置裝置之工件載置面，複數導向構件之至少一部分將沿形成於工件載置裝置之導向部，順著相互間離之方向移動。
根據本發明之移載裝置，隨著非接觸保持單元接近載置有工件或者載置工件之工件載置裝置之工件載置面，配置於非接觸保持單元周圍之複數導向構件係沿形成於工件載置裝置之導向部，順著相互間離之方向移動。因此，於取出工件時或者載置工件時，複數導向構件分別向較工件之周緣部更外側處擴展。其結果，當自載置有工件之工件載置裝置取出工件時、或者於將所保持之工件載置於工件載置裝置時，可防止導向構件與工件之周緣部相接觸。
於本發明之移載裝置中，較佳為複數導向構件係夾隔非接觸保持單元而相對向地配置。若如此配置，則於搬送工件時，可有效防止保持於非接觸保持單元之工件之橫向偏離。
較佳為本發明之移載裝置包括對各導向構件施加當複數導向構件越相互間離時、則將越於複數導向構件相互接近之方向作用之賦勢力之賦予勢能構件；而複數導向構件隨著非接觸保持單元間隔離開工件載置裝置之工件載置面，而可沿形成於工件載置裝置之導向部，藉由賦予勢能構件之賦勢力順著相互接近之方向移動。
於該情形時，在取出工件時所擴展之複數導向構件，係隨著非接觸保持單元間隔離開工件載置裝置之工件載置面，藉由賦予勢能構件之賦勢力，沿相互接近之方向移動，例如向與工件之周緣部大致抵接之位置移動。因此，於搬送所保持之工件時，可適當地限制工件之橫向移動。
於本發明之移載裝置中，較佳為導向構件包括圓筒狀基端部及自該基端部相連續之圓錐狀前端部。若如此，則於搬送工件時，可進一步縮小工件之周緣部與導向構件之接觸面積。又，於將導向構件導引至形成於工件載置裝置之導向部時，可更平滑地移動。
於本發明之移載裝置中，較佳為上述賦予勢能構件為扭力彈簧。於該情形時，利用扭力彈簧之彈簧力，可對各導向構件施加當複數導向構件越相互間離時、則越使導向構件分別作用於相互接近之方向之賦勢力。又，由於使用扭力彈簧，而可使可動機構更小型‧輕量化。
於本發明之移載裝置中，較佳為導向構件係由彈性體所形成。若如此，則於取出工件時、或者於載置工件時，利用彈性體之彈性，可使複數導向構件分別向較工件之周緣部更靠外側擴展。又，利用彈性體之恢復力，可對各導向構件40施加當複數導向構件越相互間離變形、則將越於複數導向構件相互接近之方向作用之賦勢力。
此處，較佳為該導向構件係於沿所保持之工件外緣之方向具有固定寬度之板狀構件。若如此，則可使導向構件容易變形而擴展。又，於搬送工件時，可穩定地限制工件之橫向移動。
於本發明之移載裝置中，較佳為使用伯努利吸盤作為上述非接觸保持單元。於該情形時，伯努利吸盤所噴出之高壓空氣係自其與工件之間排出而產生伯努利(Bernoulli)效果，而產生吸附力。因此，可非接觸地保持工件。
於本發明之移載裝置中，較佳為使用經由複數連桿而使上述基座構件在保持水平之狀態下移動之並聯機構機器人(Parallel Mechanism robot)作為移動機構。並聯機構機器人可動部中不存在致動部而可實現輕量化且可高速、高精度地驅動，因具有此特徵，故可使安裝有非接觸保持單元及導向構件之基座構件以非常高速地轉動。因此，藉由使用並聯機構機器人作為移動機構，可防止工件橫向偏離，並且可高速地移載工件。
本發明之工件載置裝置，其係與上述任一個移載裝置同時使用者，其特徵在於，其包括導向部，隨著構成移載裝置之非接觸保持單元接近工件載置面，而將各導向構件向複數導向構件相互間離之方向進行導引。
根據本發明之工件載置裝置，將配置於非接觸保持單元周圍之複數導向構件沿著導向部進行導引，由此隨著非接觸保持單元接近工件載置面，可使複數導向構件沿相互間離之方向移動。因此，於取出工件時、或者於載置工件時，可使複數導向構件向較工件之周緣部更靠外側處擴展。
根據本發明，當自載置有工件之工件載置裝置取出並保持工件時、及於將所保持之工件載置於工件載置裝置時，可防止在搬送時防止工件橫向偏離之導向構件與工件之周緣部相接觸。
以下，參照圖式，對本發明較佳之實施形態進行詳細說明。再者，於各圖中，對於相同元件標註相同符號而省略重複之說明。
(第1實施形態)
首先，同時使用圖1及圖2，對第1實施形態安裝有非接觸保持裝置1之並聯機構機器人100(相當於申請專利範圍所揭示之移載裝置)之整體構成進行說明。圖1係表示安裝有非接觸保持裝置1之並聯機構機器人100整體構成之立體圖。又，圖2係表示自圖1中之箭頭A1方向觀察之並聯機構機器人100之圖。
並聯機構機器人100於上部係包含基座部102。並聯機構機器人100係藉由將形成於基座部102下表面側之平坦安裝面102a(參照圖2)固定於例如水平之頂棚等而得以支撐。另一方面，於基座部102之下表面側設置有3個支撐構件103。於各支撐構件103分別支撐電動馬達104。電動馬達104係使馬達軸之軸線C2與基座部102之安裝面102a平行(亦即水平)而受支撐。各個支撐構件103係以基座部102之垂直方向軸線C1為中心空開相等角度(120度)而配置，各電動馬達104亦又以基座部102之垂直方向軸線C1為中心空開相等角度(120度)而配置(參照圖2)。
於各電動馬達104之輸出軸，與軸線C2同軸地固定有大致六角柱形狀之臂支撐構件105。臂支撐構件105藉由驅動電動馬達104而以軸線C2為中心進行旋轉。再者，各電動馬達104係連接於包含馬達驅動器之電子控制裝置130，藉由該電子控制裝置130而控制電動馬達104之輸出軸之旋轉。
並聯機構機器人100係包含3根之臂本體106，各臂本體106係包含第1臂107及第2臂108。第1臂107係例如由碳纖維強化塑膠(CFRP，Carbon Fibre Reinforced Plastic)等形成之長條之中空圓筒構件。第1臂107之基端部係安裝於臂支撐構件105之側面。第1臂107係以其軸線與上述軸線C2相正交而受固定。
於第1臂107之遊端部連結有第2臂108之基端部，第2臂108係構成為可以第1臂107之遊端部為中心進行擺動。第2臂108係包含一對長條之桿109、109，一對桿109、109係配置為於其長度方向上相互平行。桿109亦係例如由碳纖維強化塑膠(CFRP)等形成之長條中空圓筒構件。各桿109之基端部係藉由一對球接頭(Ball Joint)110、110而連結於第1臂107之遊端部。再者，將各桿109之基端部之各球接頭110、110之間連結之軸線C3，係配置為以與電動馬達104之軸線C2相平行。
又，於第2臂108之基端部附近藉由連結構件111相互連結一桿109與另一桿109，並於第2臂108之遊端部附近藉由連結構件112相互連結一桿109與另一桿109。連結構件111及連結構件112係具有例如作為賦予勢能構件之拉伸線圈彈簧，向相互結合之方向賦予一對桿109、109勢能。再者，連結構件111與連結構件112亦可為不同之構造，但就低成本之觀點而言，較佳為相同之構造。任一連結構件111、112亦均具有防止各桿109圍繞與自身之長度方向平行之軸線進行旋轉之功能。
又，並聯機構機器人100係包含用以可轉動地安裝非接觸保持裝置1(詳細情況將於以下敍述)之托架114。托架114係呈大致正三角形狀之板狀構件。該托架114係藉由3根之臂本體106而保持，以使托架114之非接觸保持裝置1之安裝面114a(圖1之托架114之下表面)與基座部102之安裝面102a相平行(亦即水平)本體。
亦即，於托架114之各邊形成有安裝片115，將各安裝片115連結於各個臂本體106之遊端部(構成第2臂108之一對桿109、109之遊端部)，由此可使托架114相對於各臂本體106，以各臂本體106之遊端部為中心進行擺動。詳細而言，托架114之各安裝片115各端部係藉由各球接頭116、116而連結於相對應之各桿109、109之遊端部。連結一對球接頭116、116之軸線C4(參照圖2)係藉由使各桿109之球接頭部110與116間之距離全部相等而平行於與各臂本體106相對應之軸線C3，故而其亦與電動馬達104之軸線C2平行。因此，於驅動各臂本體106時，托架114係與水平面平行地移動，由此可相對於各臂本體106進行擺動。然後，藉由3根之臂本體106而支撐著托架114，以於大致正三角形狀托架114之所有邊上可與水平面平行地移動。
如上所述，係將第1臂107與第2臂108之連結部中之一對球接頭110、110間之距離和第2臂108之各桿109與托架114之連結部中之一對球接頭116、116間之距離設定為相等。因此，構成第2臂之一對桿109、109係必須於其長度方向之全長相互平行地配置。此處，因軸線C2、C3、C4均與基座部102之安裝面102a平行，故而即便3個第1臂107如何分別以軸線C2為中心轉動，亦可維持托架114之非接觸保持裝置1之安裝面114a與基座部102之安裝面102a之平行關係。
然後，根據來自電子控制裝置130之指令，而控制固定於各電動馬達104之輸出軸的臂支撐構件105之旋轉位置，由此可控制各第1臂107之遊端部之位置。各第2臂108之遊端部之位置係追隨該所控制之各第1臂107之遊端部之位置，其結果，可決定托架114之非接觸保持裝置1之安裝面114a之唯一位置。此時，如上所述，托架114可維持水平姿勢之狀態而進行移動。
又，並聯機構機器人100係包括於其中央自基座部102向下方延伸之旋轉軸桿120、以及用以使該旋轉軸桿120旋轉之電動馬達121。電動馬達121係於使其軸輸出朝向垂直下方之狀態下固定於基座部102。旋轉軸桿120之一端部係經由自如接頭(以下稱作「萬向接頭(Universal Joint)」)122及由複數齒輪之組合構成之減速機124而連結於電動馬達121之輸出軸。再者，於本實施形態中，係將減速機124之減速比設為5。另一方面，旋轉軸桿120之另一端部係經由萬向接頭123而連接於非接觸保持裝置1。進而，非接觸保持裝置1及萬向接頭123之下方連接部係經由軸承等而可旋轉自如地固定於托架114，以使其中心軸在垂直方向。
旋轉軸桿120係藉由桿120a及汽缸120b而實現，並可伸縮自如地構成。此處，旋轉軸桿120係滾珠栓槽，可將桿120a之旋轉傳遞至汽缸120b。又，由於旋轉軸桿120之兩端部係採用萬向接頭122、123，故即便托架114受3個電動馬達104之驅動而移動至上下、前後左右之既定位置，旋轉軸桿120亦可追隨其既定位置而移動。再者，以下將包含旋轉軸桿120及萬向接頭122、123之構成稱作旋轉軸125。
亦即，於電動馬達121與非接觸保持裝置1之間，串聯有減速機124、萬向接頭122、旋轉軸桿120(桿120a、汽缸120b)、萬向接頭123之機械元件，電動馬達121之旋轉驅動力係經由所串聯之該等機械元件而傳遞至非接觸保持裝置1。電動馬達121係連接於電子控制裝置130，經由該電子控制裝置130而控制電動馬達121之旋轉，由此可控制非接觸保持裝置1之旋轉角度位置。
如上所述，電子控制裝置130係控制3個電動馬達104，藉此驅動臂本體106而使非接觸保持裝置1移動至目標位置。又，電子控制裝置130係控制電動馬達121，以驅動旋轉軸桿120而使非接觸保持裝置1旋轉至目標旋轉角度位置為止。作為電子控制裝置130，例如較佳地使用可程式邏輯控制器(PLC，Programmable Logic Controller)、或專用控制用電腦等。電子控制裝置130係由進行運算之微處理器、記憶有用以使微處理器執行各處理之程式等之唯讀記憶體(ROM)、及暫時記憶運算結果等各種資料之隨機存取記憶體(RAM)等所構成。
又，於電子控制裝置130連接有接受操作員(operator)之操作輸入之設定手段及顯示並聯機構機器人100之狀態或設定內容之顯示手段的輸入輸出裝置131。再者，作為輸入輸出裝置131，例如較佳地係使用觸控面板顯示器、或者液晶顯示器及鍵盤等。操作員係可使用輸入輸出裝置131而設定電動馬達104、121之控制資料。電子控制裝置130係使用已設定之控制資料而執行記憶於ROM之程式，以驅動電動馬達104及電動馬達121而控制非接觸保持裝置1之三維空間內之位置(x、y、z)及旋轉角度(θ)。
然後，使用圖3，對經由托架114而安裝於旋轉軸桿120另一端之非接觸保持裝置1之構造進行說明。此處，圖3係自底面側觀察非接觸保持裝置1之立體圖。
非接觸保持裝置1包括：伯努利吸盤20，其噴出高壓空氣而產生吸附力，以非接觸狀態保持工件80(參照圖8等)；複數(本實施形態中為8根)導向構件30，隔開既定間隔配置於伯努利吸盤20之周圍，從而於搬送工件80時可防止該工件80之橫向偏離；及吸盤基座(相當於申請專利範圍所揭示之基座構件)10，安裝有伯努利吸盤20及導向構件30。
吸盤基座10係外形尺寸較需保持之工件80大一圈而形成之正方形板狀構件。吸盤基座10係由輕量且強度優異之工業用塑膠等形成。再者，吸盤基座10之形狀、尺寸等較佳為根據需保持之工件之形狀、尺寸等而設定。於吸盤基座10之上表面中央部安裝有附件12。藉由該附件12，可使吸盤基座10經由托架114而與旋轉軸桿120而連接，可構成為藉由旋轉軸桿120而轉動。
伯努利吸盤20係包含安裝於吸盤基座10下表面側之圓柱狀本體21。於圓柱狀之本體21之端面形成有凹部22。然後，伯努利吸盤20係使形成於本體21之凹部22之開口面與需保持之工件80相對向，亦即，使凹部22之開口面朝向下側而安裝。伯努利吸盤20之本體21之開口面係形成為以非接觸方式保持工件80之工件保持面。
於本體21中面向凹部22之面，形成有用以向凹部22內噴出高壓空氣之複數(於本實施形態中，以90度間隔4個)噴出孔23。噴出孔23係自本體21之側面至凹部22之底面，於與凹部22之內周面相接觸之方向沿斜下方向貫通本體21而形成。各噴出孔23係安裝有空氣配管(省略圖示)。該空氣配管係連接於用於供給高壓空氣之空氣泵(省略圖示)。
當高壓空氣自空氣泵穿過空氣配管而供給至噴出孔23時，高壓空氣係穿過噴出孔23而噴出至凹部22內。所噴射之高壓空氣係沿凹部22之內周面向斜下方向推進，並自開口端面與工件80之空隙排出。藉此，於高壓空氣自凹部22之內周面突入至開口端面時，流速將上升，凹部22之內部壓力會下降。藉由該負壓，可相對於工件80產生吸附力。其結果，可以非接觸方式保持工件80。伯努利吸盤20係具有本案申請專利範圍所揭示之非接觸保持單元發揮之作用。
於吸盤基座10之下表面側，沿垂直於吸盤基座10之方向突設有複數(本實施形態中為8根)銷狀之導向構件30。8根導向構件30係於伯努利吸盤20之周圍，當搬送工件80時可包圍該工件80而相互隔開間隔配置。更詳細而言，導向構件30係隔開間隔以2根為一組(合計4組)配置於吸盤基座10之各邊端部，各組之導向構件30係夾隔伯努利吸盤20而相對向配置。又，導向構件30係以穩定狀態下與所保持之工件80大致抵接而配置，更詳細而言，導向構件30與工件80之各邊係具有0.1～0.2 mm左右之間隙。再者，導向構件30之配置較佳為根據工件80之形狀等而設定。
各導向構件30係包含其一端安裝於吸盤基座10之圓柱狀之基端部30a、以及自該基端部30a連接之大致圓錐狀之前端部30b。將各導向構件30之全長設定為較伯努利吸盤20之高度方向之尺寸還長，各導向構件30之前端係突出至較伯努利吸盤20之工件保持面而更下側處。各導向構件30係例如由超高分子量聚乙烯(UHPE，Ultra High Molecular Weight Polyethylene)或聚醚醚酮(PEEK，polyether ether ketone)、或者該等中填充四氟乙烯(PTFE，tetrafluoroethylene)等而降低摩擦之高分子材料等形成。
相對向之導向構件30係構成為可沿相互間離之方向移動，當自載置有工件80之取出側工件載置托盤70(參照圖5、6)取出工件80時、或者於將所保持之工件80載置於載置側之工件載置托盤71(參照圖7)時，隨著非接觸保持裝置1(伯努利吸盤20)接近工件載置托盤70、71之工件載置面75，順著形成於工件載置托盤70、71之導向孔72，沿相互間離之方向移動。再者，工件載置托盤70、71係相當於申請專利範圍所揭示之工件載置裝置。又，導向孔72係相當於申請專利範圍所揭示之導向部。
此處，一面參照圖4，一面對導向構件30之可動機構進行說明。圖4係將一個導向構件30之可動機構放大表示之模式圖。再者，其他導向構件30之可動機構亦設為相同之構成。於吸盤基座10之各邊端部，沿與該邊正交之方向形成有長孔11。導向構件30被設置為其上端貫穿長孔11及2片墊圈31、32，該2片墊圈31、32被配設為自上下夾隔吸盤基座10。然後，導向構件30與墊圈31、32係藉由螺釘33而自導向構件30之上端側受固定。藉此，銷狀之導向構件30係不會自長孔11拔出，且可順著長孔11可滑動地安裝於長孔11。
又，於吸盤基座10之上表面安裝有扭力彈簧34。扭力彈簧34係順著長孔11之軸線配置於較該長孔11更內側，以可沿長孔11之軸線方向而在內部方向產生賦勢力(拉伸力)。扭力彈簧34之一端係經由銷36而卡止於吸盤基座10之上表面，另一端則經由銷37而卡止於安裝於吸盤基座10之上表面側之墊圈31。再者，扭力彈簧34之另一端亦可同軸地卡止於螺釘33之頭部。藉此，扭力彈簧34可對導向構件30施加使導向構件30作用於與長孔11一端(內部側)相抵接方向之賦勢力。
如此利用扭力彈簧34賦予勢能，而可使導向構件30於穩定狀態下抵接於長孔之一端側(內部側)。亦即，導向構件30被配置為於穩定狀態下與所保持之工件80大致抵接，更詳細而言，其導向構件30與工件80之各邊係具有0.1～0.2 mm左右之間隙。另一方面，當自下述工件載置托盤70取出工件80時、或者於將工件80載置於工件載置托盤71時，則藉由形成於工件載置托盤70、71之導向孔72，使相對向之導向構件30沿相互間離之方向(外部側)順著長孔11移動。此時，當相對向之導向構件30順著長孔11越沿相互間離之方向移動，則扭力彈簧34越對各導向構件30施加使導向構件30沿相互接近之方向作用之賦勢力。因此，當自工件載置托盤70取出工件80後、或者於將工件80載置於工件載置托盤71後，隨著伯努利吸盤20間離工件載置托盤70、71之工件載置面，相對向之導向構件30將藉由扭力彈簧34之賦勢力，順著形成於工件載置托盤70、71之導向孔72而沿相互接近之方向移動，並返回穩定位置。
此處，一併參照圖5～7，對移載工件80時與安裝有非接觸保持裝置1之並聯機構機器人100同時使用之工件載置托盤70、71進行說明。圖5係取出側之工件載置托盤70之俯視圖，圖6係沿圖5之VI-VI線之工件載置托盤70之縱剖視圖。圖7係載置側之工件載置托盤71之俯視圖。再者，載置有需保持之工件80之取出側工件載置托盤70與載置所保持之工件80之載置側工件載置托盤71，係僅在可載置之工件80數量上有所不同，其他構成均相同。附言之，取出側之工件或置托盤70係包含2個工件載置面75，以可載置2片工件80。另一方面，載置側之工件載置托盤71係包含6個(2×3)工件載置面75，以可載置6片工件80。再者，圖5係表示僅於圖式左側之工件載置面75載置有工件80之狀態。又，圖6係表示於4個工件載置面75載置有工件80之狀態。
於工件載置托盤70、71之上表面，形成有用於載置工件80之正方形工件載置面75。工件載置面75係形成為與工件80之尺寸大致相同之尺寸。於工件載置面75各邊之大致中央部之外側，順著各邊形成有用於導引導向構件30之大致矩形導向孔72。導向孔72之內側面係包含：傾斜部(傾斜區域)72a，自開口部朝向孔之中心方向傾斜；及垂直部(垂直區域)72b，自該傾斜部72a向下側平滑地連接。導向孔72隨著伯努利吸盤20下降接近工件載置面75，而順著傾斜部72a，向使相對向之導向構件30相互間離之方向導引各導向構件30。又，導向孔72隨著伯努利吸盤20上升間離工件載置面75，而順著傾斜部72a，向使相對向之導向構件30相互接近之方向導引各導向構件30。再者，2根導向構件30構成上可進入1個導向孔72。
又，於工件載置托盤70、71之導向孔72兩側，順著工件載置面75之各邊設置有剖面呈梯形狀之工件導引突起74。當載置工件80時，工件導引突起74係將該工件80誘導至既定位置者。亦即，當載置時，保持於伯努利吸盤20之工件80係順著工件導引突起74之傾斜面被誘導，而載置於工件載置面75之既定位置。
進而，於工件載置面75之中心部分形成有圓形之貫通孔73。該貫通孔73係於利用伯努利吸盤20取出工件80時，用於防止因自下側供給空氣所導致工件載置托盤70、71被負壓拉伸而設置之排氣用孔。
此處，一面參照圖8，一面對伯努利吸盤20進行取出工件80時之導向構件30之移動進行說明。再者，圖8係用以說明非接觸保持裝置1之導向構件30之動作之圖，且係由上到下依序以時間序列表示伯努利吸盤20進行取出工件80時之導向構件30之移動者。首先，如圖8之上段所表示，伯努利吸盤20沿垂直方向(箭頭A2)下降，接近工件載置托盤70之工件載置面75。
其後，如圖8之中段所表示，導向構件30與導向孔72之內側面相接觸，隨著伯努利吸盤20下降而接近工件載置面75，順著導向孔72之傾斜部72a，相對向之導向構件30將沿相互間離之方向(箭頭A3)緩慢擴張。因此，各導向構件30不與工件80之周緣部相接觸。
然後，如圖8之下段所表示，於相對向之導向構件30因導向孔72而擴張之狀態下，伯努利吸盤20以非接觸方式保持工件80。因此，導向構件30不必與工件80之周緣部相接觸，即可保持工件80並予以取出。再者，於伯努利吸盤20取出工件80後，伯努利吸盤20將沿垂直方向上升，隨著間離工件載置托盤70之工件載置面75，相對向之導向構件30係藉由扭力彈簧34之賦勢力，順著形成於工件載置托盤70之導向孔72之內側面而沿相互接近之方向移動，並返回穩定位置。此期間內，工件80係藉由伯努利吸盤20而受吸附保持，工件80與導向構件30之相對位置係於高度方向不產生變化，間隙會緩慢地縮小。因此，工件80不會於導向構件30之軸方向受摩擦而被限制橫向移動。藉此，可防止搬送中之工件80之橫向偏離。
接著，使用圖9，對並聯機構機器人100之動作進行說明。此處，以如下情形為例進行說明，即，於太陽電池用晶圓(工件)之堆疊(Palletizing)步驟中，於非接觸保持裝置1(伯努利吸盤20)自取出側之工件載置托盤70取出太陽電池晶圓230後，對照該太陽電池晶圓230之旋轉角度位置並將其搬送至載置側之工件載置托盤71。再者，關於太陽電池晶圓230之搬送後至下一個太陽電池晶圓230之取出為止之移動動作，其動作方向與以下進行說明之動作相反，除此以外，均相同或同樣，因此此處省略說明。再者，圖9係用以說明太陽電池之堆疊步驟概要之鳥瞰圖。
首先，一面參照圖9，一面對太陽電池晶圓230之堆疊步驟之概要進行說明。於該步驟中，相互並行地配置有第1輸送帶200及第2輸送帶201，並且於該等2條輸送帶之上方設置有並聯機構機器人100。第1輸送帶200及第2輸送帶201分別係自圖式右側至左側，一面反覆既定速度或者暫時停止，一面以饋送間距移動。於第1輸送帶200上流動著取出側之工件載置托盤70上所載置之太陽電池晶圓230。此處，太陽電池晶圓230係例如縱156×橫156×厚度0.1～0.2 mm之正方形之薄板。另一方面，於第2輸送帶201上放置流動著將予以太陽電池晶圓230齊聚收納之載置側之工件載置托盤71。此處，載置側之工件載置托盤71係包含切割成網狀之6個(2×3)工件載置面75，載置於工件載置托盤70之太陽電池晶圓230係藉由並聯機構機器人100而移載至工件載置托盤71之各工件載置面75。
並聯機構機器人100係反覆執行如下動作，即，驅動臂本體106使得非接觸保持裝置1(伯努利吸盤20)移動而接近載置於工件載置托盤70之太陽電池晶圓230後，利用非接觸保持裝置1取出該太陽電池晶圓230而搬送至工件載置托盤71為止。又，並聯機構機器人100係使正方形之太陽電池晶圓230之朝向，於保持搬送該太陽電池晶圓230時使非接觸保持裝置1旋轉而與工件載置托盤71之工件載置面75之朝向相對照，而將太陽電池晶圓230儲存於工件載置托盤71之工件載置面75。
若更詳細進行說明，則於第1輸送帶200安裝有檢測第1輸送帶200之移動量之第1編碼器210。第1編碼器210係將所檢測出之第1輸送帶200之移動量輸出至電子控制裝置130。另一方面，於第2輸送帶201安裝有檢測第2輸送帶201之移動量之第2編碼器211。第2編碼器211係將所檢測出之第2輸送帶201之移動量輸出至電子控制裝置130。又，於第1輸送帶200之上方安裝有例如電荷耦合式(CCD，charge-coupled device)攝像機等攝像裝置220。攝像裝置220係拍攝流動之載置於工件載置托盤70之太陽電池晶圓230，並算出太陽電池晶圓230之重心位置及朝向(角度)，而將其輸出至電子控制裝置130。進而，於第2輸送帶201安裝有檢測工件載置托盤71之前端部之光學感測器221。光學感測器221係將檢測信號輸出至電子控制裝置130。如上所述，藉由非接觸保持裝置1之旋轉及攝像裝置220之位置檢測，即便於工件載置托盤70在第1輸送帶200上以不等間距或者任意之朝向(角度)流動之情形時，電子控制裝置130亦可適當地控制非接觸保持裝置1之位置，而可取出太陽電池晶圓230。
電子控制裝置130係根據太陽電池晶圓230之重心位置及第1輸送帶200之移動量而運算太陽電池晶圓230之位置。又，電子控制裝置130係根據工件載置托盤71之前端部之檢測信號及第2輸送帶201之移動量而運算工件載置托盤71之位置。電子控制裝置130並根據所求出之太陽電池晶圓230之位置及工件載置托盤71之位置，旋轉各電動馬達104而驅動臂本體106，當自上方存取水平放置於工件載置托盤70之太陽電池晶圓230而取出太陽電池晶圓230後，於空間內進行搬送，並將自上方存取於工件載置托盤71而所保持之太陽電池晶圓230水平載置於工件載置托盤71。
更詳細而言，當自工件載置托盤70取出太陽電池晶圓230時，伯努利吸盤20將沿垂直方向下降而接近工件載置托盤70之工件載置面75。其後，導向構件30與導向孔72之內側面相接觸，隨著伯努利吸盤20下降而接近工件載置面75，順著導向孔72之傾斜部72a，相對向之導向構件30係沿相互間離之方向緩慢擴張。然後，於導向構件30因導向孔72而擴張之狀態下，伯努利吸盤20非接觸保持太陽電池晶圓230。因此，導向構件30不必與太陽電池晶圓230之周緣部相接觸，可保持太陽電池晶圓230並予以取出。於伯努利吸盤20取出太陽電池晶圓230後，隨著伯努利吸盤20上升間離工件載置托盤70之工件載置面75，相對向之導向構件30將藉由扭力彈簧34之賦勢力，順著形成於工件載置托盤70之導向孔72內側面而沿相互接近之方向移動，返回穩定位置。藉此，可防止搬送中之太陽電池晶圓230之橫向偏離。
同樣地，於將太陽電池晶圓230載置於工件載置托盤71時，保持著太陽電池晶圓230之伯努利吸盤20沿將垂直方向下降而接近工件載置托盤71之工件載置面75。其後，導向構件30與導向孔72之內側面相接觸，隨著伯努利吸盤20下降而接近工件載置面75，順著導向孔72之傾斜部72a，相對向之導向構件30係沿相互間離之方向緩慢擴張。然後，於導向構件30因導向孔72而擴張之狀態下，伯努利吸盤20係將太陽電池晶圓230載置於工件載置托盤71之工件載置面75。因此，導向構件30不必與太陽電池晶圓230之周緣部相接觸，便可載置太陽電池晶圓230。再者，於伯努利吸盤20載置太陽電池晶圓230後，隨著伯努利吸盤20間離工件載置托盤71之工件載置面75，相對向之導向構件30將藉由扭力彈簧34之賦勢力，順著形成於工件載置托盤71之導向孔72之內側面而沿相互接近之方向移動，並返回穩定位置。
又，電子控制裝置130係於搬送太陽電池晶圓230時，根據所求出之太陽電池晶圓230之朝向，驅動電動馬達121而旋轉回旋軸(亦即，非接觸保持裝置1)，以將太陽電池晶圓230之朝向對準工件載置托盤71之工件載置面75。藉由即時反覆執行以上動作，在第1輸送帶200上流動而載置於工件載置托盤70之太陽電池晶圓230，將齊聚收納於在第2輸送帶201上流動之工件載置托盤71。於將太陽電池晶圓230自工件載置托盤70取出時、或者載置於工件載置托盤71時，除並聯機構機器人100之手指位置精度、第1輸送帶200及第2輸送帶201之位置精度、攝像裝置220之檢測位置精度以外，亦會由於裝置各處之振動等，使非接觸保持裝置1與工件載置托盤70、71之相對位置產生些許偏移。根據本實施形態，可藉由導向構件30之擴張而吸收該偏移，故不必與太陽電池晶圓230之周緣部相接觸，即可予以取出或載置。
根據本實施形態，配置於伯努利吸盤20周圍之8根導向構件30隨著伯努利吸盤20接近工件載置托盤70、71之工件載置面75，而順著形成於工件載置托盤70、71之導向孔72沿相互間離之方向移動。因此，於取出工件80時或者載置工件80時，8根導向構件30將分別向較工件80之周緣部而更外側擴展。其結果，當自載置有工件80之工件載置托盤70取出工件80時、或者於將所保持之工件80載置於工件載置托盤71時，即可防止導向構件30與工件80之周緣部相接觸。其結果，於例如取出時或載置太陽電池晶圓等工件時，即可防止對工件之邊緣造成損害所引起之性能劣化。
根據本實施形態，8根導向構件30係夾隔伯努利吸盤20而相對向地配置，故而於搬送工件80時，可有效防止保持於伯努利吸盤20之工件80之橫向偏離。
根據本實施形態，取出工件80時所擴展之8根導向構件30係隨著伯努利吸盤20間離工件載置塔板70之工件載置面75，藉由扭力彈簧34之賦勢力而沿相互接近之方向移動，例如向與工件80之周緣部大致抵接之位置移動。因此，於搬送所保持之工件80時，可適當地限制工件80之橫向移動。
根據本實施形態，導向構件30係由圓筒狀之基端部30a及自該基端部30a連接之圓錐狀之前端部30b構成，故而於搬送工件80時，可進一步縮小工件80之周緣部與導向構件30之接觸面積。又，當將導向構件80導引至形成於工件載置托盤70、71之導向孔72時，將可更平滑地移動。
根據本實施形態，利用扭力彈簧34之彈簧力，可對各導向構件30施加當8根之導向構件30越相互間離時則於導向構件30分別相互越接近之方向作用之賦勢力。又，藉由使用扭力彈簧34，而可實現可動機構之小型‧輕量化。
根據本實施形態，伯努利吸盤20所噴出之高壓空氣係自與工件80之間排出，由此可產生伯努利效果，產生吸附力。因此，可非接觸地保持工件80。
並聯機構機器人100係因具有可動部中不存在致動部且可實現輕量化及高速、高精度驅動之特徵，故而可使安裝有伯努利吸盤20及導向構件30之基座構件10非常高速地轉動。因此，藉由使用並聯機構機器人100作為移動機構，防止工件80橫向偏離，並且可高速地移載工件80。
根據本實施形態之工件載置托盤70、71，係將配置於伯努利吸盤20之周圍之8根導向構件30順著導向孔72導引，藉此隨著伯努利吸盤20接近工件載置面75，而可使8根導向構件30沿相互間離之方向移動。因此，於取出工件80時或者載置工件80時，可使8根導向構件30較工件80之周緣部而更向外側擴展。
(第2實施形態)
於上述非接觸保持裝置1中雖使用銷狀之導向構件30，但亦可使用板狀之導向構件來代替銷狀之導向構件30。接著，使用圖10及圖11，對第2實施形態之非接觸保持裝置2之構成進行說明。圖10係表示非接觸保持裝置2之構成之側視圖。又，圖11係自底面側觀察保持著工件80之非接觸保持裝置2之立體圖。再者，於圖10、11中，對於與第1實施形態相同或同等之構成元件標註相同之符號。
於非接觸保持裝置2中，係包含由彈性體形成之板狀導向構件40來代替銷狀之導向構件30，此部分與非接觸保持裝置1不同。又，非接觸保持裝置2不包含圖4所示之可動機構，此部分亦與非接觸保持裝置1不同。其他構成係與上述非接觸保持裝置1相同，因此在此處省略說明。又，關於除非接觸保持裝置2以外之並聯機構機器人之構成，因亦與上述第1實施形態之並聯機構機器人100相同，因此此處省略說明。
於吸盤基座10A之下表面側，沿垂直於吸盤基座10A之下表面之方向突設有複數(本實施形態中，4根)板狀之導向構件40。4根之導向構件40係於伯努利吸盤20之周圍，在搬送工件80時可包圍該工件80而相互隔開間隔配置。更詳細而言，各導向構件40係配置於吸盤基座10A之各邊之端部，導向構件40係夾隔伯努利吸盤20而相對向配置。又，導向構件40被配置為於穩定狀態下與所保持之工件80大致抵接，更詳細而言，其導向構件40與工件80之各邊係具有0.1～0.2 mm左右之間隙。再者，導向構件40之配置較佳為根據工件80之形狀等而設定。
各導向構件40之高度係設定為較伯努利吸盤20之高度方向之尺寸還長，各導向構件40之前端係突出至較伯努利吸盤20之工件保持面更下側。導向構件40之前端部被切割成內側呈傾斜。藉此，可與導向孔72之內側面平滑地接觸。又，導向構件40係於沿所保持之工件80之外緣之方向具有固定寬度(例如35 mm左右)。各導向構件40係例如由氟橡膠、胺酯橡膠或矽橡膠等彈性體形成。又，對其表面，為了使滑動良好且提高耐磨性，亦可實施例如類鑽石-碳(DLC，diamond like carbon)塗層等。
相對向之導向構件40係構成為利用該彈性可使其下端部沿相互間離之方向變形(移動)。因此，當自載置有工件80之取出側工件載置托盤70取出工件80時、或者於將所保持之工件80載置於載置側之工件載置托盤71時，隨著非接觸保持裝置2(伯努利吸盤20)接近工件載置托盤70、71之工件載置面75，可順著形成於工件載置托盤70、71之導向孔72，使相對向之導向構件40沿相互間離之方向下端部彎曲變形。
此時，當相對向之導向構件40越沿相互間離之方向變形，則於各導向構件40，將越沿相對向之導向構件40相互接近之方向產生恢復力(賦勢力)。因此，當自工件載置托盤70取出工件80後、或者將工件80載置於工件載置托盤71後，隨著伯努利吸盤20間離工件載置托盤70、71之工件載置面，相對向之導向構件40係順著形成於工件載置托盤70、71之導向孔72，藉由自身之恢復力(賦勢力)沿相互接近之方向移動，而返回穩定位置。亦即，導向構件40亦具有申請專利範圍所揭示之賦勢構件之作用。
此處，一面參照圖12，一面對伯努利吸盤20進行取出工件80時之導向構件40之移動進行說明。再者，圖12係用以說明非接觸保持裝置2之導向構件40之移動之圖。首先，伯努利吸盤20沿垂直方向下降而接近工件載置托盤70之工件載置面75。其後，導向構件40與導向孔72之內側面相接觸，隨著伯努利吸盤20下降接近工件載置面75，而順著導向孔72之傾斜部72a，使導向構件40之下端部沿相互間離之方向緩慢變形。
然後，如圖12所表示，於導向構件40之下端部於藉由導向孔72而彎曲變形之狀態下，伯努利吸盤20將以非接觸方式保持工件80。因此，導向構件40不必與工件80之周緣部相接觸，即可保持工件80並予以取出。再者，於伯努利吸盤20取出工件80後，伯努利吸盤20將沿垂直方向上升而隨著間離工件載置托盤70之工件載置面75，則相對向之導向構件40將藉由自身之恢復力(賦勢力)，順著形成於工件載置托盤70之導向孔72之內側面沿相互接近之方向移動，而返回穩定位置。藉此，可防止搬送中工件80之橫向偏離。
根據本實施形態，導向構件40係由板狀之彈性體形成。因此，於取出工件80時、或者載置工件80時，利用彈性體之彈性，可使4根導向構件40分別向較工件80之周緣部更外側擴展。又，利用彈性體之恢復力，可對各導向構件40施加當4根導向構件40越相互間離變形時則越於導向構件40分別相互接近之方向作用之賦勢力。
根據本實施形態，導向構件40係形成為於沿所保持之工件80外緣之方向具有固定寬度之板狀，故而可使導向構件40容易變形而擴展。又，於搬送工件80時，可穩定地限制工件80之橫向移動。
進而，根據本實施形態，可廢除圖4所示之可動機構，故而可使構造簡單化，因此可實現更小型‧輕量化‧低成本化。
又，於第1實施形態及第2實施形態任一情形時，導向構件30、40與導向孔72之接觸均全部於較工件80更下側引起。因此，即使在產生摩擦所引起之磨耗粉之情形下，若磨耗粉可直接落下至下方，則工件80亦不會受磨耗粉污染。進而，導向構件30、40之滑動部因不與工件80直接接觸，故而可更加安全地防止免受磨耗粉之附著。於無塵室內使用之情形時，乾淨空氣係藉由降流(down flow)而向下流動，故而即便磨耗粉產生或浮游，較滑動位置靠更上方之工件80亦難以進而受到污染。
以上，已對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不受限於上述實施形態，可進行各種變形。例如，導向構件30及導向構件40之形狀‧大小‧數量‧配置，基座構件10、10A之形狀‧大小‧材質，及伯努利吸盤20之大小、數量、配置等並不受限於上述實施形態，可根據需所保持工件80之形狀‧大小‧重量等而任意設定。例如，於移載圓形工件來代替正方形工件之情形時，導向構件未必要保持相對向配置，例如亦可於圓形工件之周圍，以120°間隔配置3根導向構件。於該情形時，工件載置托盤之導向孔可對照導向構件之配置而形成。
於上述第1實施形態中，係採用使2根銷狀導向構件30進入1個矩形導向孔72之構成，但亦可採用將該導向孔72分成2個圓形或橢圓形之導向孔而使1根銷狀之導向構件進入各個導向孔之構成。
又，於上述實施形態中，作為載置有工件80之工件載置裝置，係使用將一片工件80平放收容之托盤(工件載置托盤70、71)，但亦可使用將多片工件80予以層疊收容之匣盒(cassette)來代替塔板。
於上述實施形態中，係以將並聯機構機器人100應用於太陽電池晶圓230之堆疊步驟之情形為例進行說明，但並聯機構機器人100之應用範圍並不受限於太陽電池晶圓230之堆疊步驟。
1、2．．．非接觸保持裝置
10、10A．．．吸盤基座
11．．．長孔
12．．．附件
20．．．伯努利吸盤
21．．．本體
22．．．凹部
23．．．噴出孔
30、40．．．導向構件
30a．．．基端部
30b．．．前端部
31、32．．．墊圈
33．．．螺釘
34．．．扭力彈簧
36、37．．．銷
70、71．．．工件載置托盤
72．．．導向孔
72a．．．傾斜部
72b．．．垂直部
73．．．貫通孔
74．．．工件導引突起
75．．．工件載置面
80．．．工件
100．．．並聯機構機器人
102．．．基座部
102a．．．安裝面
103．．．支撐構件
104．．．電動馬達
105．．．臂支撐構件
106．．．臂本體
107．．．第1臂
108．．．第2臂
109．．．桿
110、116．．．球接頭
111、112．．．連結構件
114．．．托架
114a．．．安裝面
115．．．安裝片
120．．．旋轉軸桿
120a．．．桿
120b．．．汽缸
121．．．電動馬達
122、123．．．萬向接頭
124．．．減速機
125．．．旋轉軸
130．．．電子控制裝置
131．．．輸入輸出裝置
200．．．第1輸送帶
201．．．第2輸送帶
210．．．第1編碼器
211．．．第2編碼器
220‧‧‧攝像裝置
221‧‧‧光學感測器
230‧‧‧太陽電池晶圓
A1、A2、A3‧‧‧箭頭
C1、C2、C3、C4‧‧‧軸線
圖1係表示第1實施形態安裝有非接觸保持裝置之並聯機構機器人整體構成之立體圖。
圖2係表示自圖1中之箭頭A1方向所觀察到並聯機構機器人之圖。
圖3係自底面側觀察到非接觸保持裝置之立體圖。
圖4係將非接觸保持裝置之導向構件之可動機構放大表示之模式圖。
圖5係取出側工件載置托盤之俯視圖。
圖6係沿圖5之VI-VI線之取出側工件載置托盤之剖視圖。
圖7係載置側工件載置托盤之俯視圖。
圖8係用以說明非接觸保持裝置之導向構件動作之圖。
圖9係用以說明太陽電池晶圓之堆疊步驟之概要之鳥瞰圖。
圖10係表示第2實施形態非接觸保持裝置之構成之側視圖。
圖11係自底面側觀察到第2實施形態非接觸保持裝置之立體圖。
圖12係用以說明第2實施形態非接觸保持裝置之導向構件移動之圖。
10．．．吸盤基座
20．．．伯努利吸盤
30．．．導向構件
70．．．工件載置搭板托盤
72．．．導向孔
73．．．貫通孔
74．．．工件導引突起
75．．．工件載置面
80．．．工件
A2、A3．．．箭頭

Claims (20)

  1. 一種移載裝置，其特徵在於，其包括：非接觸保持單元，以非接觸狀態而保持工件；基座構件，安裝有上述非接觸保持單元；複數導向構件，於上述非接觸保持單元之周圍，當搬送工件時可包圍該工件而經相互隔開間隔配置，並突設於上述基座構件；及移動機構，使上述基座構件於空間內移動；而上述複數導向構件構成為至少一部分可沿相互間離之方向移動，當自載置有工件之工件載置裝置取出工件時、或者將所保持之工件載置於工件載置裝置時，隨著上述非接觸保持單元接近工件載置裝置之工件載置面，上述複數導向構件之至少一部分將沿形成於工件載置裝置中較上述工件載置面更下方之導向部，順著藉由與該導向部之接觸而相互間離之方向移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之移載裝置，其中，上述複數導向構件係夾隔上述非接觸保持單元而相對向地配置。
  3. 如申請專利範圍第1項之移載裝置，其中，其包括對各導向構件施加當上述複數導向構件越相互間離、則將越於上述複數導向構件相互接近之方向作用之賦勢力之賦予勢能構件； 而上述複數導向構件隨著上述非接觸保持單元間隔離開上述工件載置裝置之工件載置面，而可沿形成於上述工件載置裝置之導向部，藉由上述賦予勢能構件之賦勢力順著相互接近之方向移動。
  4. 如申請專利範圍第1項之移載裝置，其中，上述導向構件係包括圓筒狀基端部及自該基端部相連續之圓錐狀前端部。
  5. 如申請專利範圍第3項之移載裝置，其中，上述賦予勢能構件為扭力彈簧。
  6. 如申請專利範圍第1項之移載裝置，其中，上述導向構件係由彈性體所形成。
  7. 如申請專利範圍第6項之移載裝置，其中，上述導向構件係於沿所保持之上述工件外緣之方向具有固定寬度之板狀構件。
  8. 如申請專利範圍第1項之移載裝置，其中，上述非接觸保持單元係伯努利吸盤(Bernoulli Chuck)。
  9. 如申請專利範圍第1項之移載裝置，其中，上述移動機構係經由複數連桿而使上述基座構件在保持水平之狀態下移動之並聯機構機器人。
  10. 一種工件載置裝置，係與申請專利範圍第1項之移載裝置一起使用者；其特徵在於，其包括：導向部，隨著構成上述移載裝置之上述非接觸保持單元接 近工件載置面，而將各導向構件向上述複數導向構件相互間離之方向進行導引。
  11. 如申請專利範圍第2項之移載裝置，其中，其包括對各導向構件施加當上述複數導向構件越相互間離、則越於上述複數導向構件相互接近之方向作用之賦勢力之賦予勢能構件；而上述複數導向構件隨著上述非接觸保持單元間隔離開上述工件載置裝置之工件載置面，沿形成於上述工件載置裝置之導向部，藉由上述賦予勢能構件之賦勢力順著相互接近之方向移動。
  12. 如申請專利範圍第2項之移載裝置，其中，上述導向構件係包括圓筒狀基端部及自該基端部相連續之圓錐狀前端部。
  13. 如申請專利範圍第3項之移載裝置，其中，上述導向構件係包括圓筒狀基端部及自該基端部相連續之圓錐狀前端部。
  14. 如申請專利範圍第2項之移載裝置，其中，上述導向構件係由彈性體所形成。
  15. 如申請專利範圍第3項之移載裝置，其中，上述導向構件係由彈性體所形成。
  16. 如申請專利範圍第2項之移載裝置，其中，上述非接觸保持單元為伯努利吸盤。
  17. 如申請專利範圍第3項之移載裝置，其中，上述非接觸保持單元為伯努利吸盤。
  18. 如申請專利範圍第2項之移載裝置，其中，上述移動機構係經由複數連桿而使上述基座構件在保持水平之狀態下移動之並聯機構機器人。
  19. 如申請專利範圍第3項之移載裝置，其中，上述移動機構係經由複數連桿而使上述基座構件在保持水平之狀態下移動之並聯機構機器人。
  20. 一種工件載置裝置，係與申請專利範圍第3項之移載裝置一起使用者；其特徵在於，其包括：導向部，隨著構成上述移載裝置之上述非接觸保持單元接近工件載置面，而將各導向構件向上述複數導向構件相互間離之方向進行導引。
TW099146062A 2010-02-23 2010-12-27 Transfer device and workpiece placement device TWI464099B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010037904A JP5488037B2 (ja) 2010-02-23 2010-02-23 移載装置及びワーク載置装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201139248A TW201139248A (en) 2011-11-16
TWI464099B true TWI464099B (zh) 2014-12-11

Family

ID=44506238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099146062A TWI464099B (zh) 2010-02-23 2010-12-27 Transfer device and workpiece placement device

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8882437B2 (zh)
EP (1) EP2541592A4 (zh)
JP (1) JP5488037B2 (zh)
KR (1) KR101389895B1 (zh)
CN (1) CN102770953B (zh)
TW (1) TWI464099B (zh)
WO (1) WO2011104790A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202984936U (zh) * 2012-11-13 2013-06-12 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 取料机构
CN103848173A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 施建强 一种精密直线送料的方法和装置
CN104871103B (zh) * 2012-12-25 2017-10-24 平田机工株式会社 输送系统
JP5929947B2 (ja) * 2014-02-28 2016-06-08 株式会社安川電機 吸着パッド、ロボットハンドおよびロボット
CN104057463B (zh) * 2014-06-23 2015-12-30 苏州博众精工科技有限公司 一种pcb板夹爪
WO2016052632A1 (ja) 2014-09-30 2016-04-07 株式会社カネカ 試料移載システム及び太陽電池の製造方法
CN110379890A (zh) 2016-05-06 2019-10-25 应用材料意大利有限公司 用于制造至少两个太阳能电池布置的设备和方法
CN108511550B (zh) * 2016-05-06 2022-02-11 应用材料意大利有限公司 夹持器及方法
JP6709692B2 (ja) * 2016-06-30 2020-06-17 日本電産サンキョー株式会社 ロボット、教示用治具およびロボットの教示方法
JP6791665B2 (ja) * 2016-06-30 2020-11-25 日本電産サンキョー株式会社 搬送システム
JP6496289B2 (ja) * 2016-09-29 2019-04-03 ファナック株式会社 ハンド装置
JP6921673B2 (ja) * 2017-07-25 2021-08-18 Ｐａｃｒａｆｔ株式会社 ピックアップ方法及びピックアップ装置
CN107962207B (zh) * 2017-10-27 2019-06-18 上海工程技术大学 一种可移动式并联钻孔机器人
CN108001936A (zh) * 2017-11-05 2018-05-08 安徽康乐机械科技有限公司 接种后输送机
CN111328322B (zh) * 2017-11-10 2022-06-24 Ａｇｃ株式会社 弯曲基材的制造方法和弯曲基材的成型模具
JP6688470B2 (ja) * 2018-03-12 2020-04-28 株式会社安川電機 パラレルリンクロボット及びパラレルリンクロボットシステム
JP7075814B2 (ja) * 2018-05-21 2022-05-26 株式会社荏原製作所 基板保持装置、基板研磨装置、弾性部材および基板保持装置の製造方法
CN109877625B (zh) * 2019-02-19 2021-06-01 江苏鼎力起吊设备有限公司 一种空中对接装置
US11879587B2 (en) * 2019-11-12 2024-01-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Positioning apparatus
US20210327731A1 (en) * 2020-04-15 2021-10-21 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Mass transfer method, mass transfer device and buffer carrier

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000067570A (ko) * 1999-04-29 2000-11-25 정문술 번인 테스터용 소팅 핸들러의 포킹 및 언포킹 픽커
US6152507A (en) * 1997-12-16 2000-11-28 Sez Semicondcutor Equipment Zubehor Fur Die Halbleiterfertigung Ag Conveying device for thin disk-like articles
TW201006636A (en) * 2008-06-10 2010-02-16 Murata Machinery Ltd Parallel mechanism

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2584310Y2 (ja) * 1992-10-20 1998-10-30 エム・シー・エレクトロニクス株式会社 Ｉｃ検査装置
JP3640087B2 (ja) * 1994-11-29 2005-04-20 豊田工機株式会社 工作機械
JPH08203983A (ja) * 1995-01-24 1996-08-09 Advantest Corp 小型デバイス搬送位置決め装置
JP3806273B2 (ja) * 1999-09-17 2006-08-09 株式会社ジェイテクト 四自由度パラレルロボット
JP4632560B2 (ja) * 2000-03-01 2011-02-16 シーグ パック システムズ アクチェンゲゼルシャフト 三次元空間内で製品を操作するロボット
JP4669252B2 (ja) * 2000-06-09 2011-04-13 株式会社ハーモテック 旋回流形成体および非接触搬送装置
JP2002011681A (ja) * 2000-06-23 2002-01-15 Koganei Corp ハンドリング装置
JP2002239965A (ja) * 2001-02-09 2002-08-28 Hiroshi Akashi 調節ガイド付き無接触保持装置
EP1233442B1 (en) 2001-02-20 2009-10-14 Harmotec Corporation Non-contacting conveyance equipment
DE20209440U1 (de) * 2002-06-13 2002-08-29 Sig Technology Ltd Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Gegenstandes im Raum
JP2004083180A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Sharp Corp シート状基板の搬送装置及び搬送方法
JP4526316B2 (ja) * 2004-07-16 2010-08-18 株式会社ディスコ 被加工物搬送装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6152507A (en) * 1997-12-16 2000-11-28 Sez Semicondcutor Equipment Zubehor Fur Die Halbleiterfertigung Ag Conveying device for thin disk-like articles
KR20000067570A (ko) * 1999-04-29 2000-11-25 정문술 번인 테스터용 소팅 핸들러의 포킹 및 언포킹 픽커
TW201006636A (en) * 2008-06-10 2010-02-16 Murata Machinery Ltd Parallel mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
US20120313388A1 (en) 2012-12-13
KR101389895B1 (ko) 2014-04-30
JP5488037B2 (ja) 2014-05-14
KR20120112612A (ko) 2012-10-11
TW201139248A (en) 2011-11-16
CN102770953B (zh) 2015-04-08
CN102770953A (zh) 2012-11-07
EP2541592A4 (en) 2014-06-25
WO2011104790A1 (ja) 2011-09-01
JP2011176053A (ja) 2011-09-08
US8882437B2 (en) 2014-11-11
EP2541592A1 (en) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI464099B (zh) Transfer device and workpiece placement device
TWI490155B (zh) A substrate transfer device, and a substrate transfer method
JP5403247B2 (ja) 基板移載装置
KR101387850B1 (ko) 판형부재 수납용 래크, 판형부재 이재설비 및 판형부재 수납방법
JP5438747B2 (ja) ワーク作業システム
JP5402542B2 (ja) 非接触保持装置及び移載装置
CN103988291A (zh) 玻璃基板的搬运装置及搬运方法
JP6702065B2 (ja) ガラス板の製造方法およびガラス板製造装置
JP6892018B2 (ja) ロボット装置
CN109153514B (zh) 食品填装装置
KR20170129901A (ko) 기판 반송 로봇 및 그 엔드 이펙터
US20220193929A1 (en) Holding device and robot provided with same
JP2020536761A5 (zh)
JP5913845B2 (ja) 板状部材の搬送装置および搬送方法
KR101509660B1 (ko) 고정밀도 전자동 라미네이팅 장치
KR20200114567A (ko) 평판 형태의 물품을 정렬하는 정렬 장치
TWI730134B (zh) 機器人、機器人之控制方法、教示用治具及機器人之教示方法
JP5553254B2 (ja) 非接触保持装置及び移載装置
JP5512349B2 (ja) 基板反転装置及び基板反転方法
JPH01161846A (ja) 移載装置
JP5827046B2 (ja) 板状部材の支持装置および支持方法、ならびに板状部材の搬送装置
KR20140061279A (ko) 기판 반송용 핸드 및 기판 반송 방법
JPWO2019058824A1 (ja) ロボットハンド、ロボット装置及び電子機器の製造方法
CN115365149A (zh) 一种显示面板的自动传送检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees