WO2005076342A1 - 非接触搬送装置 - Google Patents

Abstract

　この非接触搬送装置１０は、被搬送物Ｗを搬送ヘッド１２に接触させることなく、搬送ヘッド１２の前方に保持して搬送する。搬送ヘッド１２の先端面には、気体供給孔１９の開口部が形成された気体供給面１８と、これよりも突出した環状の保持面２１と、気体供給面１８から保持面２１になだらかに連なる気体案内面２２とが形成され、搬送ヘッド１２に装着されるノズル２４は、搬送ヘッド１２に装着される基部２４ａと、気体供給面１８に対向するとともにこれとの間で環状の気体吐出用のスリット２５を形成する円板部２４ｂとを備えている。ノズル２４は搬送ヘッド１２に対してねじ部材３５により軸方向に移動することによってスリット２５の幅は変化する。ノズル２４にはスリット２５の幅を大きくする方向の弾性力がゴム材３７により加えられている。

Description

非接触搬送装置

技術分野

[0001] 本発明は被搬送物をこれに非接触の状態で保持して搬送する非接触搬送装置に 関する。

背景技術

[0002] 半導体ウェハなどをワークつまり被搬送物としてこれを非接触の状態で搬送する非 接触搬送装置としては、先端面に環状の保持面と中心部からこの保持面に向けてな だらかに連なる気体案内面を有する凹部が形成された搬送ヘッドと、凹部内に設け られるノズルとを有し、円板状のノズル頭部と搬送ヘッドの先端面との間に形成され たスリットから空気を吐出するようにしたものが開発されている (特許文献 1参照)。こ のタイプの非接触搬送装置は、ノズルのスリットから吐出した気体が気体案内面に沿 つてこれに付着されて保持面にまで到達した後に径方向外方に流れ、搬送ヘッドの 先端面前方は先端面に向力う気流により常に負圧状態となるので、搬送ヘッドの前 方に被搬送物が配置されると被搬送物は負圧により搬送ヘッドに吸い寄せられるよう に接近することになる。保持面にはこれに沿って流れる気流により被搬送物が直接 接触することが防止されて、被搬送物は非接触状態で搬送ヘッドに保持されることに なり、搬送ヘッドを移動させることにより被搬送物を搬送することができる。

特許文献 1 :特開平 10- 181879号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] このような非接触搬送装置によって保持されて搬送される被搬送物には種々のもの があり、その荷重も被搬送物の種類によって相違し、被搬送物を保持するための吸 引力は、気体案内面および保持面に沿って流れる気体の流速と流量とにより設定さ れる。従来の非接触搬送装置においては、ノズル頭部と搬送ヘッドの先端面との間 に形成されるスリットの隙間寸法は一定となっており、重量が異なる種々の被搬送物 を一種類の非接触搬送装置で吊り下げて搬送するには、スリットから吐出する気体の 圧力を変化させるために、流量制御弁を外部に設けるかある ヽは内蔵する必要があ つた o

[0004] また、被搬送物としてたとえば食品を搬送するために使用される非接触搬送装置に おいては、ノズルを含めて装置を定期的に洗浄することがあり、洗浄時に洗浄液など が異物として気体供給孔にスリットを介して入り込むおそれがあり、その場合には入り 込んだ異物の除去に時間が力かるという問題点がある。

[0005] 本発明の目的は、搬送ヘッドの先端面に沿って流れる気体の流速や流量を調整し 得るようにすることにある。

[0006] 本発明の他の目的は、搬送ヘッドの洗浄時にスリット内から異物が入り込むことを防 止することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明の非接触搬送装置は、被搬送物をこれに非接触の状態で保持して搬送す る非接触搬送装置であって、気体供給孔の開口部が形成された気体供給面と、この 気体供給面よりも突出した環状の保持面と、前記気体供給面から前記保持面になだ らかに連なる気体案内面とが先端面に形成された搬送ヘッドと、前記搬送ヘッドに装 着される基部と、前記気体供給面に対向するとともに前記気体供給面との間で環状 の気体吐出用のスリットを形成する円板部とを備えたノズルと、前記ノズルを前記搬 送ヘッドに対して軸方向に移動して前記スリットの幅を変化させるノズル移動部材とを 有することを特徴とする。

[0008] 本発明の非接触搬送装置は、前記ノズル移動部材は前記ノズルに装着されて前 記搬送ヘッドにねじ結合されるねじ部材であり、前記ノズルに対して前記スリットの幅 を大きくする方向の弾性力を加える弾性部材を前記搬送ヘッドに設けることを特徴と する。

[0009] 本発明の非接触搬送装置は、前記円板部の外周部に前記気体供給面に対向させ てシール部材を装着し、前記スリットを閉じたときに前記気体供給孔内への異物の混 入を防止することを特徴とする。

発明の効果

[0010] 本発明によれば、ノズルと搬送ヘッドとの間に形成される空気吐出用のスリットから 吐出した空気などの気体は、気体案内面に付着されてこれに沿って流れた後に保持 面に付着されてこれに沿って流れ、搬送ヘッドの先端面には気体の層が形成され、 気体がスリットから吐出されているときには常に搬送ヘッドの前方は負圧状態となる。 これにより、被搬送物を搬送ヘッドに直接接触させることなくこれに吸着させて保持さ せることができ、搬送ヘッドを移動することにより被搬送物を非接触の状態で搬送す ることができる。被搬送物を搬送ヘッドに吊り下げた状態で搬送することもでき、浮か した状態で搬送することもでき、スリットの隙間を調整することにより、被搬送物の荷重 に応じて気体層の厚みを変化させることができる。これにより、 1種類の非接触搬送装 置により複数種類の被搬送物を搬送することができる。

[0011] また、ノズルの円板部を搬送ヘッドの気体供給面に接触させてスリットの隙間をゼロ とすると、気体供給孔がノズルにより閉塞されるので、搬送ヘッドの洗浄時などにおい て外部力 気体供給孔内に異物が入り込むことを確実に防止することができる。ノズ ルにシール部材を設けると異物の混入を確実に防止することができる。

[0012] さらに、ノズルに対してスリットを大きくする方向の弾性力をカ卩えると、ノズルがずれ ることなぐノズルを搬送ヘッドに対して所定の軸方向位置に保持することができる。 図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の一実施の形態である非接触搬送装置を示す断面図である。

[図 2]図 1の状態力もスリットを閉じた状態を示す断面図である。

[図 3]非接触搬送装置の先端側力 見た斜視図である。

[図 4]非接触搬送装置の分解斜視図である。

[図 5]本発明の他の実施の形態である非接触搬送装置を示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 図 1および図 2に示すように、非接触搬送装置 10は円板形状のベース板 11と搬送 ヘッド 12とを有し、搬送ヘッド 12は複数本のボルト 13によりベース板 11に取り付けら れて 、る。ベース板 11には図示しな!、移動部材が取り付けられるようになっており、 搬送ヘッド 12はその移動部材により搬送移動される。なお、図 4において複数本のボ ルト 13のうち 1本のみが示されて!/、る。ベース板 11には圧縮空気を供給するための 給気配管がねじ結合されるねじ孔 14が設けられており、ベース板 11にはこのねじ孔 14に連通させて連通スペース 15が形成されて!、る。ベース板 11と搬送ヘッド 12との 間には連通スペース 15よりも大径のシール部材 16が組み込まれ、ベース板 11と搬 送ヘッド 12との間からの空気の漏れが防止されている。

[0015] 搬送ヘッド 12の先端には凹部 17が形成され、この凹部 17の底面は気体供給面 18 となっており、気体供給面 18に開口して搬送ヘッド 12に形成された複数の気体供給 孔 19は連通スペース 15に連通して 、る。搬送ヘッド 12の先端面には気体供給面 18 よりも搬送ヘッド 12の前方側に突出した環状の保持面 21が形成され、気体供給面 1 8と保持面 21との間には気体供給面 18から保持面 21に向けて、流線形状となって なだらかに連なる気体案内面 22が形成されている。さらに、搬送ヘッド 12の外周面と 保持面 21との間には、搬送ヘッド 12の基端部に向けて傾斜したテーパ面 23が形成 されている。

[0016] 搬送ヘッド 12には基部 24aと円板部 24bとを備えたノズル 24が装着されるようにな つており、円板部 24bは気体供給面 18にこれを覆うように対向しており、凹部 17の底 面のうち円板部 24bが対向する部分が気体供給面 18となっている。円板部 24bの外 周部には気体供給面 18との間で気体吐出用のスリット 25を形成するスリット形成面 2 6が環状に形成され、このスリット形成面 26は気体供給面 18に対して平行となってお り、スリット形成面 26の径方向内側にはエアポケット 27が形成されている。したがって 、複数の気体供給孔 19からエアポケット 27内に入り込んだ空気は、スリット 25からノ ズル 24の円周方向全体から径方向外方に吐出し、気体案内面 22に付着された状 態の流れとなってこれに沿って径方向外方に流れた後に、保持面 21に付着された 状態の流れとなってこれに沿って径方向外方に流れる。次いで、保持面 21を通過し た流れは、テーパ面 23に付着された状態となって搬送ヘッド 12の基端部側に向け て折り曲げられて搬送ヘッド 12の外方に向けて流れる。

[0017] このように搬送ヘッド 12の先端面にはこれに付着された状態となってこれに沿う流 れが形成されることから、搬送ヘッド 12の先端面の前方は負圧状態となり、搬送へッ ド 12の先端面前方側からこれに向力う流れが形成されて被搬送物 Wが搬送ヘッド 1 2の先端面に向けて吸引されることになる。これにより、被搬送物 Wの搬送過程では、 被搬送物 Wが搬送ヘッド 12の先端面に直接接触することなぐ先端面に空気の層を 介して保持された状態となる。したがって、搬送ヘッド 12を下向きに配置すれば被搬 送物 Wを吊り下げた状態として搬送することができ、搬送ヘッド 12を上向きとして被 搬送物 Wを搬送することもできる。

[0018] 搬送ヘッド 12の中心部には取付孔 31が形成され、この取付孔 31には支持ブロック 32が組み込まれており、支持ブロック 32は図 3および図 4に示すねじ部材 33により 搬送ヘッド 12に固定されている。ただし、支持ブロック 32を搬送ヘッド 12に圧入して 固定するようにしても良ぐまた支持ブロック 32を搬送ヘッド 12に一体に形成しても良 い。支持ブロック 32の中心部にはねじ孔 34が形成され、このねじ孔 34にはノズル移 動部材としてのねじ部材 35がねじ結合されるようになって 、る。このねじ部材 35をノ ズル 24の基部 24aに形成された貫通孔 36に組み込むことにより、ノズル 24は搬送へ ッド 12に装着されるとともに、ねじ部材 35を回転させることによりノズル 24は軸方向に 調整移動することになる。

[0019] 支持ブロック 32とノズル 24との間には弾性部材としてのゴム材 37が組み込まれて おり、このゴム材 37によりノズル 24にはスリット 25の幅を大きくする方向に弾性力が 加えられている。したがって、ねじ部材 35によりスリット 25の幅を調整することができる とともに、ゴム材 37によりノズル 24に加えられる弹性力によりノズル 24は固定されてス リット 25の幅寸法が一定に保持される。図 1はねじ部材 35によりスリット 25が所定の 幅寸法となった状態を示しており、ノズル 24をそのスリット形成面 26が気体供給面 18 に接触するまで移動させると、幅寸法はゼロとなる。このように、スリット 25の幅寸法を ゼロ力 所定の最大値の範囲で調整することができる。

[0020] このようにしてスリット 25の幅寸法を調整すると、搬送ヘッド 12の先端面に沿って流 れる流量を調整することができるので、空気層の厚さを変化させることができ、被搬送 物 Wの荷重に応じて被搬送物 Wを吊り下げて搬送する場合における吊り下げ能力を 変化させることができ、浮力して搬送する場合にも搬送ヘッド 12と被搬送物 Wとの距 離を調整することができる。一方、搬送ヘッド 12の保持面 21などを洗浄する場合に は、図 2に示すようにねじ部材 35を回転させることによりスリット形成面 26が気体供給 面 18に接触するまでノズル 24を軸方向に移動させる。これにより、スリット 25の幅が ゼロになり、気体供給孔 19はノズル 24の円板部 24bにより閉じられる。この状態のも とで搬送ヘッド 12に洗浄液を吹き付けてこれを洗浄してもエアポケット 27および気体 供給孔 19内には洗浄液などの異物が入り込むことが防止される。

[0021] 上述した非接触搬送装置を用いて被搬送物 Wを搬送する場合には、搬送ヘッド 12 はベース板 11の部分でロボットアームや上下方向および水平方向に往復動する移 動部材に取り付けられる。被搬送物 Wの搬送形態としては、搬送ヘッド 12の下に被 搬送物 Wを吸着させて吊り下げた状態で搬送する場合と、搬送ヘッド 12の上に被搬 送物 Wを浮かして搬送する場合とがあり、 V、ずれの場合も被搬送物 Wは搬送ヘッド 1 2に接触することなく非接触状態で搬送される。たとえば、吊り下げた状態で搬送する 場合には、搬送ヘッド 12をその先端面に沿って空気を流した状態で被搬送物 Wに 接近させると、搬送ヘッド 12の前方に形成される負圧空気によって被搬送物 Wは浮 き上がって搬送ヘッド 12に接近して非接触で搬送ヘッド 12に吸着される。このときに は、先端面に沿って流れる空気はテーパ面 23の部分に付着されて搬送ヘッド 12の 基端部側に流れるので、搬送ヘッド 12から離れた空気が被搬送物 Wに対して影響 を与えることが防止される。

[0022] この非接触搬送装置は、薄くて弾性変形し易 、被搬送物や剛性の高 、被搬送物 Wのみならず、クッキーなどのような食品を被搬送物 Wとして搬送することができ、被 搬送物 Wの種類に対応させてスリット 25の幅を空気の圧力とともに調整することによ り、被搬送物 Wを最適な吸引力で保持しつつ搬送することができる。このことは、被搬 送物 Wを浮かして搬送する場合にも同様である。

[0023] 図 5は本発明の他の実施の形態である非接触搬送装置を示す断面図であり、図 5 においては、前記実施の形態における部材と共通する部材には同一の符号が付さ れている。

[0024] この非接触搬送装置においては、ノズル 24に対してスリット 25の幅を大きくする方 向に弾性力をカ卩える弾性部材としてウェーブヮッシャ 37aが支持ブロック 32とノズル 2 4との間に組み込まれている。このように、弾性部材としてはウェーブヮッシャ 37aのよ うに金属製のばね材を使用するようにしても良ぐ前述のようにゴム材 37を用いるよう にしても良いし、ばねを用いるようにしても良い。また、ノズル 24の内面には、図 5に 示すように環状ゴム製のシール部材 38が取り付けられている。したがって、スリット 25 の幅をゼロとしたときにはシール部材 38が気体供給面 18に接触して洗浄時に洗浄 液や異物がエアポケット 27および気体供給孔 19内に混入するのを確実に防止する ことができる。このようにシール部材 38を設ける場合にはシール部材 38の表面がスリ ット形成面 26となる。

[0025] 本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲 で種々変更可能である。たとえば、図示する場合には圧縮空気を気体供給孔 19を 介してスリット 25から吐出させるようにしている力 不活性ガスなどの他の気体を供給 するようにしても良い。

産業上の利用分野

[0026] 本発明の非接触搬送装置は、半導体ウェハなどを被搬送物としてこれを非接触の 状態である位置力 他の位置に搬送するために使用される。

Claims

請求の範囲

[1] 被搬送物をこれに非接触の状態で保持して搬送する非接触搬送装置であって、 気体供給孔の開口部が形成された気体供給面と、この気体供給面よりも突出した 環状の保持面と、前記気体供給面から前記保持面になだらかに連なる気体案内面と が先端面に形成された搬送ヘッドと、

前記搬送ヘッドに装着される基部と、前記気体供給面に対向するとともに前記気体 供給面との間で環状の気体吐出用のスリットを形成する円板部とを備えたノズルと、 前記ノズルを前記搬送ヘッドに対して軸方向に移動して前記スリットの幅を変化さ せるノズル移動部材とを有することを特徴とする非接触搬送装置。

[2] 請求項 1記載の非接触搬送装置にお!、て、前記ノズル移動部材は前記ノズルに装 着されて前記搬送ヘッドにねじ結合されるねじ部材であり、前記ノズルに対して前記 スリットの幅を大きくする方向の弾性力を加える弾性部材を前記搬送ヘッドに設ける ことを特徴とする非接触搬送装置。

[3] 請求項 1記載の非接触搬送装置において、前記円板部の外周部に前記気体供給 面に対向させてシール部材を装着し、前記スリットを閉じたときに前記気体供給孔内 への異物の混入を防止することを特徴とする非接触搬送装置。