JP2000062951A

JP2000062951A - 搬送装置

Info

Publication number: JP2000062951A
Application number: JP23332398A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Matsumoto; ▲司▼ 松本
Original assignee: Daiichi Institution Industry Co Ltd
Current assignee: Daiichi Institution Industry Co Ltd
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】被搬送物を浮上状態で安定して搬送すること
が可能で、塵埃を発生したり、クリンルームの清浄度を
悪化させることのない搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置４１，４２は、通気性セラミッ
クス材１２と、通気性セラミックス材１２を通して空気
を噴出させるエア供給管１３と、噴出する空気で浮上し
たガラス基板１１を一定位置に保持する保持機構と、エ
ア供給管１３などをレール２０に沿って移動させる駆動
部３２やベルト３３などを備えている。また、搬送装置
４０は、通気性セラミックス材１２、エア供給管１３な
どのほかにエア供給管１３などを回転移動させる回転駆
動部２２を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ガラス基板や
シリコンウエハーなどを浮上状態で搬送する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶ガラス基板などを搬送する場合、従
来より、専用のカセットに液晶ガラス基板を格納し、こ
のカセットをベルトコンベアで搬送する方法、あるいは
ロボットのアームに真空吸着パットを設け、液晶ガラス
基板を吸着した状態でアームを作動させて搬送する方法
などが採用されている。

【０００３】一方、セラミックス多孔体などの表面から
ガスを噴出させることによって対象物を浮上させて輸送
する技術が特開昭６３−２７３７８１号公報、特開昭６
３−２９０３８８号公報、特開平１−１６７５８２号公
報などに開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在、液晶ガラス基板
のサイズは７６０ｍｍ×８００ｍｍ×１．１ｍｍが主流
であるが、パーソナルコンピュータ用の液晶ガラス基板
の場合、板厚が薄くなるほど画像が鮮明になる傾向があ
るため、最近では、８００ｍｍ×１１００ｍｍ×０．７
ｍｍのサイズの需要が増大している。

【０００５】ところが、板厚が０．７ｍｍになると、自
重によって、液晶ガラス基板の中心付近に４０ｍｍ程度
の撓みが生ずるため、従来のように、カセットに格納し
てベルトコンベアで搬送する方式では、振動によって液
晶ガラス基板が落下して破損したり、自重による撓みが
原因となって液晶ガラス基板が破損することが多い。

【０００６】一方、ロボットのアームなどを用いて液晶
ガラス基板を移送する場合、アームの真空パットで液晶
ガラス基板を吸着しているが、この真空を解除すると
き、液晶ガラス基板が破損することが多い。

【０００７】このような問題を解決するためには、液晶
ガラス基板を撓ませることなく、しかも、真空パットな
どで吸着することなく浮上させる方法、すなわち、空気
の噴流を液晶ガラス基板の下面に衝突させ、空気噴流が
有する運動量によって液晶ガラス基板を浮上させる方法
を利用すれば良い。

【０００８】しかし、空気噴流による浮上方法を採用し
た場合、図６に示すように、清浄度を維持するためにク
リーンルーム３４内に発生させている一定の空気流（一
方向流３５）が、空気噴流によって乱され、作業者３６
から発生する塵埃がクリーンルーム３４内の清浄度を悪
化させるため、このような空気噴流による浮上方法は採
用することができない。

【０００９】一方、特開昭６３−２７３７８１号公報、
特開昭６３−２９０３８８号公報、特開平１−１６７５
８２号公報などに開示されている浮上輸送技術は、セラ
ミックス多孔体などの表面からガスを噴出させることに
よって対象物を浮上させて輸送するものであり、強力な
ガス噴流によって対象物周辺に絶えず乱流が発生するた
め、前述と同様の理由により、クリーンルーム内で液晶
ガラス基板などを搬送する手段として採用できない。

【００１０】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、被搬送物を浮上状態で安定して搬送することが可能
で、塵埃を発生したり、クリンルームの清浄度を悪化さ
せることのない、搬送装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の搬送装置は、被搬送物の形状に合わせて分
散配置された複数の通気性セラミックス材と、通気性セ
ラミックス材を通して上方ヘ気体を噴出させる気体供給
手段と、通気性セラミックス材から噴出する気体によっ
て浮上する被搬送物を一定位置に保持する保持機構と、
気体供給手段および保持機構を移動させる移動機構とを
備えたことを特徴とする。ここで、被搬送物の形状に合
わせて分散配置とは、被搬送物の水平投影の範囲内に分
散配置することをいう。

【００１２】このような構成とすることにより、複数の
通気性セラミックス材から噴出した気体が、それぞれの
通気性セラミックス材の上面に気体膜を形成するため、
これらの気体膜で被搬送物を安定的に浮上させることが
可能であり、この状態で移動機構を作動させれば、被搬
送物を浮上状態で搬送することができる。この場合、被
搬送物は保持機構で一定位置に保持されるため、移動機
構の作動中に被搬送物が通気性セラミックス材の直上か
ら離脱したり、脱落することがない。

【００１３】また、被搬送物を浮上させる噴出気体は、
通気性セラミックス材内部の空隙を通過することによっ
て細かく分散された状態で噴出するため、クリーンルー
ム内の一方向流を乱すことがなく、清浄度を悪化させる
こともない。また、クリーンルームレベルの環境下にお
いて、通気性セラミックス材自体が酸化したり、変質す
ることがないため、長期間に渡って使用しても塵埃を発
生することがない。

【００１４】一方、本発明の搬送装置では、気体供給手
段として、略平行に配置された気体供給管と、気体供給
管に形成され通気性セラミックス材が装着可能な気体吹
出口とを備えることにより、被搬送物の形状に合わせて
分散配置された複数の通気性セラミックス材に対して、
均一かつ安定的に気体を供給することが可能となるた
め、被搬送物を安定的に浮上させることができる。

【００１５】また、本発明の搬送装置では、保持機構と
して、被搬送物の周辺に分散配置された複数の通気性セ
ラミックス材と、これらの通気性セラミックス材を通し
て被搬送物の方向へ気体を噴出させる気体供給手段とを
備えることにより、被搬送物を噴出気体で一定位置に保
持することが可能となるため、いわゆる、無接触状態で
搬送することが可能となり、被搬送物の損傷、破損の防
止に有効である。

【００１６】さらに、本発明の搬送装置では、移動機構
として、気体供給手段および保持機構を平行移動、回転
移動させることのできるものを備えることにより、被搬
送物を任意の方向に搬送することが可能となるため、一
連の搬送ラインを形成する際の利便性が向上する。

【００１７】ここで、本発明の搬送装置においては、通
気性セラミックス材の気孔率を３０％〜５０％とするこ
とにより、必要最小限の気体噴出量で被搬送物を安定的
に浮上させることが可能となり、クリーンルーム内の一
方向流を乱すこともない。なお、通気性セラミックス材
の気孔率が３０％未満の場合は気体の圧力損失が大きく
なり浮上能力が低下しがちであり、５０％を越える場合
は噴出量が増大しクリーンルーム内の一方向流を乱す可
能性が高まるので、３０％〜５０％の範囲内とすること
が望ましい。

【００１８】また、本発明の搬送装置では、通気性セラ
ミックス材として、アルミナと、シリカ、チタニカ、マ
グネシア、カルシア、イットリアのいずれか一つ以上と
を含有する多孔質焼結体を用いることにより、耐酸化性
などがさらに向上し、経年変化もなくなるため、塵埃な
どを発生することがなく、長期間に渡って安定した気体
噴出を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は実施の形態である搬送装置
を組み合わせた状態で示す斜視図、図２，３は各々の搬
送装置の斜視図である。

【００２０】本実施形態においては、図１に示すよう
に、被搬送物であるガラス基板１１を直線移動させるこ
とのできる２台の搬送装置４１，４２と、ガラス基板１
１を回転移動させることのできる搬送装置４０とを組み
合わせて一連の搬送ラインを形成している。２台の搬送
装置４１，４２はいずれも図２に示すような構造であ
り、搬送装置４０は図３に示すような構造である。な
お、図３においては保持機構については記載を省略して
いる。

【００２１】搬送装置４１，４２は、図２に示すよう
に、被搬送物であるガラス基板１１の形状に合わせて分
散配置された複数の通気性セラミックス材１２と、通気
性セラミックス材１２を通して上方ヘ空気を噴出させる
ために平行配置された複数のエア供給管１３と、通気性
セラミックス材１３から噴出する空気によって浮上した
ガラス基板１１を一定位置に保持する保持機構と、エア
供給管１３および保持機構をレール２０に沿って移動さ
せる駆動部３２およびベルト３３などを備えている。こ
こで、複数の通気性セラミックス材１２はガラス基板１
１の水平投影の範囲内に分散配置されている。

【００２２】一方、搬送装置４０は、図３に示すよう
に、被搬送物であるガラス基板１１の形状に合わせて分
散配置された複数の通気性セラミックス材１２と、通気
性セラミックス材１２を通して上方ヘ空気を噴出させる
ために平行配置された複数のエア供給管１３と、通気性
セラミックス材１３から噴出する空気によって浮上した
ガラス基板１１を一定位置に保持するストッパ２１、エ
ア供給管１３などを回転移動させる回転駆動部２２など
を備えている。ここで、複数の通気性セラミックス材１
２はガラス基板１１の水平投影の範囲内に分散配置され
ている。

【００２３】ここで、複数のエア供給管１３はホルダ２
３によって一体化された状態で回転板２４に固定され、
回転板２４は回転駆動部２２の回転軸２５に固定されて
いるため、複数のエア供給管１３は回転軸２５を中心に
回転可能であり、浮上させたガラス基板１１を回転移動
させることができる。また、回転軸２５はエアシリンダ
２６によって軸方向に昇降可能であるため、浮上させた
ガラス基板１１を上下方向に移動させることができる。

【００２４】また、搬送装置４１，４２のエア供給管１
３と搬送装置４０のエア供給管１３とは、互いに行き違
い接触しないような間隔に配列されているため、図１に
示すように、搬送装置４１，４２と搬送装置４０との間
でガラス基板１１の受け渡しを行うことができる。

【００２５】このような構成とすることにより、搬送装
置４１で直線状に搬送してきたガラス基板１１を搬送装
置４０に移し、搬送装置４０でガラス基板１１を９０度
回転移動させた後、搬送装置４２へガラス基板１１を移
し、この後、搬送装置４２でガラス基板１１を直線状に
搬送していくことができる。これらの搬送過程において
は、後述するように、ガラス基板１１を全くの非接触状
態で搬送することが可能であるため、ガラス基板１１の
損傷などを防止することができる。

【００２６】なお、図１に示す搬送ラインは、直線移動
と９０度回転移動とを組み合わせたものであるが、これ
に限定するものではないので、直線移動のみの搬送ライ
ン、鋭角回転移動や鈍角回転移動を含む搬送ライン、あ
るいは上下移動を伴う搬送ラインなど、必要に応じて任
意の搬送ラインを構築することが可能であり、これらの
搬送ラインの全てを非接触化することができる。

【００２７】ここで、図４，５を参照して、搬送装置４
１，４２における浮上機構について説明する。図４は搬
送機構を示す斜視図、図５は図４のＡ−Ａ線における断
面図である。

【００２８】搬送装置４１，４２の浮上機構１０におい
ては、ベース材１５上に複数のエア供給管１３が平行に
配置され、浮上対象物であるガラス基板１１の形状に合
わせて複数の通気性セラミックス材１２がこれらのエア
供給管１３に分散配置されている。また、エア供給管１
３には、エアホース１４を経由して圧縮空気が供給さ
れ、この圧縮空気が通気性セラミックス材１２を通して
上方ヘ噴出される。さらに、ベース材１５はレール２０
にスライド自在に係止されている。なお、通気性セラミ
ックス材１２は、エア供給管１３に形成された空気吹出
口１３ａにそれぞれ取り付けられている。

【００２９】複数の通気性セラミックス材１２から噴出
した空気は、それぞれの通気性セラミックス材１２の上
面に空気膜を形成するため、これらの空気膜によって、
通気性セラミックス材１２から１ｍｍ程度の位置にガラ
ス基板１１を浮上させることができる。この場合、ガラ
ス基板１１は分散配置された複数の通気性セラミック材
１２から噴出する空気で浮上しているため、自重による
撓みなどが発生せず、破損のおそれもない。

【００３０】また、浮上機構１０では、ガラス基板１１
の保持機構として、ガラス基板１１の周辺にストッパ２
１ａ，２１ｂが分散配置されているが、ストッパ２１
ａ，２１ｂにはそれぞれ通気性セラミックス材２１ｘ，
２１ｙが取り付けられ、これらの通気性セラミックス材
２１ｘ，２１ｙを通してガラス基板１１方向ヘ空気を噴
出させる構造である。

【００３１】したがって、通気性セラミック材１２から
の噴出空気で浮上しているガラス基板１１を、通気性セ
ラミックス材２１ｘ，２１ｙから噴出する空気によって
一定位置に保持することが可能であり、いわゆる、無接
触でガラス基板１１を一定位置に拘束することができ
る。これによって、ガラス基板１１が浮上中に勝手に移
動するのを阻止することができるため、搬送作業中の脱
落による破損などを防止することができる。なお、搬送
装置４０の浮上機構は、前述した浮上機構１０とほぼ同
様の構造、機能であるため説明を省略する。

【００３２】次に、図６を参照して、クリーンルーム内
における搬送装置の使用状態について説明する。図６は
搬送装置の使用状態を示す正面図である。なお、図６に
おいては、浮上機構のストッパ２１ａ，２１ｂを省略し
て記載している。

【００３３】前述したように、浮上機構１０を構成する
通気性セラミックス材１２，２１ｘ，２１ｙから噴出す
る空気は、通気性セラミックス材１２，２１ｘ，２１ｙ
内部の空隙を通過することによって、細かく分散された
状態で噴出されるため、図６に示すように、クリーンル
ーム３４内に形成されている一方向流３５を乱すことが
なく、作業者３６から発生する塵埃がガラス基板１１に
付着したり、クリーンルーム３４内の清浄度が悪化する
ことがない。

【００３４】また、クリーンルーム３４内において、長
期間に渡って稼働させた場合でも、通気性セラミックス
材１２，２１ｘ，２１ｙ自体が酸化したり、変質するこ
とがないため、塵埃の発生源となることもない。

【００３５】一方、浮上機構１０において、通気性セラ
ミックス材１２，２１ｘ，２１ｙの気孔率を３５％とし
たところ、必要最小限の空気噴出量で、ガラス基板１１
を安定的に浮上させることが可能で、クリーンルーム３
４内の一方向流３５を乱すこともなく、スムーズな搬送
作業を行うことができた。

【００３６】また、浮上機構１０では、通気性セラミッ
クス材１２，２１ｘ，２１ｙとしてアルミナ、シリカを
含有する多孔質焼結体を用いている。多孔質焼結体は、
粒径１０μ〜１００μのセラミック粒子と添加材との混
合体を加圧、加熱することによって焼結させたものであ
るが、その内部には微小な空孔が多数形成され、全体的
には３５％程度の気孔率となっている。また、アルミ
ナ、シリカのほかに、チタニカ、マグネシア、カルシ
ア、イットリアなどを含有する多孔質焼結体を用いるこ
ともできる。

【００３７】なお、通気性セラミックス材１２，２１
ｘ，２１ｙの気孔率は、原料となるセラミック粒子の粒
径、添加材の種類、加圧力、焼結温度などを変えること
によって、調整することができるため、作業条件に適し
た気孔率を設定することができる。この多孔質焼結体
は、空気中で酸化、変質しにくいため、塵埃などを発生
することもなく、長期間に渡って安定した空気噴出を行
うことができる。

【００３８】次に、図７〜９を参照して、浮上機構の他
の実施形態について説明する。図７は他の実施形態であ
る浮上機構を示す平面図、図８は前記浮上機構の側面
図、図９は前記浮上機構の正面図である。

【００３９】本実施形態の浮上機構５０は、円板状をし
たシリコンウエハー５１を浮上させるためのものであ
り、平行に配置されたエア供給管５２に、シリコンウエ
ハー５１の形状に合わせて複数の通気性セラミックス材
５３が分散配置されている。また、シリコンウエハー５
１の外周には、通気性セラミック５４ａを備えたストッ
パ５４が配置されている。通気性セラミックス材５３を
通過した空気は上向きに噴出し、通気性セラミック５４
ａを通過した空気はシリコンウエハー５１方向へ噴出す
る。

【００４０】このような構成とすることにより、浮上機
構１０の場合と同様、シリコンウエハー５１を安定的に
浮上させることが可能であり、浮上したシリコンウエハ
ー５１は通気性セラミック５４ａを通して噴出する空気
によって一定位置に保持される。したがって、前述した
搬送装置４０，４１，４２の浮上機構１０などと、浮上
機構５０とを置き換えれば、シリコンウエハー５１を全
くの無接触で搬送することが可能な搬送装置を提供する
ことができる。

【００４１】また、浮上機構５０の場合も、通気性セラ
ミック材５３，５４ａを通して噴出する空気が周囲の空
気流を乱すことがないので、図６に示すようなクリーン
ルーム３４内における搬送装置の一部として採用して
も、清浄度を悪化させたり、塵埃の発生源となることが
ない。このため、浮上機構５０は、クリーンルーム３４
内において、長期間に渡って使用することができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。

【００４３】（１）被搬送物の形状に合わせて分散配置
された複数の通気性セラミックス材と、通気性セラミッ
クス材を通して上方ヘ気体を噴出させる気体供給手段
と、通気性セラミックス材から噴出する気体によって浮
上する被搬送物を一定位置に保持する保持機構と、気体
供給手段および保持機構を移動させる移動機構とを備え
ることにより、それぞれの通気性セラミックス材の上面
に形成された気体膜で被搬送物を浮上させた状態で安定
して搬送することが可能となる。また、被搬送物は保持
機構で一定位置に保持されるため、被搬送物が通気性セ
ラミックス材の直上から離脱したり、脱落することがな
い。

【００４４】（２）被搬送物を浮上させる噴出気体は、
通気性セラミックス材内部の空隙を通過することによっ
て細かく分散された状態で噴出するため、クリーンルー
ム内の一方向流を乱すことがなく、清浄度を悪化させる
こともない。また、クリーンルームレベルの環境下にお
いて、通気性セラミックス材自体が酸化したり、変質す
ることがないため、長期間に渡って使用しても塵埃を発
生することがない。

【００４５】（３）気体供給手段として、略平行に配置
された気体供給管と、気体供給管に形成され通気性セラ
ミックス材が装着可能な気体吹出口とを備えることによ
り、被搬送物の形状に合わせて分散配置された複数の通
気性セラミックス材に対して、均一かつ安定的に気体を
供給することが可能となるため、被搬送物を安定的に浮
上させることができる。

【００４６】（４）保持機構として、被搬送物の周辺に
分散配置された複数の通気性セラミックス材と、これら
の通気性セラミックス材を通して被搬送物の方向へ気体
を噴出させる気体供給手段とを備えることにより、被搬
送物を噴出気体で一定位置に保持することが可能となる
ため、いわゆる、無接触状態で搬送することが可能とな
り、被搬送物の損傷、破損の防止に有効である。

【００４７】（５）移動機構として、気体供給手段およ
び保持機構を平行移動、回転移動させることのできるも
のを備えることにより、被搬送物を任意の方向に搬送す
ることが可能となるため、一連の搬送ラインを形成する
際の利便性が向上する。

【００４８】（６）通気性セラミックス材の気孔率を３
０％〜５０％とすることにより、必要最小限の気体噴出
量で被搬送物を安定的に浮上させることが可能となり、
クリーンルーム内の一方向流を乱すこともない。

【００４９】（７）通気性セラミックス材として、アル
ミナと、シリカ、チタニカ、マグネシア、カルシア、イ
ットリアのいずれか一つ以上とを含有する多孔質焼結体
を用いることにより、耐酸化性などがさらに向上するた
め、塵埃などを発生することもなく、長期間に渡って安
定した気体噴出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態である搬送装置を複数組み合わせて
搬送ラインを形成した状態を示す斜視図である。

【図２】図１に示す搬送装置の斜視図である。

【図３】図１に示す搬送装置の斜視図である。

【図４】図１の搬送装置の浮上機構を示す斜視図であ
る。

【図５】図４のＡ−Ａ線における断面図である。

【図６】搬送装置の使用状態を示す斜視図である。

【図７】浮上機構の他の実施形態を示す平面図である。

【図８】図５に示す浮上機構の側面図である。

【図９】図５に示す浮上機構の正面図である。

【符号の説明】

１０，５０浮上機構１１ガラス基板１２，２１ｘ，２１ｙ，５３，５４ａ通気性セラミッ
ク材１３，５２エア供給管１３ａ空気吹出口１５ベース材１４エアホース２０レール２１，２１ａ，２１ｂ，５４ストッパ２２回転駆動部２３ホルダ２４回転板２５回転軸２６エアシリンダ３０搬送装置３１フレーム体３２駆動部３３ベルト３４クリーンルーム３５一方向流３６作業者４０，４１，４２搬送装置５１シリコンウエハー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被搬送物の形状に合わせて分散配置され
た複数の通気性セラミックス材と、前記通気性セラミッ
クス材を通して上方ヘ気体を噴出させる気体供給手段
と、前記通気性セラミックス材から噴出する気体によっ
て浮上する被搬送物を一定位置に保持する保持機構と、
前記気体供給手段および前記保持機構を移動させる移動
機構とを備えた搬送装置。
【請求項２】前記気体供給手段として、略平行に配置
された気体供給管と、前記気体供給管に形成され前記通
気性セラミックス材が装着可能な気体吹出口とを備えた
請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】前記保持機構として、前記被搬送物の周
辺に分散配置された複数の通気性セラミックス材と、前
記通気性セラミックス材を通して前記被搬送物の方向へ
気体を噴出させる気体供給手段とを備えた請求項１，２
記載の搬送装置。
【請求項４】前記移動機構が、前記気体供給手段およ
び前記保持機構を平行移動、回転移動させるものである
請求項１〜３記載の搬送装置。
【請求項５】前記通気性セラミックス材の気孔率が３
０％〜５０％である請求項１〜４記載の搬送装置。
【請求項６】前記通気性セラミックス材がアルミナ
と、シリカ、チタニカ、マグネシア、カルシア、イット
リアのいずれか一つ以上とを含有する多孔質焼結体であ
る請求項１〜５記載の搬送装置。