JP2003245886A - Adsorbing mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線露光装置な
どにおいて、プリント基板等のワークを搬送、固定する
ための吸着機構に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a suction mechanism for conveying and fixing a work such as a printed circuit board in an ultraviolet exposure device or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】紫外線露光装置におけるワークの処理に
ついて概説する。ワークは、搬入用ローラ等で搬入ステ
ージまで搬送され、搬入ステージ上で位置決めのために
一旦保持される。その後、ワークはハンドラ等のワーク
移動手段により保持されて露光台に搬送される。尚、ワ
ークの露光方式には、ワークを水平姿勢で露光する所謂
横向き露光方式とワークを垂直姿勢で露光する所謂縦向
き露光方式とが存在し、前記したワーク移動手段は、露
光方式に応じて適切にワークを露光台まで搬送する。2. Description of the Related Art Processing of a work in an ultraviolet exposure apparatus will be outlined. The work is conveyed to a carry-in stage by a carry-in roller or the like, and is temporarily held on the carry-in stage for positioning. Thereafter, the work is held by the work moving means such as a handler and conveyed to the exposure table. There are a so-called horizontal exposure method that exposes the work in a horizontal posture and a so-called vertical exposure method that exposes the work in a vertical posture, and the work moving means described above depends on the exposure method. Properly convey the work to the exposure table.
【０００３】ワーク移動手段からワークを受け渡された
露光台はワークを保持し、位置決めを行った後に露光が
行われる。露光終了後ワークは、ハンドラ等のワーク移
動手段に保持されて搬出用ステージに搬送され、さらに
搬出用ローラ等で次の工程に搬出される。The exposure table, to which the work is transferred from the work moving means, holds the work, positions it, and then performs exposure. After the exposure is completed, the work is held by the work moving means such as a handler and conveyed to the carry-out stage, and further carried out to the next step by the carry-out roller and the like.
【０００４】このように、露光装置においては、様々な
場面においてワークを保持する必要があるが、ワークの
保持は真空吸着により行われることが一般的である。よ
り具体的に言えば、ワーク移動手段、搬入、搬出ステー
ジ及び露光台等のワーク保持面に複数の真空吸着孔を設
け、ワークをワーク保持面に当接させた上で、これらの
真空吸着孔を減圧することによりワークをワーク保持面
に吸引して保持している。以下、この方法を従来の保持
方法と称する。As described above, in the exposure apparatus, it is necessary to hold the work in various situations, but the work is generally held by vacuum suction. More specifically, a plurality of vacuum suction holes are provided on the work holding surface such as the work moving means, the loading / unloading stage, and the exposure table, and the work is brought into contact with the work holding surface, and then these vacuum suction holes are provided. The work is sucked and held on the work holding surface by depressurizing. Hereinafter, this method is referred to as a conventional holding method.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の保持方
法では、ワークに反りやうねりが存在すると、ワークと
真空吸着孔とが充分に接触しない箇所が発生し、一部の
真空吸着孔のみでワークの保持が行われることなり、ワ
ークの保持力が低下する。さらに、真空吸着孔は、一つ
一つを独立して減圧可能な訳ではなく、幾つかの真空吸
着孔がまとめられ２〜３箇所の減圧ラインに統合されて
いる。そのため、１つの真空吸着孔でリークが発生する
と、その真空吸着孔が属している減圧ライン全体の減圧
度が不足し、この減圧ラインと接続した他の真空吸着孔
においても減圧度が不足してしまいワークの保持力不足
が一層助長されてしまう。However, in the conventional holding method, when the work is warped or waviness, the work and the vacuum suction hole are not sufficiently contacted with each other, and only a part of the vacuum suction hole is generated. Since the work is held, the work holding force is reduced. Further, the vacuum suction holes cannot individually be depressurized individually, and several vacuum suction holes are collected and integrated into a depressurization line at two or three places. Therefore, if a leak occurs in one vacuum suction hole, the degree of decompression of the entire decompression line to which the vacuum suction hole belongs is insufficient, and the degree of decompression is also insufficient in the other vacuum adsorption holes connected to this decompression line. Insufficient work holding power is further promoted.
【０００６】このようにワークに反りやうねりが存在す
ると、ワーク保持力が低下して、ワークが規定位置より
ずれてしまい、最悪の場合、搬送中、保持中にワークが
落下してしまうという問題が発生する。When the work is warped or undulated in this way, the work holding force is reduced and the work is displaced from the specified position. In the worst case, the work is dropped during conveyance and holding. Occurs.
【０００７】また、ワークの反りやうねりに対応して、
真空吸着孔を囲繞して接着等により固定されたゴム等の
弾性体からなる吸着パッドによりワークを保持する試み
がなされている。この方法によればワークに反りやうね
りが存在しても、吸着パッドの変形によりワークの反り
やうねりが吸収されるので、ワーク保持面はワークを保
持することが可能である。しかし、この方式では、吸着
パッドが発生する大きな吸引力のために、吸着部分にお
いてワークが変形してしまうという問題が発生する場合
があった。また、吸着定盤に載置されたワークを吸着パ
ッドで吸着しハンドラで受け取る場合に、ワークを吸引
するためには、一旦吸着パッドをワークに押し付けると
いう動作が必要となる。このような動作を行うと、ワー
クとこのワークの載置面との間の大気が押出されて密着
してしまい、吸着パッドでワークを吸引したときに、両
者が離れ難くなり、ハンドラへのワークの受け渡しが困
難となることがある。Also, in response to the warp and swell of the work,
Attempts have been made to hold a work by a suction pad that is made of an elastic material such as rubber and is fixed around the vacuum suction hole by adhesion or the like. According to this method, even if there is a warp or undulation in the work, the warp or undulation of the work is absorbed by the deformation of the suction pad, so that the work holding surface can hold the work. However, in this method, there is a problem that the work is deformed in the suction portion due to the large suction force generated by the suction pad. Further, when the work placed on the suction surface plate is sucked by the suction pad and received by the handler, in order to suck the work, it is necessary to temporarily push the suction pad against the work. If such an operation is performed, the atmosphere between the work and the mounting surface of the work is pushed out and adheres to each other, and when the work is sucked by the suction pad, it becomes difficult to separate the two, and the work to the handler May be difficult to deliver.
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであり、ワークに反りやうねりが存在してもワー
クに悪影響を与えることなく確実にワークを保持し、受
け渡しを行うことが可能な吸着機構を提供することを課
題とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to reliably hold and transfer a work without adversely affecting the work even if the work is warped or waviness exists. It is an object to provide a simple adsorption mechanism.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成した。請求項１に記載の発明
は、ワークに臨む平板状の保持面と、この保持面に設け
られ、ワークの複数箇所を減圧吸着する吸着部とを備
え、前記吸着部は、前記保持面に設けられた穴部と、こ
の穴部に遊嵌され、前記ワークを吸着するための真空吸
着孔を有する吸着キャップと、この吸着キャップを前記
保持面から突出させる方向に付勢するために前記穴部に
設けた弾性体からなるパッドと、前記穴部に連通して設
けられ、前記パッドを介して保持面より突出する前記吸
着キャップ及び穴部で囲まれる空間を減圧するための減
圧路とを備えることを特徴とする吸着機構である。[Means for Solving the Problems] The present invention has the following structure in order to solve the above problems. The invention according to claim 1 is provided with a flat plate-shaped holding surface that faces the work, and a suction portion that is provided on the holding surface and suctions a plurality of locations of the work under reduced pressure. The suction portion is provided on the holding surface. And a suction cap that is loosely fitted in the hole and has a vacuum suction hole for sucking the workpiece, and the hole for urging the suction cap in a direction to project from the holding surface. A pad made of an elastic body, and a decompression path for communicating with the hole and decompressing a space surrounded by the suction cap and the hole protruding from the holding surface through the pad. This is an adsorption mechanism characterized by that.
【００１０】請求項１に記載の発明によれば、ワークを
吸着するための吸着キャップが、弾性体からなる変形可
能なパッドによりワーク側に付勢され、保持面から突出
しているので、反り・うねりが存在するワークを減圧吸
着する際に、ワークの反り・うねりに応じて前記吸着キ
ャップの保持面からの突出量が適宜変化して吸着キャッ
プがワークと密着するので、ワークを確実に吸着保持す
ることが可能となる。According to the first aspect of the invention, since the suction cap for sucking the work is biased toward the work by the deformable pad made of an elastic body and protrudes from the holding surface, the warp When a workpiece with undulations is adsorbed under reduced pressure, the amount of protrusion from the holding surface of the adsorption cap changes appropriately according to the warp / waviness of the workpiece and the adsorption cap adheres to the workpiece, so the workpiece is reliably adsorbed and held. It becomes possible to do.
【００１１】例えば、ワークが保持面から離間する方向
に反っている場合には、パッドが場所により不均等に変
形することでワークに当接する吸着キャップはワークの
反りに対応して傾斜した姿勢となり、吸着キャップとワ
ークとの密着度が保たれる。このように、吸着キャップ
とワークとの密着度が保たれているので、減圧を行い、
ワークを減圧吸着する際に真空吸着孔からリークが発生
することが無く、確実にワークを保持することが可能と
なる。また、本発明では、ワークを吸着するために吸着
キャップを用いているので、吸着パッドの場合と異な
り、ワークを保持する際に吸着キャップをワークに押し
付ける必要が無く、吸着キャップがワークに触れただけ
でワークが吸着キャップに呼び込まれるので、ワークと
ワークの載置面との間に容易に大気が流入するので、ワ
ークの吸着保持及び受け渡しが容易になる。For example, when the work is warped in the direction away from the holding surface, the suction caps which come into contact with the work due to the uneven deformation of the pad depending on the position have an inclined posture corresponding to the warp of the work. , The adhesion between the suction cap and the work is maintained. In this way, the adhesion between the suction cap and the work is maintained, so depressurize
It is possible to securely hold the work without causing a leak from the vacuum suction hole when the work is sucked under reduced pressure. Further, in the present invention, since the suction cap is used to suck the work, unlike the case of the suction pad, it is not necessary to press the suction cap on the work when holding the work, and the suction cap touches the work. Since the work is called into the suction cap only by this, the atmosphere easily flows between the work and the work mounting surface, so that the work can be easily held and delivered by suction.
【００１２】請求項２に記載の発明は、前記吸着キャッ
プ又は前記穴部の少なくとも一方に前記保持面から突出
する前記吸着キャップの突出量を規制するためのストッ
パを有していることを特徴とする請求項１に記載の吸着
機構である。請求項２に記載の発明によれば、吸着キャ
ップの突出量を規制するためのストッパが設けられてい
るので、吸着キャップが前記穴部より外れてしまうこと
がない。According to a second aspect of the present invention, at least one of the suction cap and the hole has a stopper for restricting a protrusion amount of the suction cap protruding from the holding surface. The adsorption mechanism according to claim 1. According to the second aspect of the invention, since the stopper for restricting the protrusion amount of the suction cap is provided, the suction cap does not come off from the hole.
【００１３】請求項３に記載の発明は、前記吸着キャッ
プのワークと当接する吸着面に凹部が設けられており、
この凹部の底面に前記真空吸着孔が設けられていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸着機構で
ある。請求項３に記載の発明によれば、吸着キャップの
ワークと当接する吸着面に凹部が設けられており、この
凹部の底面に真空吸着孔が設けられているので、ワーク
を減圧吸着する際の吸着面積を、凹部の底面積までに拡
大することができる。これにより、減圧吸着時にワーク
の吸着安定性を高めることができ、より重いワークを保
持することが可能となる。According to a third aspect of the present invention, the suction surface of the suction cap, which is in contact with the work, is provided with a recess.
The suction mechanism according to claim 1 or 2, wherein the vacuum suction hole is provided on a bottom surface of the recess. According to the third aspect of the present invention, the suction surface of the suction cap that comes into contact with the work is provided with the recess, and the bottom surface of the recess is provided with the vacuum suction hole. The adsorption area can be expanded to the bottom area of the recess. As a result, the adsorption stability of the work can be enhanced during vacuum adsorption, and a heavier work can be held.
【００１４】請求項４に記載の発明は、前記パッドが、
ゴム製の蛇腹であり、このパッドを前記真空吸着孔と前
記減圧路とに介在させたことを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれか一項に記載の吸着機構である。請求
項４に記載の発明によれば、パッドとして弾性を有し、
変形可能なゴム製の蛇腹を用いているので、非減圧状態
においては吸着キャップをワーク側に付勢支持するとと
もに、ワークと吸着キャップとが接触した際にもワーク
の反り・うねりに応じて吸着キャップの姿勢を変更する
ことでワークと吸着キャップとの密着性を確保し、さら
に、減圧時には、このパッドが穴部内でＯ−リングとし
て機能し、リークを防止するので、吸着キャップはワー
クを確実に吸着することができる。According to a fourth aspect of the present invention, the pad is
The suction mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the suction mechanism is a bellows made of rubber, and the pad is interposed between the vacuum suction hole and the pressure reducing passage. According to the invention of claim 4, the pad has elasticity,
Since a deformable rubber bellows is used, the suction cap is urged and supported to the work side in the non-depressurized state, and when the work and the suction cap come into contact with each other, suction is performed according to the warp / waviness of the work. By changing the posture of the cap, the adhesion between the work and the suction cap is secured, and when decompressing, this pad functions as an O-ring in the hole to prevent leakage, so the suction cap ensures the work. Can be adsorbed on.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１は、ワークを保持するハ
ンドラの正面図であり、図２は図１のＩ−Ｉ断面図
（ａ）及び吸着部付近の要部拡大断面図（ｂ）であり、
図３は、本発明の吸着機構の分解斜視図であり、図４
は、パッドの他の実施形態を例示する斜視図であり、図
５は、凹部を設けた吸着キャップの斜視図（ａ）及び断
面図（ｂ）であり、図６は、本発明の吸着機構が平板状
のワークを保持する際の作用図であり、接触前（ａ）、
接触後（ｂ）をそれぞれ示し、図７は、本発明の吸着機
構が反りを有するワークを保持する際の作用図であり、
接触前（ａ）、接触中（ｂ）をそれぞれ示しており、図
８は、本発明の吸着機構が反りを有するワークを保持す
る際の作用図であり接触後（ｃ）を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front view of a handler for holding a work, and FIG. 2 is a sectional view (a) taken along the line I-I of FIG. 1 and an enlarged sectional view (b) of a main part near a suction portion,
FIG. 3 is an exploded perspective view of the suction mechanism of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view illustrating another embodiment of a pad, FIG. 5 is a perspective view (a) and a sectional view (b) of a suction cap having a recess, and FIG. 6 is a suction mechanism of the present invention. Is an operation diagram when holding a flat plate-shaped work, before contact (a),
FIG. 7 is a diagram showing the state after the contact (b), respectively, and FIG. 7 is an operation diagram when the suction mechanism of the present invention holds a work having warp,
FIGS. 8A and 8B respectively show before contact (a) and during contact (b), and FIG. 8 is an operation diagram when the suction mechanism of the present invention holds a work having a warp, and shows after contact (c).
【００１６】先ず、図１〜３を参照して本発明の吸着機
構について説明する。尚、ここでは本発明の吸着機構を
備えたハンドラ１について説明するが、本発明の吸着機
構を備えるものであれば、ワークを位置決めした後に吸
着固定する吸着板等にも応用することが可能である。図
１に示すように、ハンドラ１は、２枚の薄板である上板
２ａと下板２ｂとがボルト等により接合された吸着板２
と、吸着板２の裏面に固定された吸着板２を回動させる
ためのアーム３とから構成される。吸着板２の表面はワ
ークに臨む保持面２ｃとなっており、ハンドラ１は、こ
の保持面２ｃに設けられた吸着部Ｖ，Ｖ・・・によりワ
ークを減圧吸着することにより保持し、アーム３を回動
することによりワークを、例えば露光台等の所定位置に
搬送する。First, the suction mechanism of the present invention will be described with reference to FIGS. Although the handler 1 having the suction mechanism of the present invention will be described here, the handler 1 having the suction mechanism of the present invention can also be applied to a suction plate or the like that positions and holds a workpiece and then fixes the workpiece. is there. As shown in FIG. 1, the handler 1 has a suction plate 2 in which an upper plate 2a and a lower plate 2b, which are two thin plates, are joined by bolts or the like.
And an arm 3 for rotating the suction plate 2 fixed to the back surface of the suction plate 2. The surface of the suction plate 2 is a holding surface 2c that faces the workpiece, and the handler 1 holds the workpiece by vacuum suction by the suction portions V, V ... By rotating the, the work is conveyed to a predetermined position such as an exposure table.
【００１７】尚、これらの吸着部Ｖ，Ｖ・・・は、それ
ぞれが独立して減圧可能な訳ではなく、吸着板２内部に
設けられた３系統の減圧ライン６Ｌ，６Ｍ，６Ｒ（図中
破線）にまとめられている。この例においては、図面左
列の３つの吸着部Ｖ，Ｖ，Ｖが減圧ライン６Ｌにまとめ
られ、図面中央の４つの吸着部Ｖ，Ｖ，Ｖ，Ｖが減圧ラ
イン６Ｍにまとめられ、図面右列の３つの吸着部Ｖ，
Ｖ，Ｖが減圧ライン６Ｒにまとめられている。これらの
減圧ライン６Ｌ，６Ｍ，６Ｒを不図示の真空ポンプ等に
より減圧することによりワークを減圧吸着する。It should be noted that these suction portions V, V ... Are not capable of independently depressurizing, and three depressurization lines 6L, 6M, 6R (in the figure) provided inside the suction plate 2 are provided. (Broken line). In this example, the three suction parts V, V, V in the left column of the drawing are grouped in the decompression line 6L, the four suction parts V, V, V, V in the center of the drawing are grouped in the decompression line 6M, and the drawing right side is shown. The three adsorption parts V of the row,
V and V are collected in the decompression line 6R. By decompressing these decompression lines 6L, 6M, 6R with a vacuum pump (not shown) or the like, the work is adsorbed under reduced pressure.
【００１８】続いて、図２，３を参照しながら、本発明
の吸着機構を構成する個々の要素について説明する。保
持面２ｃには所定箇所に、穴部５，５・・・が設けられ
ている。詳細は後記するが、この穴部５には吸着機構を
構成する要素（パッド７，吸着キャップ８，ストッパ
９）が嵌装される。この穴部５は、中心に向かうに従っ
て階段状に深くなっていく３重の同心円状に形成されて
いる。最も内側の同心円５Ｉの底部には減圧口５ａが開
口しており、上板２ａと下板２ｂとの間に設けられた減
圧路６と接続されている。また、この最も内側の同心円
５Ｉには、パッド７が嵌装される。最も内側の同心円５
Ｉと最も外側の同心円５Ｏとの間に存在する中央の同心
円５Ｍには吸着キャップ８が遊嵌される。また、最も外
側の同心円５Ｏには、ストッパ９が嵌め込まれる。Next, with reference to FIGS. 2 and 3, individual elements constituting the suction mechanism of the present invention will be described. Holes 5, 5, ... Are provided at predetermined locations on the holding surface 2c. As will be described later in detail, elements (pad 7, suction cap 8, stopper 9) that constitute the suction mechanism are fitted in the hole 5. The hole 5 is formed in a triple concentric shape that becomes deeper in a stepwise shape toward the center. A decompression port 5a is opened at the bottom of the innermost concentric circle 5I, and is connected to a decompression path 6 provided between the upper plate 2a and the lower plate 2b. The pad 7 is fitted on the innermost concentric circle 5I. Innermost concentric circle 5
The suction cap 8 is loosely fitted to the central concentric circle 5M existing between the I and the outermost concentric circle 5O. A stopper 9 is fitted in the outermost concentric circle 5O.
【００１９】最も内側の同心円５Ｉに嵌装されているパ
ッド７は、蛇腹状パイプの山部とこれに隣接した山部と
の間が抜き出された形状であり、上下端部に存在し、吸
着キャップ８と内側の同心円５Ｉとに接触する環状の接
触部７ｂ，７ｂとこれらの接触部７ｂ，７ｂを接続する
中空部７ａとからなる。パッド７の形状は、「断面視で
高さ方向の中央がくびれ、上下端部に向かうほど拡径し
た」形状と言うこともできる。The pad 7 fitted in the innermost concentric circle 5I has a shape in which a peak portion of the bellows-shaped pipe and a peak portion adjacent thereto are extracted, and exists at the upper and lower ends. The suction cap 8 and the inner concentric circles 5I include annular contact portions 7b and 7b that are in contact with each other and a hollow portion 7a that connects these contact portions 7b and 7b. It can be said that the shape of the pad 7 is “a shape in which the center in the height direction is constricted in a sectional view and the diameter is increased toward the upper and lower ends”.
【００２０】このパッド７は、上板２ａと吸着キャップ
８との間に介設される部材であり、環状の上端部は吸着
キャップ８の裏面と密着し、環状の下端部は最も内側の
同心円５Ｉの表面と密着している。また、パッド７の蛇
腹の中空部７ａは前記した減圧口５ａを介して減圧路６
と連通しており、ワークを吸着する際には、この中空部
７ａの内部が減圧される。The pad 7 is a member interposed between the upper plate 2a and the suction cap 8, the annular upper end is in close contact with the back surface of the suction cap 8, and the annular lower end is the innermost concentric circle. It is in close contact with the surface of 5I. In addition, the hollow portion 7a of the bellows of the pad 7 has a pressure reducing passage 6 through the pressure reducing port 5a.
The inside of the hollow portion 7a is depressurized when adsorbing a work.
【００２１】このパッド７は、吸着キャップ８をワーク
方向に付勢しながら支持する役割を果たすと共に、ワー
クを減圧吸着する際には、ワークの反り・うねりに応じ
て変形し、吸着キャップ８とワークとの密着性を確保す
る役割を果たし、さらに、中空部７ａの減圧状態を維持
するためのＯ−リングの役割を果たす部材である。The pad 7 plays a role of supporting the suction cap 8 while urging the suction cap 8 toward the work, and when sucking the work under reduced pressure, the pad 7 is deformed according to the warp / waviness of the work, and the suction cap 8 is formed. It is a member that plays a role of ensuring close contact with a work and also plays a role of an O-ring for maintaining a depressurized state of the hollow portion 7a.
【００２２】より具体的に言うと、このパッド７はワー
クを減圧吸着していない状態においては、後記する吸着
キャップ８をワーク方向に付勢して吸着キャップ８を保
持面２ｃから突出させている。また、ワークと吸着キャ
ップ８とが当接した状態においては、ワークの反り・う
ねりに応じてパッド７が弾性的に変形しながら吸着キャ
ップ８を支持し、ワークと吸着キャップ８との密着性を
確保する。さらに、ワークを減圧吸着した状態において
は、パッド７と穴部５との当接面（最も内側の同心円５
Ｉ）及びパッド７と吸着キャップ８との当接面（吸着キ
ャップ８の吸着面の裏側）が密着し、これらの当接面か
らのリークを防止するので、中空部７ａ内部の真空度が
保たれ、吸着キャップ８が確実にワークを減圧吸着する
ことが可能となる。また、パッド７は、接着等の特別な
固定は必要なく、穴部５内部に嵌め込まれるのみである
ので、交換、清掃等のメンテナンス作業を容易に行うこ
とができる。More specifically, when the work is not sucked under reduced pressure, the pad 7 urges a suction cap 8 (described later) toward the work so that the suction cap 8 projects from the holding surface 2c. . Further, when the work and the suction cap 8 are in contact with each other, the pad 7 is elastically deformed according to the warp / waviness of the work to support the suction cap 8, and the adhesion between the work and the suction cap 8 is improved. Secure. Further, in the state where the workpiece is sucked under reduced pressure, the contact surface between the pad 7 and the hole 5 (the innermost concentric circle 5
I) and the contact surface between the pad 7 and the suction cap 8 (the back side of the suction surface of the suction cap 8) adheres to each other to prevent leakage from these contact surfaces, so that the degree of vacuum inside the hollow portion 7a is maintained. It is possible for the suction cap 8 to securely suck the work under reduced pressure. Further, since the pad 7 does not need to be specially fixed by adhesion or the like and is simply fitted into the hole 5, maintenance work such as replacement and cleaning can be easily performed.
【００２３】ここで、パッド７は、穴部５との当接面及
び吸着キャップ８との当接面よりリークを生じることの
ない柔軟性を有する材料（例えばシリコンゴム等）で形
成することが望ましい。また、パッド７と当接する最も
内側の同心円５Ｉの表面及び吸着キャップ８の当接面
は、表面を研磨する等して表面粗さを小さくして、リー
クを生じることの無いように形成することが望ましい。Here, the pad 7 may be formed of a material (for example, silicone rubber) having flexibility that does not cause leakage from the contact surface with the hole 5 and the contact surface with the suction cap 8. desirable. Further, the surface of the innermost concentric circle 5I that contacts the pad 7 and the contact surface of the suction cap 8 should be formed so that the surface roughness is reduced by polishing the surface or the like so that no leak occurs. Is desirable.
【００２４】また、パッド７は、吸着キャップ８をワー
ク方向に付勢し、減圧吸着時に中空部７ａの減圧状態を
維持しながらワークの反り・うねりに応じて変形可能な
形状であれば良く、例えば、図４（ａ）に示すように、
蛇腹状パイプの谷部とこれに隣接した谷部との間が抜き
出された、換言すれば、断面視で、高さ方向の中央部が
拡径し、上下端部の方向に向かうにつれて縮径した形状
であっても良いし、図４（ｂ）に示すように、蛇腹状パ
イプのより長い部分が抜き出された形状であっても良い
し、Ｏ−リング状（図示せず）であっても構わない。Further, the pad 7 may have any shape as long as it biases the suction cap 8 in the direction of the work so that it can be deformed according to the warp or undulation of the work while maintaining the reduced pressure state of the hollow portion 7a during vacuum suction. For example, as shown in FIG.
The space between the valley of the bellows-shaped pipe and the valley adjacent to this is extracted, in other words, in cross section, the central portion in the height direction expands in diameter and contracts toward the upper and lower ends. It may have a diametrical shape, or may have a shape in which a longer portion of the bellows-shaped pipe is extracted as shown in FIG. 4 (b), or an O-ring shape (not shown). It doesn't matter.
【００２５】さらに、中央の同心円５Ｍに、パッド７の
弾性によりワーク方向に付勢された金属製の吸着キャッ
プ８が遊嵌されている。吸着キャップ８は、図２及び図
３に示すように吸着面８ａの中央部に真空吸着孔８ｂを
有すると共に、基底部に鍔上のフランジ８ｃとを有する
部材である。真空吸着孔８ｂは、パッド７の中空部７ａ
及び減圧口５ａを介して減圧路６と連通しており、ワー
クを吸着する際には、この真空吸着孔８ｂが減圧吸着力
を生み出し、ワークの保持を行う。Further, a metal suction cap 8 biased in the work direction by the elasticity of the pad 7 is loosely fitted to the central concentric circle 5M. As shown in FIGS. 2 and 3, the suction cap 8 is a member having a vacuum suction hole 8b at the center of the suction surface 8a and a flange 8c on the collar at the base. The vacuum suction hole 8b is the hollow portion 7a of the pad 7.
And, the vacuum suction hole 8b communicates with the depressurization path 6 through the depressurization port 5a, and when the workpiece is adsorbed, the vacuum suction hole 8b generates a depressurized suction force to hold the workpiece.
【００２６】フランジ８ｃの外径は、中央の同心円５Ｍ
の外径よりも僅かに小さく形成されており、そのため、
吸着キャップ８は、中央の同心円５Ｍの側壁に沿ってワ
ーク方向に前後に摺動自在であるとともに、保持面２ｃ
に対して傾斜した姿勢を取ることも可能である。吸着キ
ャップ８はこのように形成されているので、ワークに反
り・うねりが存在したとしても、吸着キャップ８が、ワ
ーク方向に前後進するとともに中央の同心円５Ｍの内部
で適宜傾斜することで、このワークの反り・うねりを吸
収してワークと確実に密着することが可能となる。The outer diameter of the flange 8c is the central concentric circle 5M.
Is formed to be slightly smaller than the outer diameter of
The suction cap 8 is slidable back and forth in the work direction along the side wall of the central concentric circle 5M, and the holding surface 2c.
It is also possible to take an inclined posture with respect to. Since the suction cap 8 is formed in this manner, even if the work is warped or waviness, the suction cap 8 moves forward and backward in the direction of the work and is appropriately tilted inside the central concentric circle 5M. It is possible to absorb the warp and undulation of the work and ensure close contact with the work.
【００２７】この吸着キャップ８は、穴部５内において
パッド７によりワーク側に付勢されているので、吸着キ
ャップ８の吸着面８ａが、非減圧状態においては保持面
２ｃより突出した状態となっている。また、非減圧状態
において、吸着キャップ８が保持面２ｃから脱落しない
ように、及び、吸着キャップ８の突出量を規制するため
に、最も外側の同心円５Ｏには、内径がフランジ８ｃの
外径よりも小さな円環板状であるストッパ９がはめ込ま
れており、非減圧状態においてストッパ９の内周端部と
吸着キャップ８のフランジ８ｃとが係合している。Since the suction cap 8 is biased toward the work side by the pad 7 in the hole 5, the suction surface 8a of the suction cap 8 projects from the holding surface 2c in the non-depressurized state. ing. Further, in the non-depressurized state, the inner diameter of the outermost concentric circle 5O is smaller than that of the outer diameter of the flange 8c in order to prevent the suction cap 8 from falling off the holding surface 2c and to control the protrusion amount of the suction cap 8. Also, a stopper 9 having a small annular plate shape is fitted therein, and an inner peripheral end portion of the stopper 9 and a flange 8c of the suction cap 8 are engaged with each other in a non-depressurized state.
【００２８】また、図５に示すように、吸着キャップ８
において、ワークと当接する吸着面８ａに凹部８ｄを設
け、この凹部８ｄの底面に真空吸着孔８ｂを設けるよう
な構造とすることが望ましい。減圧吸着時に吸着キャッ
プ８が保持可能なワークの重量は、減圧力が掛かる面積
（以下、吸着面積と言う）に比例する。凹部８ｄが設け
られていない場合には、この吸着面積は真空吸着孔８ｂ
の開口面積と等しい。しかし、凹部８ｄを設けることに
より、吸着面積は凹部８ｄの底面積にまで拡大するの
で、減圧吸着時の真空度が同じであるならば、凹部８ｄ
を設けることにより、真空吸着孔８ｂ単独でワークを保
持する場合に比べてより重いワークを保持することが可
能となる。また、ワークの重量が同じ場合には、凹部８
ｄを設けることによりワークの保持力が高まるので、ワ
ークが所定位置よりズレ難くなる。Further, as shown in FIG. 5, the suction cap 8
In the above, it is desirable to provide a structure in which a concave portion 8d is provided on the suction surface 8a that comes into contact with the work, and a vacuum suction hole 8b is provided on the bottom surface of the concave portion 8d. The weight of the work that can be held by the suction cap 8 at the time of vacuum suction is proportional to the area to which the vacuum force is applied (hereinafter referred to as suction area). If the concave portion 8d is not provided, this suction area is the vacuum suction hole 8b.
Equal to the opening area of. However, since the adsorption area is expanded to the bottom area of the concave portion 8d by providing the concave portion 8d, if the vacuum degree during vacuum adsorption is the same, the concave portion 8d
By providing the above, it becomes possible to hold a heavier work as compared with the case where the vacuum suction hole 8b alone holds a work. If the weights of the workpieces are the same, the recess 8
Since the holding force of the work is increased by providing d, the work is less likely to be displaced from the predetermined position.
【００２９】凹部８ｄの面積は、保持すべきワークの重
量、減圧吸着に用いる真空度、ワークの表面粗さ等を勘
案して決定することが望ましい。また、凹部８ｄの深さ
Ｄ（図５（ｂ））は、ワークの可撓性を勘案して決定す
ることが望ましい。なお、Ｄが小さ過ぎると、ワークを
減圧吸着する際に凹部８ｄ内部が減圧され難くなるので
望ましくない。これらのことより、例えば、シリコンウ
エハ、プリント基板等のワークを保持する場合には、Ｄ
は０．１ｍｍ程度とすることが望ましい。The area of the recess 8d is preferably determined in consideration of the weight of the work to be held, the degree of vacuum used for vacuum suction, the surface roughness of the work, and the like. Further, it is desirable that the depth D of the recess 8d (FIG. 5B) be determined in consideration of the flexibility of the work. In addition, if D is too small, it is difficult to reduce the pressure inside the recess 8d when the workpiece is vacuum-absorbed, which is not desirable. From these facts, for example, when holding a work such as a silicon wafer or a printed circuit board, D
Is preferably about 0.1 mm.
【００３０】尚、特許請求の範囲で言うところの「吸着
部」は「穴部５」、「減圧路６」、「パッド７」及び
「吸着キャップ８」とから構成される。The "adsorption part" in the claims is composed of "hole 5", "pressure reducing path 6", "pad 7" and "adsorption cap 8".
【００３１】続いて、図６〜図８を参照して本発明の吸
着機構の動作について説明する。図６において、反り・
うねりを有さない平面状のワークＷを吸着する場合につ
いて説明し、図７，図８により、反り・うねりを有する
ワークＷを吸着する場合について説明する。Next, the operation of the suction mechanism of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG.
A case of adsorbing a planar work W having no undulation will be described, and a case of adsorbing a work W having a warp / waviness will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
【００３２】図６（ａ）は、平板上のワークＷが吸着キ
ャップ８に当接する直前の状態を示しており、不図示の
載置台等に載置されたワークＷに対して、ハンドラ１が
近づいている。図６（ｂ）は、ハンドラ１とワークＷと
が完全に接触した状態を示している。この状態におい
て、吸着キャップ８の吸着面８ａの全箇所がワークＷと
同時に接触しているので、吸着キャップ８を介してパッ
ド７に掛かる押圧力は場所によらず均一となり、結果と
して吸着キャップ８はワークＷと密着状態を保ったまま
水平に穴部５中に沈み込んでいく。FIG. 6A shows a state immediately before the workpiece W on the flat plate is brought into contact with the suction cap 8, and the handler 1 is attached to the workpiece W placed on a mounting table or the like (not shown). It is approaching. FIG. 6B shows a state where the handler 1 and the work W are completely in contact with each other. In this state, since all the positions of the suction surface 8a of the suction cap 8 are in contact with the work W at the same time, the pressing force applied to the pad 7 via the suction cap 8 becomes uniform regardless of the position, and as a result, the suction cap 8 Sank horizontally into the hole 5 while maintaining close contact with the work W.
【００３３】図７（ａ）は、反りを有するワークＷが吸
着キャップ８に当接する直前の状態を示しており、不図
示の載置台等に載置されたワークＷに対して、ハンドラ
１が近づいている。このワークＷは、図面の右側から左
側にかけてハンドラ１の保持面２ｃから離間するように
反っている。吸着キャップ８は、パッド７によりワーク
Ｗの方向に付勢され、保持面２ｃから所定高さ突出した
状態となっている。FIG. 7A shows a state immediately before a work W having a warp abuts on the suction cap 8, and the handler 1 is attached to the work W placed on a mounting table or the like (not shown). It is approaching. This work W is warped so as to be separated from the holding surface 2c of the handler 1 from the right side to the left side of the drawing. The suction cap 8 is biased in the direction of the work W by the pad 7 and is in a state of protruding by a predetermined height from the holding surface 2c.
【００３４】図７（ｂ）は、ハンドラ１がワークＷに対
して更に近づき、吸着キャップ８が接触部Ａにおいてワ
ークＷと接触した状態を示している。吸着キャップ８は
穴部５に存在する弾性変形可能なパッド７によりワーク
Ｗの方向に付勢支持されており、接触部Ａから吸着キャ
ップ８に掛かる押圧力が、パッド７が吸着キャップ８を
付勢する力よりも大きくなると、パッド７の蛇腹が弾性
的に収縮する。ところで、吸着キャップ８のフランジ８
ｃの外径は穴部５の内径よりも小さく、両者の間には遊
びがあるので、吸着キャップ８を介してパッド７に掛か
る押圧力は場所により異なり、接触部Ａにおいて最も大
きくなる。つまり、接触部Ａにおけるパッド７の収縮量
が最も大きくなる。よって、パッド７に付勢支持されて
いる吸着キャップ８は、接触部Ａにおいて穴部５内部へ
の沈み込み量が最も大きくなる。つまり、吸着キャップ
８はワークＷの反りに追随するように傾斜しながら穴部
５内部に沈み込んでいく。FIG. 7B shows a state in which the handler 1 is further approaching the work W and the suction cap 8 is in contact with the work W at the contact portion A. The suction cap 8 is biased and supported in the direction of the work W by the elastically deformable pad 7 existing in the hole portion 5, and the pressing force applied from the contact portion A to the suction cap 8 causes the pad 7 to attach the suction cap 8. When the force becomes larger than the urging force, the bellows of the pad 7 elastically contracts. By the way, the flange 8 of the suction cap 8
Since the outer diameter of c is smaller than the inner diameter of the hole 5 and there is a play between the two, the pressing force applied to the pad 7 via the suction cap 8 varies depending on the location, and becomes the largest at the contact portion A. That is, the contraction amount of the pad 7 at the contact portion A becomes the largest. Therefore, the suction cap 8 biased and supported by the pad 7 has the largest amount of sinking into the hole 5 at the contact portion A. That is, the suction cap 8 sinks into the hole 5 while being inclined so as to follow the warp of the work W.
【００３５】図８（ｃ）は、ハンドラ１がワークＷと完
全に接触した状態を示している。ワークＷが反っている
ので、穴部５内部のパッド７は、不均等に収縮する。よ
って、このパッド７に支持された吸着キャップ８も場所
により穴部５への沈み込み量が変化するので、吸着キャ
ップ８の吸着面８ａはワークＷの反りに追随するように
傾斜し、ワークＷと密着している。この状態において、
不図示の真空ポンプ等により減圧路６の減圧を行えば、
吸着キャップ８の真空吸着孔８ｂとワークとは密着して
いるので、リークを生じることなく確実にワークＷを減
圧吸着することが可能となる。FIG. 8C shows a state where the handler 1 is in complete contact with the work W. Since the work W is warped, the pad 7 inside the hole 5 contracts unevenly. Therefore, the amount of sinking of the suction cap 8 supported by the pad 7 into the hole 5 also changes depending on the location, so that the suction surface 8a of the suction cap 8 inclines so as to follow the warp of the work W, and the work W It is in close contact with. In this state,
If the decompression path 6 is decompressed by a vacuum pump (not shown),
Since the vacuum suction hole 8b of the suction cap 8 and the work are in close contact with each other, the work W can be securely sucked under reduced pressure without causing a leak.
【００３６】本実施の形態においては、真空搬送機構を
ワーク搬送用のハンドラに用いた場合を説明したが、本
発明の真空吸着機構の応用はこれに限定されず、ワーク
を減圧吸着して保持する装置に対して応用することがで
きる。例えば、紫外線露光装置の場合であれば、露光前
にワークの位置決めを行うための搬入ステージ、ワーク
を露光する際にワークを固定する露光台、露光終了後ワ
ークを支持する搬出ステージ等に応用することが可能で
ある。In the present embodiment, the case where the vacuum transfer mechanism is used as the handler for transferring the work has been described, but the application of the vacuum suction mechanism of the present invention is not limited to this, and the work is vacuum-sucked and held. It can be applied to any device. For example, in the case of an ultraviolet exposure apparatus, it is applied to a carry-in stage for positioning a work before exposure, an exposure table for fixing the work when exposing the work, a carry-out stage for supporting the work after the exposure, and the like. It is possible.
【００３７】また、本発明は、この実施の形態の記載に
のみ限定されるものではなく、本発明の技術的思想を具
現化する種々の変更を加えることが可能である。The present invention is not limited to the description of this embodiment, and various modifications can be added to embody the technical idea of the present invention.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明は、前記のように構成したので次
のような顕著な効果を奏する。ワークを減圧吸着する吸
着キャップは、弾性体からなる変形可能なパッドにより
ワーク方向に付勢支持されている。反り・うねりが存在
するワークがこの吸着キャップと当接する際には、パッ
ドがワークの反り・うねりに対応して不均等に変形しな
がら吸着キャップを支持するので、吸着キャップとワー
クとの密着度が保たれ、ワークを確実に減圧吸着するこ
とが可能となる。これにより、反り・うねりを有するワ
ークであっても確実に保持することが可能なる。また、
本発明の吸着機構は、従来のものと異なり、吸着箇所に
おいてワークが変形することがない（請求項１）。Since the present invention is constructed as described above, it has the following remarkable effects. The suction cap for sucking the work under reduced pressure is biased and supported in the work direction by a deformable pad made of an elastic body. When a workpiece with warp / waviness contacts this suction cap, the pad supports the suction cap while deforming unevenly in response to the work's warp / waviness, so the degree of adhesion between the suction cap and the work Is maintained, and the work can be reliably adsorbed under reduced pressure. As a result, even a work having a warp / waviness can be reliably held. Also,
In the suction mechanism of the present invention, unlike the conventional one, the work is not deformed at the suction position (Claim 1).
【００３９】本発明では、吸着キャップの保持面からの
突出量を規制するストッパが設けられているので、吸着
キャップが保持面より脱落することがない（請求項
２）。本発明の吸着機構においては、吸着キャップの吸
着面に凹部が設けられており、この凹部の底面に真空吸
着孔が設けられているので、ワークの吸着面積を凹部の
底面積にまで拡大することが可能となる。ワークの保持
力は、吸着面積に比例するので、吸着面積を拡大するこ
とによりワークの吸着安定性が増加し、ワークがズレる
ことを防止することができる（請求項３）。In the present invention, since the stopper for restricting the amount of protrusion of the suction cap from the holding surface is provided, the suction cap does not fall off from the holding surface (claim 2). In the suction mechanism of the present invention, the suction surface of the suction cap is provided with a concave portion, and since the vacuum suction hole is provided on the bottom surface of the concave portion, the suction area of the work can be expanded to the bottom area of the concave portion. Is possible. Since the holding force of the work is proportional to the suction area, it is possible to prevent the work from shifting by increasing the suction area and increasing the suction stability of the work.
【００４０】本発明の吸着機構では、パッドとしてゴム
製の蛇腹を用いているので、反り・うねりを有するワー
クを減圧吸着する際に、パッドが不均一に変形しながら
ワークと当接している吸着キャップを支持するので、吸
着キャップはワークに密着することが可能となる。ま
た、パッドがいわばＯ−リングの役割を果たすので、減
圧吸着中のリークを防ぐことが可能となる（請求項
４）。In the suction mechanism of the present invention, since the bellows made of rubber is used as the pad, when the workpiece having a warp or undulation is sucked under reduced pressure, the pad is deformed unevenly and is in contact with the workpiece. Since the cap is supported, the suction cap can be brought into close contact with the work. Further, since the pad plays a so-called O-ring, it is possible to prevent leakage during vacuum adsorption (claim 4).
【図１】ワークを保持するハンドラの正面図である。FIG. 1 is a front view of a handler that holds a work.
【図２】図１のＩ−Ｉ断面図（ａ）及び吸着部付近の要
部拡大断面図（ｂ）である。FIG. 2 is a sectional view (a) taken along the line I-I of FIG. 1 and an enlarged sectional view (b) of an essential part near the suction portion.
【図３】本発明の吸着機構の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a suction mechanism of the present invention.
【図４】パッドの他の実施形態を例示する斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view illustrating another embodiment of a pad.
【図５】凹部を設けた吸着キャップの斜視図（ａ）及び
断面図（ｂ）である。FIG. 5 is a perspective view (a) and a sectional view (b) of a suction cap provided with a recess.
【図６】本発明の吸着機構が平板状のワークを保持する
際の接触前（ａ）、接触後（ｂ）をそれぞれ示す作用図
である。FIG. 6 is an operation diagram showing before (a) and after (b) contact when the suction mechanism of the present invention holds a flat work.
【図７】本発明の吸着機構が反りを有するワークを保持
する際の、接触前（ａ）、接触中（ｂ）をそれぞれ示す
作用図である。FIG. 7 is an operation diagram showing before (a) contact and during (b) contact when the suction mechanism of the present invention holds a work having a warp.
【図８】本発明の吸着機構が反りを有するワークを保持
する際の、接触後（ｃ）を示す作用図である。FIG. 8 is an operation diagram showing (c) after contact when the suction mechanism of the present invention holds a work having a warp.
１ ハンドラ ２ 吸着板 ２ａ 上板 ２ｂ 下板 ２ｃ 保持面 ３ アーム Ｖ 吸着部 ５ 穴部 ５ａ 減圧口 ５Ｉ 最も内側の同心円 ５Ｍ 中央の同心円 ５Ｏ 最も外側の同心円 ６Ｌ，６Ｍ，６Ｒ 減圧ライン ７ パッド ７ａ 中空部 ７ｂ 接触部 ８ 吸着キャップ ８ａ 吸着面 ８ｂ 真空吸着孔 ８ｃ フランジ ８ｄ 凹部 ９ ストッパ 1 handler 2 Adsorption plate 2a Upper plate 2b Lower plate 2c holding surface Three arms V adsorption part 5 holes 5a Decompression port 5I Innermost concentric circle 5M central concentric circles 5O Outermost concentric circle 6L, 6M, 6R decompression line 7 pads 7a hollow part 7b Contact part 8 Suction cap 8a Adsorption surface 8b Vacuum suction hole 8c flange 8d recess 9 stopper
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H097 CA12 DB07 LA09 3C007 AS24 DS02 FS01 FT10 FU00 NS12 3F072 AA14 AA28 GF03 GG01 KD03 5E313 AA11 CC03 CC07 DD02 DD13 DD50 FG10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2H097 CA12 DB07 LA09 3C007 AS24 DS02 FS01 FT10 FU00 NS12 3F072 AA14 AA28 GF03 GG01 KD03 5E313 AA11 CC03 CC07 DD02 DD13 DD50 FG10
Claims (4)
持面に設けられ、ワークの複数箇所を減圧吸着する吸着
部とを備え、 前記吸着部は、前記保持面に設けられた穴部と、この穴
部に遊嵌され、前記ワークを吸着するための真空吸着孔
を有する吸着キャップと、この吸着キャップを前記保持
面から突出させる方向に付勢するために前記穴部に設け
た弾性体からなるパッドと、前記穴部に連通して設けら
れ、前記パッドを介して保持面より突出する前記吸着キ
ャップ及び穴部で囲まれる空間を減圧するための減圧路
とを備えることを特徴とする吸着機構。1. A flat plate-shaped holding surface facing a work, and a suction portion which is provided on the holding surface and sucks a plurality of positions of the work under reduced pressure. The suction portion is a hole provided on the holding surface. And a suction cap having a vacuum suction hole that is loosely fitted in the hole and sucks the work, and an elasticity provided in the hole to urge the suction cap in a direction to project from the holding surface. A pad comprising a body, and a decompression path for communicating with the hole and decompressing a space surrounded by the suction cap and the hole protruding from the holding surface through the pad, Adsorption mechanism.
とも一方に前記保持面から突出する前記吸着キャップの
突出量を規制するためのストッパを有していることを特
徴とする請求項１に記載の吸着機構。2. The stopper according to claim 1, wherein at least one of the suction cap and the hole has a stopper for restricting a protrusion amount of the suction cap protruding from the holding surface. Adsorption mechanism.
着面に凹部が設けられており、この凹部の底面に前記真
空吸着孔が設けられていることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の吸着機構。3. The vacuum suction hole is provided on the bottom surface of the concave portion, and the vacuum suction hole is provided on the bottom surface of the concave portion. Adsorption mechanism described.
のパッドを前記真空吸着孔と前記減圧路とに介在させた
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項
に記載の吸着機構。4. The pad according to claim 1, wherein the pad is a bellows made of rubber, and the pad is interposed between the vacuum suction hole and the pressure reducing passage. Adsorption mechanism described.
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