JP4498725B2

JP4498725B2 - 浮上搬送装置

Info

Publication number: JP4498725B2
Application number: JP2003394016A
Authority: JP
Inventors: 晃植原; 昌之都田; 和久金子
Original assignee: Watanabe Shoko KK
Current assignee: Watanabe Shoko KK
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: JP2005154059A

Description

本発明は、板状の被搬送体に対して圧力気体を噴射することによって被搬送体を浮上した状態にし、この状態で被搬送体を移動・停止・静止・方向転換させる浮上搬送装置に関する。

特開２０００−７２２５０号公報

従来から、成形・加工工程における液晶ディスプレイ等に用いられるガラス板や半導体装置が形成されるウエハ等の板状の被搬送体を気流の噴射によって行う浮上搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このような浮上搬送装置は、ローラコンベアの上に被搬送体を載置して搬送する構成に比べ、ローラコンベアの表面に付着したゴミが被搬送体の裏面に付着してしまうことを防止するうえ、近年の被搬送体の大型化に伴う生産工程のスピード化への対応を可能とすることができるばかりでなく、被搬送体の薄型化に伴う隣接した次段のローラへの追突時の破損等を防止することが可能となる。

図１６は、このような浮上搬送装置の一例を示し、図１６（Ａ）は浮上搬送装置の平面図、図１６（Ｂ）は浮上搬送装置の要部の断面図である。

図１６（Ａ）において、浮上搬送装置は、搬送用ユニット１と制御用ユニット２とを組み合わせて浮上搬送ユニット３を構成している。

搬送用ユニット１は、矩形板状の被搬送体４の底面側に配置された複数のノズル５から圧力気体を吹き付けて浮上させつつ所定の移動方向に移動させる。

制御用ユニット２は、被搬送体４を浮上させた状態で被搬送体４を停止させると共に、所定方向（直進を含む）に方向転換させる。そして、その搬送過程において、被搬送体４に対する各種の処理を処理ユニットで行っている。

尚、搬送用ユニット１と制御用ユニット２とは、被搬送体４の停止・方向転換機能を除いて実質的に同一であるが、図１６（Ｂ）に示すように、複数の噴射部６を縦横に配置している。この噴射部６は、各搬送用ユニット１及び制御用ユニット２を構成する保持板７に噴射部６が多数保持されている。

保持板７の裏面には配管８（若しくは中空の筐体）が配設されており、この配管８内に圧力気体が供給される。

図１５は浮上搬送装置に用いられている噴射部を示し、図１５（Ａ）は浮上搬送装置の要部の断面図、図１５（Ｂ）は浮上搬送装置の要部の平面図である。

噴射部６は、保持板７に形成された保持穴７ａに保持された円柱体であり、その一部には保持穴７ａに形成された凹部７ｂと係合することにより噴射部６を相対回転不能に位置決めする凸部６ａが形成されている。また、噴射部６には、保持板７の裏面に位置する密閉室に開口する連通路６ｂと、この連通路６ｂの上端から上端面に向かって傾斜状態で貫通するノズル５とを備えている。

これにより、密閉室内に供給された圧力気体が連通路６ｂを経由してノズル５から噴射される。

尚、ノズル５の傾斜角度は、垂直を含め、被搬送体４の搬送方向等によって決定されている。

ところで、上記の如く構成された浮上搬送装置にあっては、同一平面内に複数の搬送用ユニット１と制御用ユニット２とを組み合わせて複数隣接配置しているため、上述した被搬送体の大型化に伴い、その大型化に対応した大きさの搬送用ユニット１と制御用ユニット２とを新たに設置しようとした場合、工場の大きさ等の設置スペースに限界が生じることから限界が発生してしまうという問題が生じていた。

本発明は、上記問題を解決するため、被搬送体の設置スペースの省スペース化を実現することができるばかりでなく、搬送経路の設計の自由度を確保することができる浮上搬送装置を提供することを目的とする。

その目的を達成するため、請求項１に記載の浮上搬送装置は、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ所定方向に搬送するように同一平面内に複数隣接配置された下段搬送ユニットと、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ所定方向に搬送するように前記下段搬送ユニットよりも上方の同一平面内に複数隣接配置された上段搬送ユニットと、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ昇降し且つ前記下段搬送ユニットと前記上段ユニットとの被搬送体の受け渡しを行うリフト搬送ユニットとを備えていることを要旨とする。

また、請求項２に記載の浮上搬送装置は、前記複数の下段搬送ユニットが屈曲若しくは分岐した状態で複数隣接配置され、前記複数の上段搬送搬送ユニットが前記下段搬送ユニットの少なくとも一部の上方に対向配置されていることを要旨とする。

請求項３に記載の浮上搬送装置は、前記ノズルの噴射方向が可変制御されることを要旨とする。

本発明の浮上搬送装置によれば、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ所定方向に搬送する複数の下段搬送ユニットが同一平面内に複数隣接配置され、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ所定方向に搬送する複数の上段搬送ユニットが下段搬送ユニットよりも上方の同一平面内に複数隣接配置され、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ昇降するリフト搬送ユニットにより被搬送体が下段搬送ユニットと上段ユニットとの間で受け渡される。

これにより、下段搬送ユニットの上方に上段搬送ユニットを配置すれば、搬送経路を長く確保したまま設置スペースの省スペース化を実現することができるうえ、搬送経路の設計の自由度を拡大することができる。

請求項２に記載の浮上搬送装置によれば、複数の下段搬送ユニットが屈曲若しくは分岐した状態で複数隣接配置され、複数の上段搬送搬送ユニットが下段搬送ユニットの少なくとも一部の上方に対向配置されていることにより、被搬送体の処理環境に応じた搬送経路を確保しつつ搬送経路を長く確保したまま設置スペースの省スペース化を実現することができるうえ、搬送経路の設計の自由度を拡大することができる。

請求項３に記載の浮上搬送装置によれば、ノズルの噴射方向が可変制御されることにより、圧力気体の噴射方向の微調整や被搬送体の搬送環境に応じた圧力気体の噴射方向とすることができる。

次に、本発明の浮上搬送装置及び浮上搬送方法を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の浮上搬送装置の要部の斜視図、図２（Ａ）は本発明の浮上搬送装置のベース部の平面図、図２（Ｂ）は本発明の浮上搬送装置のベース部の側面図、図３（Ａ）は本発明の浮上搬送装置のノズル部材の側面図、図３（Ｂ）は本発明の浮上搬送装置のノズル部材の断面図、図３（Ｃ）は本発明の浮上搬送装置のノズル部材の平面図、図４は電磁弁の斜視図、図５は供給管保持ブラケットの斜視図、図６は本発明の浮上搬送装置の要部の底面図、図７は本発明の浮上搬送装置の要部の断面図、図８は本発明の浮上搬送装置の変形例を示す要部の断面図、図９は浮上搬送装置を縦横に配置した搬送用ユニット若しくは制御用ユニットの平面図、図１０は本発明の浮上搬送装置の側面図、図１１は本発明の浮上搬送装置の平面図、図１２は本発明の浮上搬送装置の斜視図、図１３（Ａ）は被搬送体供給カセットの斜視図、図１３（Ｂ）は被搬送体供給カセットによる被搬送体供給時の説明図、図１４は本発明の浮上搬送装置を用いた浮上搬送システムの平面図である。

図１４において、浮上搬送システム４０は、被搬送体７を浮上搬送するための浮上搬送装置１０と、浮上搬送装置１０の搬送始端部に配置された移動可能な被搬送体供給カセット４１と、浮上搬送装置１０の任意位置に配置された処理ステージ４２とを備えている。

処理ステージ４２は、被搬送体７の種類（例えば、半導体チップ、ウエハ、液晶、ガラス基板、表示装置のパネルなど）に応じ、その作業工程（例えば、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッジング、レジスト剥離、洗浄、検査等）に応じて順序だてして配置される。この際、処理ステージ４２の被搬送体７の受け渡し高さは、後述する搬送用ユニット４１に応じた高さに設定される。

また、被搬送体供給カセット４１は、図１３（Ａ）に示すように、筐体４１ａと、この筐体４１ａの内壁面に設けられたガイドレール４１ｂに沿って独立して昇降可能な複数段のトレイ４１ｃと備えている。尚、トレイ４１ｃは、図示を略する駆動装置によって昇降制御される。

各トレイ４１ｃには、基体状態の被搬送体７が製造メーカー（例えば、ガラス製造メーカ）から装置メーカーへと納入される際に収納される。このように、基体状態の被搬送体７が製造メーカー（例えば、ガラス製造メーカ）と装置メーカーへの間で被搬送体供給カセット４１ごと両者間で搬送・納入することにより、被搬送体７の間に保護シートを介装する必要がなくなるうえ、その保護シートのゴミ等が被搬送体７に付着することもない。また、トレイ４１ｃ内には、被搬送体７を圧力気体により浮上させた状態で浮上搬送装置１０へと供給するための押し出しピン４１ｄが設けられている。尚、被搬送体７を浮上させる構成は後述する浮上搬送と同一であるため、ここではその説明は省略する。

浮上搬送装置１０は、図１０乃至図１２に示すように、上述した搬送用ユニット１若しくは制御用ユニット２に相当し、同一平面内に複数隣接配置された下段搬送ユニット４３と、下段搬送ユニット４３よりも上方の同一平面内に複数隣接配置された上段搬送ユニット４４と、下段搬送ユニット４３と上段ユニット４４との被搬送体の受け渡しを行うリフト搬送ユニット４５とを備えている。

下段搬送ユニット４３と上段搬送ユニット４４とは、被搬送体７の種類に伴う作業工程や製造工場の設置スペースに応じて直線・屈曲・分岐して配置され、少なくともその一部を上下に対向させることでその設置スペースの有効活用を図っている。また、その対向配置させた際に処理ステージ４２が重なるような場合にはその左右に振り分けて配置する。この際、処理ステージの高さは下段搬送ユニット４３若しくは上段搬送ユニット４４に合わせた高さとされる。また、その処理ステージ４２の有無や浮上搬送方向に応じて被搬送体７の脱落を防止するガイド壁４６を設けることも可能である。

リフト搬送ユニット４５は、下段搬送ユニット４３と上段搬送ユニット４４との各終端部に隣接して配置され、下段搬送ユニット４３から浮上搬送された被搬送体７を浮上させたまま上昇して上段搬送ユニット４４へと受け渡し、上段搬送ユニット４４から浮上搬送された被搬送体７を浮上させたまま下降して下段搬送ユニット４３へと受け渡す。尚、リフト搬送ユニット４５の昇降には、平行リンク機構４７やソレノイド（図示せず）等が用いられている。

各ユニット４３，４４，４５（以下、浮上搬送装置１０とする）並びにトレイ４１ｃは、図９に示すように、コンプレッサー等の圧力気体供給源（図示せず）に配管１１ａを介して接続されたコントロールバルブ１１と、このコントロールバルブ１１が一端に固定された供給管１２と、供給管１２の側壁に複数固定された搬送部２０とを備えている。

コントロールバルブ１１は、図６及び図７に示すように、配管１２への圧力気体の流量を制御するもので（例えば、Parker Hannifin CorporationのPNEUTRONICS）、保持板７と上下で対向する基板９にビス１３を介して固定された断面Ｌ字形状の長尺なフレーム１４の一端寄りに配置されて、供給管１２の一端に固定されている。

供給管１２は、フレーム１４にネジ１５を介して固定される供給管保持ブラケット１６により空中に保持されている。この供給管保持ブラケット１６は、図５に示すように、保持部１６ａを形成するように断面コ字形状とされた金属フレームに切り起こし等によって固定用の舌片１６ｂを形成すると共に、舌片１６ｂにネジ１５が挿入されるネジ挿入穴１６ｃを形成したものである。

搬送部２０は、基板９とフレーム１４とで挟持されると共にボルト１７によって基板９に固定されたベース部２１と、各ベース部２１に水平面内で回転可能に保持されたノズル部材２２と、各ベース部２１に固定された電磁弁２３と、供給管１２の外壁とベース部材２１の外壁との間に介装された環状パッキン２４とを備えている。

ベース部２１は、図２に示すように、略クランク形状の連通路２１ａと、シャフト保持穴２１ｂと、このシャフト保持穴２１ｂに連通する供給穴２１ｃと、常開ポート挿入穴２１ｄとが形成されている。また、連通路２１ａの傾斜部分の延長上にある穴２１ｅは形成時にできたもので常時はパッキン２５により閉成されている。さらに、連通路２１ａの上流端には供給管１２に固定されて環状パッキン２４を貫通した状態でボルト状のポート部材１８の先端が臨んでいる。このポート部材１８の軸線には、供給管１２と連通路２１ａとを連通する貫通穴（図示せず）が形成されている。さらに、ベース部材２１には、ボルト１７のネジ部と螺合する雌ネジ穴２１ｆが形成されている。

ノズル部材２２は、図３に示すように、その外周全体が環状に凹陥されてシャフト保持穴２１ｂの内壁と協働して環状の供給路２６（図７にのみ図示）を形成する環状凹部２２ａと、環状凹部２２ａの内壁面間に軸線を経由して貫通する連通穴２２ｂと、ノズル部材２２の軸線上に形成されて連通穴２２ｂと連通する軸穴２２ｃと、軸穴２２ｃの上端部と連通してノズル部材２２の上端面に開口するノズル２２ｄとを備えている。このノズル２２ｄは、必要に応じて（設置場所に応じて）ノズル部材２２に垂直若しくは傾斜状態で形成されている。尚、ノズル部材２２は、鋳型若しくは射出成形等によって形成された後、環状凹部２２ａの内壁面間を貫通するように連通穴２２ｂを形成すると共に、ノズル部材２２の下端面から軸線上に軸穴２２ｃを形成した後、ノズル２２ｄを穿孔している。これにより、軸穴２２ｃの連通穴２２ｂよりも下方はパッキン２７により密閉されている。さらに、ノズル部材２２の下端面には、ノズル部材２２を水平面内で手動若しくは自動で回転させる際の工具先端が挿入されるスリット２２ｅが形成されている。このため、ノズル部材２２の上端及び下端は、保持板７の上面並びに基板９の底面と面一となるように各板７，９に臨んでいる。

電磁弁２３は、図４に示すように、連通路２１ａの他端に接続されたコモンポート２３ａと、供給穴２１ｃに接続される常閉ポート２３ｂと、常開ポート挿入穴２１ｄに接続される常開ポート２３ｃとを備えている。

ところで、ノズル部材２２は、図８に示すように、環状凹部２２ａを廃止して連通路２２ｂを形成し、その連通路２２ｂに連通する環状凹部２１ｇをベース部材２１のシャフト保持穴２１ｂの内壁面に開放するように形成し、連通路２２ｂと直結していない部位でのノズル部材２２の外周と環状凹部２１ｇとの協働で供給路２６を形成しても良い。

上記の構成において、コンプレッサー等のコントロールバルブ１１が駆動すると、その圧力気体が供給管１２並びにポート部材１８を介してベース部材２１へと供給され、連通路２１ａ、コモンポート２３ａ、電磁弁２３、常閉ポート２３ｂ、供給穴２１ｃ、供給路２６（環状凹部２２ａ）、連通穴２２ｂ、軸穴２２ｃをこの順に介してノズル２２ｄから噴射される。

この際、ノズル部材２２は、ベース部２１に対して水平面内で回転可能となっていることから、ノズル２２ｄから噴射される圧力気体の噴射方向を調整することができる。

また、供給穴２１ｃから供給される圧力気体は、環状凹部２２ａによってノズル部材２２の水平面内での回転位置に拘わらず供給することができる。

これにより、手動若しくは自動により調整工具の先端をスリット２２ｅに挿入し、ノズル部材２２を水平面内で回転させるだけで容易に調整が可能となる。

さらに、電磁弁２３をベース部２２に個々に設けたことから、その圧力気体の供給量やタイミングを独立して制御することができる。

尚、各搬送用ユニット１並びに制御用ユニット２の縁部にガイド壁を設けて被搬送体の不測な脱落を防止しても良い。

また、被搬送体供給カセット４１は、リフト搬送ユニット４５を利用することによって各トレイ４１ｃの昇降を廃止しても良い。さらに、トレイ４１ｃを浮上方式でなくローラー方式等としても良い。

本発明の浮上搬送装置の要部の斜視図である。（Ａ）は本発明の浮上搬送装置のベース部の平面図、（Ｂ）は本発明の浮上搬送装置のベース部の側面図である。（Ａ）は本発明の浮上搬送装置のノズル部材の側面図、（Ｂ）は本発明の浮上搬送装置のノズル部材の断面図、（Ｃ）は本発明の浮上搬送装置のノズル部材の平面図である。コモンライン方式の電磁弁の斜視図である。供給管保持ブラケットの斜視図である。本発明の浮上搬送装置の要部の底面図である。本発明の浮上搬送装置の要部の断面図である。本発明の浮上搬送装置の変形例を示す要部の断面図である。浮上搬送装置を縦横に配置した搬送用ユニット若しくは制御用ユニットの平面図要部の斜視図である。本発明の浮上搬送装置の側面図である。本発明の浮上搬送装置の平面図である。本発明の浮上搬送装置の斜視図である。本発明の被搬送体供給カセットを示し、（Ａ）は被搬送体供給カセットの斜視図、（Ｂ）は被搬送体供給カセットによる被搬送体供給時の説明図である。本発明の浮上搬送装置を用いた浮上搬送システムの平面図である。（Ａ）は従来の浮上搬送装置の要部の断面図、（Ｂ）は従来の浮上搬送装置の要部の平面図である。（Ａ）は従来の浮上搬送装置のユニット配置例の説明図、（Ｂ）は従来の浮上搬送装置の要部の断面図である。

符号の説明

１０…浮上搬送装置
１２…供給管
２０…搬送部
２１…ベース部
２２…ノズル部材
２２ｄ…ノズル
４１…被搬送体供給カセット
４２…処理ステージ
４３…下段搬送ユニット
４４…上段搬送ユニット
４５…リフト搬送ユニット

Claims

複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ所定方向に搬送するように同一平面内に複数隣接配置された下段搬送ユニットと、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ所定方向に搬送するように前記下段搬送ユニットよりも上方の同一平面内に複数隣接配置された上段搬送ユニットと、複数配置されたノズル部材に形成されたノズルの各先端から噴射された圧力気体によって板状の被搬送体を浮上させつつ昇降し且つ前記下段搬送ユニットと前記上段ユニットとの被搬送体の受け渡しを行うリフト搬送ユニットとを備えていることを特徴とする浮上搬送装置。
前記複数の下段搬送ユニットが屈曲若しくは分岐した状態で複数隣接配置され、前記複数の上段搬送ユニットが前記下段搬送ユニットの少なくとも一部の上方に対向配置されていることを特徴とする請求項１に記載の浮上搬送装置。
前記ノズルの噴射方向が可変制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浮上搬送装置。