JP4565520B1 - 板状体の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 板状体を確実に保持して搬送することができる板状体の搬送装置を提供する。
【解決手段】 板状体を上方から吸着保持する保持部材１０と、保持部材１０を移動可能に支持する支持部材２０とを備える板状体の搬送装置１であって、中空部１３は、導入孔１１ｂから導入された圧縮気体の流れを分岐させて各噴射口１２ａに案内する分岐流路１４を備え、分岐流路１４は、各分岐点に流入した圧縮気体を２方向に分岐して流出するように形成されており、分岐点への流入方向に対して２つの流出方向が対称である。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池用基板やウェハ等の板状体を搬送する板状体の搬送装置に関する。

この種の搬送装置として、吸着面に形成した噴射口からエアを噴射させ、吸着面と板状体との間に負圧を発生させて当該板状体を保持するように構成されたベルヌーイチャックが知られている。例えば、特許文献１に開示されたベルヌーイチャックは、図５に示すように、ウェハを吸着するための溝５１が外縁に沿って複数配置された円板状の吸着保持板５２を備えており、各溝５１は、吸着保持板５２の中央から放射状に延びる分配流路５３に接続されている。放射状の分配流路５３の中心には圧縮空気供給路５４が接続されており、連結管５５および圧縮空気供給路５４から各分配流路５３を経て各溝５２に圧縮空気が供給される。

特開２００９−３２７４４号公報

ところが、上記従来のベルヌーイチャックは、放射状に延びる各分配流路５３に圧縮空気を均一に分配することが困難であることから、各分配流路５３を流れる圧縮空気の流量が不均一になり、圧力分布の変動により板状体が不規則に振動するおそれがあった。例えば、板状体が太陽電池用基板である場合、近年の薄板化により振動による割れなどの損傷が生じやすくなっており、歩留まりの向上が求められていた。

そこで、本発明は、板状体の損傷を防止して確実に搬送することができる板状体の搬送装置の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、板状体を上方から吸着保持する保持部材と、前記保持部材を移動可能に支持する支持部材とを備える板状体の搬送装置であって、前記保持部材は、上面側と下面側との間に中空部を有し、上面側には、圧縮気体が導入される導入孔が形成され、下面側には、圧縮空気を噴射する噴射口が前記導入孔を取り囲むように略等間隔で複数形成されており、前記中空部は、前記導入孔から導入された圧縮気体の流れを分岐させて前記各噴射口に案内する分岐流路を備え、前記分岐流路は、各分岐点に流入した圧縮気体を２方向に分岐して流出するように形成されており、分岐点への流入方向に対して２つの流出方向が対称であることを特徴とする板状体の搬送装置により達成される。

この板状体の搬送装置において、前記噴射口は前記導入孔を中心とする仮想円に沿って配置されることが好ましく、前記分岐流路の各分岐点への流入方向が前記仮想円の径方向に略一致することが好ましい。

また、前記保持部材は、下面側に凹部が形成された保持部本体と、前記凹部を覆うように前記保持部本体に接合された円板状の底蓋体とを備え、前記分岐流路は、前記底蓋体の上面に形成されており、前記噴射口は、前記底蓋体の外縁に沿って形成されている構成にすることが可能である。この構成において、前記保持部本体に形成された前記凹部は、側壁が傾斜面とされていることが好ましい。

また、前記保持部材は、板状体の外縁を保持する当接部材を更に備えることが好ましい。

また、前記保持部材は、上面から下面に貫通し、前記分岐流路と隔離された大気孔を有することが好ましい。

本発明によれば、板状体を確実に保持して搬送することができる板状体の搬送装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る板状体の搬送装置の断面図である。 図１に示す搬送装置の要部平面図である。 図２の要部拡大図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 従来のベルヌーイチャックの概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る板状体の搬送装置の断面図である。

図１に示すように、搬送装置１は、太陽電池用基板などの板状体Ｐを上方から保持する保持部材１０と、この保持部材１０の上面側に一端側が連結されたアーム状の支持部材２０とを備えている。支持部材２０は、内部に圧縮気体の流路２１が形成されており、モータ（図示せず）の作動により保持部材１０を回転駆動できるように、吊り下げ支持されている。支持部材２０の流路２１は、ボンベや工場エア等の圧縮気体供給源（図示せず）に接続されており、保持部材１０の内部に圧縮気体を供給することができる。

保持部材１０は、下面側に円形の凹部１１ａが形成された矩形状の保持部本体１１と、この凹部１１ａを覆うように保持部本体１１に取り付けられた円板状の底蓋体１２とを備えている。保持部本体１１の中央には導入孔１１ｂが形成されており、この導入孔１１ｂに支持部材２０がカプラや溶接などにより気密に接続されている。導入孔１１ｂは、保持部材１０の上面側と下面側との間に形成された中空部１３に連通している。中空部１３は、図１に破線で示すように、底蓋体１２の上面に形成された溝部からなる分岐流路１４を備えており、導入孔１１ｂから導入された圧縮空気の流れを分岐して、底蓋体１２の外周に沿って形成された複数の噴射口１２ａから排出する。中空部１３は、本実施形態のように底蓋体１２に溝部を形成する代わりに、保持部本体１１の凹部１１ａに溝部を形成し、或いは、凹部１１ａまたは底蓋体１２に凸部を設けることによっても形成可能である。

凹部１１ａの側壁１１ｃは、下方に向けて外側に広がる傾斜面とされており、側壁１１ｃと底蓋体１２の外縁との間には、噴射口１２ａから排出された圧縮空気が側壁１１ｃに沿って外方に流れるように、若干の隙間が形成されている。底蓋体１２の下面は、保持部本体１１の周縁部の下面と略面一となっている。

保持部本体１１の四辺には、それぞれ水平ブラケット１１１および垂直ブラケット１１２が設けられている。水平ブラケット１１１および垂直ブラケット１１２には、それぞれ破線で示す長孔１１１ａ，１１２ａが形成されており、長孔１１１ａ，１１２ａにボルト１１１ｂ，１１２ｂが挿通されている。垂直ブラケット１１２の下部には、板状体Ｐの外縁を保持する当接部材１１３が設けられている。当接部材１１３は、ゴム材などの弾性材料から形成されることが好ましく、板状体Ｐとの当接部１１３ａは下方に向けて外側に拡がるように傾斜面とされている。水平ブラケット１１１は、保持部本体１１に対して長孔１１１ａに沿って水平方向に位置調整を行うことができ、ボルト１１１ｂで固定することができる。同様に、垂直ブラケット１１２は、水平ブラケット１１１に対して長孔１１２ａに沿って垂直方向に位置調整を行うことができ、ボルト１１２ｂで固定することができる。

保持部本体１１および底蓋体１２は、ボルト等の結合手段（図示せず）により結合することができ、この結合手段を均一に分散配置することにより、底蓋体１２の上面全体が凹部１１ａに密着している。保持部本体１１及び底蓋体１２には、互いに連通する位置に大気孔１１ｄ，１２ｂがそれぞれ形成されており、保持部材１０の上面から下面に貫通している。これら大気孔１１ｄ，１２ｂの間は、底蓋体１２の上面凹部に配置したＯリング１５によりシールされており、中空部１３に導入された圧縮空気が大気孔１１ｄ，１２ｂと連通しないように構成されている。大気孔１１ｄ，１２ｂは、本実施形態においては導入孔１１ｂを挟んで両側２箇所に形成されているが、大気孔の大きさ、数、配置は特に限定されるものではない。

図２は、底蓋体１２の平面図である。上述したように、底蓋体１２は、図１に示す中空部１３を形成するための溝部からなる分岐流路１４が上面側に形成されている。分岐流路１４は、中央の導入部１４ａから互いに反対の２方向に分岐した後、案内部１４ｂの各分岐点Ｊで常に２方向に分岐しながら、底蓋体１２の外周に沿って等間隔に形成された排出部１４ｃに接続されている。分岐流路１４の溝深さは、導入部１４ａが最も深く、排出部１４ｃが最も浅くなるように形成されており、案内部１４ｂがその中間の一定の深さで案内する。底蓋体１２は、分岐流路１４以外の上面部分で保持部本体１１に密着しており、各排出部１４ｃは、隔壁１４ｄにより分離されている。

図３は、図２に示す板状体の要部拡大図である。分岐流路１４の案内部１４ｂは、分岐点Ｊへの圧縮気体の流入方向Ｂに対して２つの流出方向Ｃ，Ｃが両側に対称となるように形成されている。また、円形の底蓋体１２の中心Ｏと各分岐点Ｊとを結ぶ直線は、当該分岐点Ｊへの流入方向Ｂと一致している。また、案内部１４ｂから排出部１４ｃへの流出方向Ｄも、底蓋体１２の中心Ｏを通過するように形成されている。このような構成により、圧縮気体の流れは各排出部１４ｃに分配される。図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。案内部１４ｂから排出部１４ｃに流れ込んだ圧縮気体は、排出部１４ｃにおいて流路が絞られて噴射口１２ａから噴射し、保持部本体１１の側壁１１ｃに沿って放射状にスムーズに排出される。

次に、上記構成を備える搬送装置１の作動を説明する。図１に示すように、保持部材１０の下方に板状体Ｐを配置した状態で導入孔１１ｂから圧縮気体を供給すると、噴射口１２ａから圧縮気体が噴射され、保持部材１０の下面側と板状体Ｐとの間が負圧になり板状体Ｐが吸引され、板状体Ｐの外縁が当接部材１１３ａに保持される。こうして、板状体Ｐの上面が保持部材１０と非接触の状態で、支持部材２０の駆動により、板状体Ｐを搬送することができる。各当接部材１１３ａは、水平ブラケット１１１および垂直ブラケット１１２の位置調整により、板状体Ｐの大きさや形状に合わせて最適な位置で固定することができ、保持部材１０と板状体Ｐとの所定の間隔を維持することができる。

本実施形態の搬送装置１は、図２及び図３に示すように、分岐流路１４が、各分岐点Ｊに流入した圧縮気体を２方向に分岐して流出するように形成されており、分岐点Ｊへの流入方向Ｂに対して２つの流出方向Ｃ，Ｃが対称となっている。このような構成により、導入された圧縮気体を各分岐点Ｊで確実に均等となるように分配することができ、各噴射口１２ａから圧縮気体を放射状に均一に噴射することができる。この結果、保持部材１０と板状体Ｐとの間の負圧を一定に保つことができ、板状体Ｐの振動を防止して、板状体Ｐが損傷することなく確実に搬送することができる。

また、本実施形態においては、各噴射口１２ａが底蓋体１２の外周に沿って円形に配置されており、各分岐点Ｊへの流入方向Ａが底蓋体１２の径方向と一致している。このような構成により、圧縮気体の均一な分配をより確実に促すことができる。また、本実施形態においては、案内部１４ｂから排出部１４ｃへの流出方向Ｄも、底蓋体１２の径方向と一致しており、これによって各噴射口１２ａから放射状に噴射される圧縮気体の流れの均一化を図ることができる。

また、本実施形態のように、保持部材１０に上面から下面に貫通し、分岐流路１４と隔離された大気孔１１ｄ，１２ｂを形成することにより、保持部材１０と板状体Ｐとの間は、板状体Ｐの周縁部において負圧になる一方、中央部は大気圧となる。この結果、板状体Ｐの周縁部のみを吸引保持することができるので、板状体Ｐが椀状に湾曲するのを抑制し、板状体Ｐの損傷を防止することができる。このような効果は、板状体Ｐが薄型の太陽電池用基板である場合に、特に顕著である。大気孔は、分岐流路１４と連通しないように、分岐流路１４を避けた位置に適宜分散配置することができる。

１ 搬送装置
１０ 保持部材
１１ 保持部本体
１１ａ 凹部
１１ｂ 導入孔
１１ｃ 側壁
１１ｄ 大気孔
１１３ａ 当接部材
１２ 底蓋体
１２ａ 噴射口
１２ｂ 大気孔
１３ 中空部
１４ 分岐流路
２０ 支持部材

Claims (5)

1. 板状体を上方から吸着保持する保持部材と、前記保持部材を移動可能に支持する支持部材とを備える板状体の搬送装置であって、
   前記保持部材は、上面側と下面側との間に中空部を有し、上面側には、圧縮気体が導入される導入孔が形成され、下面側には、圧縮空気を噴射する噴射口が前記導入孔を取り囲むように等間隔で複数形成されており、
   前記中空部は、前記導入孔から導入された圧縮気体の流れを分岐させて前記各噴射口に案内する分岐流路を備え、
   前記分岐流路は、各分岐点に流入した圧縮気体を２方向に分岐して流出するように形成されており、分岐点への流入方向に対して２つの流出方向が対称であり、
   前記保持部材は、板状体の外縁を保持する当接部材を更に備える板状体の搬送装置。
2. 前記噴射口は前記導入孔を中心とする仮想円に沿って配置されており、前記分岐流路の各分岐点への流入方向が前記仮想円の径方向に一致する請求項１に記載の板状体の搬送装置。
3. 前記保持部材は、下面側に凹部が形成された保持部本体と、前記凹部を覆うように前記保持部本体に取り付けられた円板状の底蓋体とを備え、
   前記分岐流路は、前記底蓋体の上面に形成されており、
   前記噴射口は、前記底蓋体の外縁に沿って形成されている請求項１または２に記載の板状体の搬送装置。
4. 前記保持部本体に形成された前記凹部は、側壁が傾斜面とされている請求項３に記載の板状体の搬送装置。
5. 前記保持部材は、上面から下面に貫通し、前記分岐流路と隔離された大気孔を有する請求項１から４のいずれかに記載の板状体の搬送装置。

Images