JP6689160B2 - 板状物搬送装置及び加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、板状物搬送装置及び加工装置に関する。

半導体ウエーハやパッケージ基板、ガラス基板など板状物を加工し、例えば薄化したり、個々のデバイスチップに分割したりする加工装置が知られている。それらの加工装置では、板状物をバキュームパッド等で吸着して搬送するのが一般的だが、板状物の表面に異物を付着させたくない場合や、板状物の表面に凹凸があったり、ＴＡＩＫＯウエーハのように外周部以外が非常に薄くて脆い等の場合、板状物の外周を係合させて搬送する搬送機構（エッジクランプ）が考案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の搬送機構では、板状物のエッジが裏側から保持できるよう、少なくとも板状物の外周の一部は保持面から突出させるような特殊な形状のチャックテーブルが必要になったり（特許文献２）、外周に係合する保持部が保持面に激突してチャックテーブルが破損しないよう、装置を調整する必要がある。

特開２００７−２５８４５０号公報 特開２０１２−０６４８７２号公報

しかし、特許文献１及び特許文献２に示された搬送機構は、外周に係合する保持部が保持面に激突してチャックテーブルが破損しないよう、装置の各部位の位置を調整するための所要工数が増加するという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の各部位の位置を調整するための所要工数を増加させることなく、装置の破損を抑制することができる板状物搬送装置及び加工装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の板状物搬送装置は、板状物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットを移動させる移動機構と、を備え、チャックテーブルの保持面に板状物を搬入又は搬出する板状物搬送装置であって、該保持ユニットは、板状物の外周縁を保持する少なくとも２個の保持部材と、板状物の外周縁に近接または離間する接離方向に該保持部材を移動可能に支持する支持プレート部と、該保持部材を接離方向に移動させる移動ユニットと、を有し、該保持部材は、該支持プレート部に上下動可能に垂下するロッド部と、該ロッド部の下端外周に形成され板状物の外周縁に係合する係合部と、該ロッド部の下面から該保持面に向かって流体を噴射し板状物を該保持面から浮上させるノズル部と、を備えることを特徴とする。

該ロッド部は、該支持プレート部に遊挿され揺動可能に垂下し、該ノズル部からの流体を噴射すると、該ロッド部の該下面が該保持面と平行に傾きが調整されることができる。

該板状物搬送装置は、該保持部材に保持される板状物の外周に、該支持プレート部に上下動可能に垂下する規制ピンを備え、該規制ピンの下面には該保持面に向かって流体を噴射し該規制ピンの下面を該保持面近傍に位置付ける規制ピンノズルを備えても良い。

本発明の加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、該チャックテーブルに被加工物を搬入又は搬出する搬送ユニットと、を備える加工装置であって、該搬送ユニットは、前記板状物搬送装置であることを特徴とする。

本願発明の板状物搬送装置および加工装置は、装置の各部位の位置を調整するための所要工数を増加させることなく、装置の破損を抑制することができる。

図１は、実施形態１に係る板状物搬送装置を備える加工装置である切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る板状物搬送装置の構成を示す斜視図である。 図３は、実施形態１に係る板状物搬送装置を分解して示す斜視図である。 図４は、図２に示された板状物搬送装置の保持部材の配置を示す平面図である。 図５は、図２中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図６は、図５に示された保持部材のロッド部が上下動する状態を示す断面図である。 図７は、図５に示された保持部材のロッド部の下面の平面図である。 図８は、図２中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図９は、板状物搬送装置がチャックテーブルに接近している状態の保持ユニットの要部の断面図である。 図１０は、図９に示された板状物搬送装置の保持部材が位置決めされた状態の保持ユニットの要部の断面図である。 図１１は、図１０に示されたチャックテーブルから気体を噴出した状態の保持ユニットの要部の断面図である。 図１２は、図１１に示された板状物搬送装置の保持部材が被加工物を保持した状態の保持ユニットの要部の断面図である。 図１３（ａ）は、実施形態１に係る板状物搬送装置の保持部材が被加工物を保持している状態の平面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す保持部材が被加工物から離間した状態の平面図である。 図１４（ａ）は、比較例の規制ピンを備えない板状物搬送装置の保持部材が被加工物を保持している状態の平面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す保持部材が被加工物から離間した状態の平面図である。 図１５は、実施形態２に係る板状物搬送装置の要部の断面図である。 図１６は、図１５に示された保持部材が揺動する状態を示す断面図である。 図１７は、各実施形態の第１の変形例に係る板状物搬送装置の保持部材の配置を示す平面図である。 図１８は、各実施形態の第２の変形例に係る保持部材の移動方向を示す平面図である。 図１９は、各実施形態の第３の変形例に係る板状物搬送装置の保持部材を示す斜視図である。 図２０は、各実施形態の第４の変形例に係る板状物搬送装置の規制ピン等を示す断面図である。 図２１は、図２０に示された規制ピンが揺動する状態を示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る板状物搬送装置及び加工装置を図面に基いて説明する。図１は、実施形態１に係る板状物搬送装置を備える加工装置である切削装置の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る板状物搬送装置の構成を示す斜視図である。図３は、実施形態１に係る板状物搬送装置を分解して示す斜視図である。図４は、図２に示された板状物搬送装置の保持部材の配置を示す平面図である。図５は、図２中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図５に示された保持部材のロッド部が上下動する状態を示す断面図である。図７は、図５に示された保持部材のロッド部の下面の平面図である。

実施形態１に係る板状物搬送装置１は、図１に示す加工装置である切削装置１００を構成する。切削装置１００は、板状物である被加工物Ｗを切削（加工）する装置である。

実施形態１では、被加工物Ｗは、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物Ｗは、表面に形成された複数のデバイスＤが複数のストリートＳによって格子状に区画されている。また、実施形態１の被加工物Ｗは、厚みが一定の半導体ウエーハや光デバイスウエーハであるが、本発明の被加工物Ｗは、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂ＴＡＩＫＯウエーハでもよく、ウエーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、ガラス板等でも良い。

図１に示された切削装置１００は、被加工物Ｗを切削（加工）して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割する加工装置である。切削装置１００は、図１に示すように、被加工物Ｗを保持面１１０ａで吸引保持するチャックテーブル１１０と、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗを切削する加工ユニットである切削手段１２０と、搬送ユニットである板状物搬送装置１と、を備える。

また、切削装置１００は、図１に示すように、チャックテーブル１１０を水平方向及び装置本体１０２の短手方向と平行なＸ軸方向に加工送りする図示しないＸ軸移動手段と、切削手段１２０を水平方向と平行及び装置本体１０２の長手方向でかつＸ軸方向に直交するＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸移動手段１４０と、切削手段１２０をＸ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸移動手段１５０と、制御装置１６０とを少なくとも備える。切削装置１００は、図１に示すように、切削手段１２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

チャックテーブル１１０は、被加工物Ｗを保持する保持面１１０ａが設けられかつポーラスセラミック等から形成された保持部１１１と、保持部１１１を囲繞しかつ導通性の金属で構成されたリング状の枠部１１２とを備えた円盤形状である。また、チャックテーブル１１０は、Ｘ軸移動手段により移動自在で回転駆動源により回転自在に設けられている。チャックテーブル１１０は、切換弁１１３を介して真空吸引源１１４と接続され、真空吸引源１１４により吸引されることで、チャックテーブル１１０が被加工物Ｗを吸引、保持する。チャックテーブル１１０は、切換弁１１３を介して気体供給源１１５と接続され、気体供給源１１５により加圧された気体が供給されることで、被加工物Ｗの吸引、保持を解除する。

切削手段１２０は、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗを切削する切削ブレード１２１を装着する図示しないスピンドルを備えるものである。切削手段１２０は、それぞれ、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗに対して、Ｙ軸移動手段１４０によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動手段１５０によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

一方の切削手段１２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動手段１４０、Ｚ軸移動手段１５０などを介して、装置本体１０２から立設した一方の柱部１０３ａに設けられている。他方の切削手段１２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動手段１４０、Ｚ軸移動手段１５０などを介して、装置本体１０２から立設した他方の柱部１０３ｂに設けられている。なお、柱部１０３ａ，１０３ｂは、上端が水平梁１０３ｃにより連結されている。

切削手段１２０は、Ｙ軸移動手段１４０及びＺ軸移動手段１５０により、チャックテーブル１１０の保持面１１０ａの任意の位置に切削ブレード１２１を位置付け可能となっている。また、一方の切削手段１２０は、被加工物Ｗの上面Ｗａを撮像する撮像手段が一体的に移動するように固定されている。撮像手段は、チャックテーブル１１０に保持された切削前の被加工物Ｗの分割すべき領域を撮像するＣＣＤカメラを備えている。ＣＣＤカメラは、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗを撮像して、被加工物Ｗと切削ブレード１２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するための画像を得、得た画像を制御装置１６０に出力する。

切削ブレード１２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。スピンドルは、切削ブレード１２１を回転させることで被加工物Ｗを切削する。スピンドルは、スピンドルハウジング内に収容され、スピンドルハウジングは、Ｚ軸移動手段１５０に支持されている。切削手段１２０のスピンドル及び切削ブレード１２１の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

Ｘ軸移動手段は、チャックテーブル１１０をＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１１０をＸ軸方向に加工送りする加工送り手段である。Ｙ軸移動手段１４０は、切削手段１２０をＹ軸方向に移動させることで、切削手段１２０を割り出し送りする割り出し送り手段である。Ｚ軸移動手段１５０は、切削手段１２０をＺ軸方向に移動させることで、切削手段１２０を切り込み送りするものである。Ｘ軸移動手段、Ｙ軸移動手段１４０及びＺ軸移動手段１５０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ及びチャックテーブル１１０又は切削手段１２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

また、切削装置１００は、切削前後の被加工物Ｗを収容するカセット１７１が載置されかつカセット１７１をＺ軸方向に移動させるカセットエレベータ１７０と、切削後の被加工物Ｗを洗浄する洗浄装置１８０と、カセット１７１に被加工物Ｗを出し入れする搬送手段１９０を備える。洗浄装置１８０は、切削後の被加工物Ｗをチャックテーブル１８１に吸引保持して、被加工物Ｗを洗浄する。洗浄装置１８０のチャックテーブル１８１の構成は、チャックテーブル１１０の構成と等しいので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

制御装置１６０は、上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物Ｗに対する加工動作を切削装置１００に実施させるものである。なお、制御装置１６０は、コンピュータシステムを含む。制御装置１６０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御装置１６０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置１００を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置１００の上述した構成要素に出力する。また、制御装置１６０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力手段と接続されている。入力手段は、表示手段に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。

実施形態１において、加工装置として切削装置１００を示しているが、本発明は、これに限定されずに、加工装置として洗浄装置、レーザ加工装置又は研削装置でも良い。また、実施形態１において、加工ユニットとして、切削手段１２０を示しているが、これに限定されずに、加工ユニットとして洗浄ユニット、レーザ光線照射ユニット又は研削ユニットでも良い。即ち、実施形態１において、加工が切削である例を示しているが、これに限定されずに、加工が洗浄、レーザ加工又は研削でも良い。

搬送ユニットである板状物搬送装置１は、チャックテーブル１１０，１８１の保持面１１０ａに被加工物Ｗを搬入又は搬出する。実施形態１において、切削装置１００は、被加工物Ｗを搬送手段１９０とチャックテーブル１１０との間で搬送する第１の板状物搬送装置１Ａと、被加工物Ｗをチャックテーブル１１０と洗浄装置１８０のチャックテーブル１８１との間で搬送する第２の板状物搬送装置１Ｂとを備える。第１の板状物搬送装置１Ａは、切削前の被加工物Ｗを搬送手段１９０から搬出し、チャックテーブル１１０に搬入する。第２の板状物搬送装置１Ｂは、切削後の被加工物Ｗをチャックテーブル１１０から搬出し、洗浄装置１８０のチャックテーブル１８１に搬入する。第１の板状物搬送装置１Ａは、洗浄後の被加工物Ｗをチャックテーブル１８１から搬出し、搬送手段１９０に搬入する。

板状物搬送装置１は、図２及び図３に示すように、被加工物Ｗを保持する保持ユニット２と、保持ユニット２を移動させる移動機構３（図１に示す）とを備える。移動機構３は、先端に保持ユニット２を設けたユニット支持アーム４をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構５と、ユニット支持アーム４の先端に設けられかつ保持ユニット２をＺ軸方向に移動させる図示しない昇降機構とを備える。Ｙ軸移動機構５は、装置本体１０２から立設した一対の柱部１０４ａ，１０４ｂ同士を連結する水平梁１０４ｃに設けられる。Ｙ軸移動機構５は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ及びユニット支持アーム４をＹ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールにより構成される。昇降機構は、周知のエアシリンダにより構成される。

保持ユニット２は、図２及び図３に示すように、被加工物Ｗの外周縁を保持する少なくとも２個の保持部材１０と、被加工物Ｗの外周縁に近接または離間する接離方向即ち放射方向に保持部材１０を移動可能に支持する支持プレート部２０と、保持部材１０を接離方向に移動させる移動ユニット３０とを備える。

実施形態１において、保持部材１０は、図４に示すように、周方向に等間隔に間隔を置いて３個設けられる。保持部材１０は、図５及び図６に示すように、支持プレート部２０に上下動可能に垂下するロッド部１１と、ロッド部１１の下端外周に形成され被加工物Ｗの外周縁に係合する係合部１２と、ロッド部１１の下面１１ａから保持面１１０ａに向かって流体を噴射し被加工物Ｗを保持面１１０ａから浮上させるノズル部１３とを備える。ロッド部１１は、外径が段階的に変化する円筒状に形成されている。流体は、例えばエアーである。

ロッド部１１は、支持プレート部２０に設けられた長孔２１の幅よりも外径が小さく形成されかつ軸方向の長さが支持プレート部２０の厚みよりも長いとともに、長孔２１内に挿入される被挿入部１１ｂと、被挿入部１１ｂの軸方向の中央部に設けられかつ外径が長孔２１の幅よりも大きい大径部１１ｃとを備える。ロッド部１１は、被挿入部１１ｂが支持プレート部２０の長孔２１内に挿入（遊挿）されて、図６の実線及び破線で示すように、上下動可能に垂下する。また、ロッド部１１の上端には、長孔２１の幅よりも外径が大きな円盤状部材１４が取り付けられる。ロッド部１１は、円盤状部材１４と大径部１１ｃとが支持プレート部２０に接触することにより、支持プレート部２０からの脱落が規制されている。

係合部１２は、ロッド部１１の下端外周から外周方向に突出した円盤状に形成されている。係合部１２の外周部は、外周にむかうにしたがって厚みが薄く形成されている。実施形態１において、ロッド部１１の下面１１ａと面一の係合部１２の下面は、平坦に形成され、係合部１２の外周部の上面が外周に向かうにしたがって徐々に下面に近付く方向に傾斜している。

ノズル部１３は、ロッド部１１の下面１１ａに開口したノズル１３ａと、ノズル１３ａに切換弁１３ｂ（図２に示す）及び流量調整弁１３ｃ（図２に示す）を介して流体供給源１３ｄ（図２に示す）からの流体を供給可能な流体供給部１３ｅ（図２に示す）とを備える。ノズル１３ａは、図７に示すように、ロッド部１１の下面１１ａの中央部に開口している。実施形態１において、ノズル部１３が、流体供給部１３ｅから供給されて保持面１１０ａに噴射する流体は、加圧された気体である。

支持プレート部２０は、円形状のプレートである。支持プレート部２０は、外周部に周方向に所定の間隔を置いて支持プレート部２０の径方向(放射方向)に長くかつ保持部材１０の被挿入部１１ｂを挿入する３個の長孔２１を設けている。長孔２１の幅は、保持部材１０の被挿入部１１ｂの外径より僅かに大きい寸法に設定されている。このように形成された長孔２１は、図３に示すように保持部材１０の被挿入部１１ｂが支持プレート部２０の下面側から挿入される。また、支持プレート部２０の上面の中心部には、大径部２２ａと小径部２２ｂとを有する段付きナット２２が取り付けられている。

移動ユニット３０は、支持プレート部２０に設けられた３個の長孔２１にそれぞれ挿入された３個の保持部材１０を長孔２１の長手方向即ち支持プレート部２０の径方向に沿って移動させるものである。移動ユニット３０は、３個の保持部材１０の被挿入部１１ｂにそれぞれ一端部が回動可能に連結された３個のリンク３１と、３個のリンク３１のそれぞれ他端部を回動可能に支持する回動プレート３２と、回動プレート３２を回動させる駆動手段としてのエアシリンダ３３とからなっている。リンク３１の一端部には、図３に示すように、保持部材１０の被挿入部１１ｂが遊挿される孔３１ａが設けられている。リンク３１の孔３１ａに被挿入部１１ｂを遊挿したならば、保持部材１０の被挿入部１１ｂに円盤状部材１４を取り付ける。

回動プレート３２は、支持プレート部２０の中央部に取り付けられた段付きナット２２の小径部２２ｂに回動可能に嵌合する孔３２ａを中央部に備えているとともに、外周面から周方向に所定の間隔を置いて径方向（放射方向）に突出して設けられた３個のアーム部３２ｂを備えている。この３個のアーム部３２ｂの先端部は、それぞれリンク３１の他端部と枢軸３５によって互いに回動可能に連結されている。また、３個のアーム部３２ｂの一つにはエアシリンダ３３のピストンロッド３３ａと連結するための連結突起３２ｃが設けられている。なお、回動プレート３２には、中央部に設けられた孔３２ａの外側に３個の開口３２ｄが周方向に所定の間隔を置いて設けられている。回動プレート３２は、図３に示すように中央部に設けられた孔３２ａが段付きナット２２の小径部２２ｂに回動可能に嵌合される。そして、段付きナット２２に抜け止め用のボルト３４を螺合することによって、回動プレート３２の抜けを規制する。

エアシリンダ３３は、支持プレート部２０の上面に配設されている。このエアシリンダ３３のピストンロッド３３ａの先端が３個のアーム部３２ｂのうちの一つに設けられた連結突起３２ｃに連結される。

保持ユニット２は、搬入された被加工物Ｗが保持面１１０ａの面方向に移動するのを規制するための３個の規制ピン４１が周方向に所定の間隔を置いて取り付けられている。図８は、図２中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。

３個の規制ピン４１は、支持プレート部２０の周方向に等間隔に配置され、互いに隣り合う保持部材１０間に配置されている。３個の規制ピン４１は、図８に示すように、支持プレート部２０に径方向と平行に設けられた長孔２３と、支持プレート部２０上に設けられる支持部材６０に設けられた孔６１内に通される被挿入部４１ａと、被挿入部４１ａの上端に設けられかつ孔６１よりも大きな大径部４１ｂとを備える。規制ピン４１は、被挿入部４１ａが孔６１及び長孔２３に通され、大径部４１ｂが支持部材６０上に重ねられて、上下動可能に支持プレート部２０に垂下している。

規制ピン４１は、板状物搬送装置１が被加工物Ｗを保持面１１０ａに搬入する際に、保持面１１０ａすれすれの高さに位置付けられ、保持部材１０に保持される被加工物Ｗの外周に設けられる。規制ピン４１は、被加工物Ｗを保持面１１０ａに搬入する際、保持部材１０を径方向に移動させ被加工物Ｗから離間させる時に、保持部材１０にくっついて被加工物Ｗが横ずれしてしまうのを防ぐ目的で設置されている。

複数の規制ピン４１は、被加工物Ｗの外周から少し隙間を空けた外側に配置されている。規制ピン４１を通す孔６１の内径は、規制ピン４１の被挿入部４１ａの外径よりも若干大きく形成されている。規制ピン４１は、被挿入部４１ａと孔６１との間のがた分、下端が支持プレート部２０の径方向即ち保持部材１０の移動ユニット３０による移動方向に変位するように揺動可能である。規制ピン４１は、被加工物Ｗの外周から少し隙間を空けた外側に配置され、かつ、がた分揺動自在であるので、被加工物Ｗの横ずれを抑制する際に下面４１ｃが被加工物Ｗに接触することがない。

また、保持ユニット２は、弾性支持手段５０によってユニット支持アーム４の先端に支持される。弾性支持手段５０は、支持プレート部２０の上面に立設して設けられた３本の支持柱５１と、３本の支持柱５１にそれぞれ嵌挿される３本のコイルバネ５２と、ユニット支持アーム４の先端に取り付けられた取り付け板５３とを具備している。３本の支持柱５１は、それぞれ回動プレート３２に設けられた３個の開口３２ｄを挿通する位置に配置されており、上端部に雌ねじ穴が設けられている。取り付け板５３には、３本の支持柱５１と対応する位置にそれぞれ挿通孔５３ａが設けられている。挿通孔５３ａは、支持柱５１の外径より大きくコイルバネ５２の外径より小さい内径に形成されている。従って、支持柱５１を挿通孔５３ａに挿通し、支持柱５１の上端部に設けられた雌ねじ穴に抜け止め用のボルト５４を螺合することによって、保持ユニット２は、コイルバネ５２によって下方に向けて付勢された状態でユニット支持アーム４の先端に弾性支持される。

次に、実施形態１に係る板状物搬送装置の動作を説明する。なお、以下は、板状物搬送装置１Ａ，１Ｂがチャックテーブル１１０，１８１から被加工物Ｗを搬出する動作を代表して説明するが、第１の板状物搬送装置１Ａが搬送手段１９０から搬出する動作も同様である。図９は、板状物搬送装置がチャックテーブルに接近している状態の保持ユニットの要部の断面図である。図１０は、図９に示された板状物搬送装置の保持部材が位置決めされた状態の保持ユニットの要部の断面図である。図１１は、図１０に示されたチャックテーブルから気体を噴出した状態の保持ユニットの要部の断面図である。図１２は、図１１に示された板状物搬送装置の保持部材が被加工物を保持した状態の保持ユニットの要部の断面図である。

板状物搬送装置１は、図９に示すように、チャックテーブル１１０，１８１から被加工物Ｗを搬出する際には、制御装置１６０によりエアシリンダ３３のピストンロッド３３ａを伸張しかつノズル１３ａから所定の流量の流体供給源１３ｄからの流体を噴出した状態でチャックテーブル１１０，１８１に接近される。このとき、チャックテーブル１１０，１８１は、図９に示すように、制御装置１６０により真空吸引源１１４からの負圧を保持面１１０ａに作用させて、保持面１１０ａに被加工物Ｗを吸引保持している。

板状物搬送装置１は、保持ユニット２の保持部材１０がチャックテーブル１１０，１８１の枠部１１２に接近すると、ノズル１３ａから流体を噴出しているために、保持部材１０がチャックテーブル１１０，１８１の枠部１１２に接触しないとともに、ノズル１３ａから噴出される流体が枠部１１２の表面に沿って流れて、ベルヌーイ効果を生じ、ベルヌーイ効果によりロッド部１１の下面１１ａがチャックテーブル１１０，１８１の枠部１１２に引き寄せられる。そして、図１０に示すように、板状物搬送装置１は、保持部材１０の高さが流体のベルヌーイ効果により保持面１１０ａより僅かに離間した位置に定められる。このとき、図１０に示すように、規制ピン４１がチャックテーブル１１０，１８１の枠部１１２に接触せず、被加工物Ｗの上面より低い位置に位置付けられする。

そして、制御装置１６０が、図１１に示すように、切換弁１１３を制御してチャックテーブル１１０，１８１の保持面１１０ａから気体供給源１１５から供給された気体を噴射する。すると、被加工物Ｗは、保持面１１０ａから僅かに浮き上がる。また、ノズル１３ａから噴射された流体がチャックテーブル１１０，１８１の保持面１１０ａと被加工物Ｗとの間に入り込み、制御装置１６０によりエアシリンダ３３のピストンロッド３３ａが縮小されて、図１２に示すように、保持部材１０の係合部１２が被加工物Ｗの下に滑り込める程度被加工物Ｗが保持面１１０ａから浮き上がりつつ係合部１２が被加工物Ｗの外周縁に係合して、板状物搬送装置１は、被加工物Ｗを保持して、次工程に向けて搬出する。

実施形態１に係る板状物搬送装置１及び切削装置１００は、被加工物Ｗの外周縁に係合するロッド部１１の下面１１ａにノズル１３ａを形成するとともに、保持部材１０を上下動可能に垂下して、ノズル１３ａから流体を噴出させる事で、保持面１１０ａに対し係合部１２を所定の距離に自動的に位置決めして、調整することなく保持部材１０がチャックテーブル１１０，１８１の保持面１１０ａに接触することを抑制することができる。また、板状物搬送装置１及び切削装置１００は、保持部材１０のノズル１３ａから噴出された流体が保持面１１０ａに沿って流れることで被加工物Ｗを保持面１１０ａから浮上するのを補助し、係合部１２を被加工物Ｗの下面側に容易に滑り込ませることができると言う効果を奏する。

これにより、板状物搬送装置１及び切削装置１００は、保持面１１０ａに係合部１２が接触して破損するのを防ぐ事も出来、移動ユニット３０の調整も容易になるという効果もある。その結果、板状物搬送装置１及び切削装置１００は、装置の各部位の位置を調整するための所要工数を増加させることなく、装置の破損を抑制することができる。

また、実施形態１に係る板状物搬送装置１及び切削装置１００は、保持部材１０に保持される被加工物Ｗの外周に支持プレート部２０に上下動可能に垂下する規制ピン４１を備えるので、図１３（ａ）に示す被加工物Ｗを保持した状態から保持部材１０を被加工物Ｗから離間しても、図１３（ｂ）に示すように、被加工物Ｗの移動が規制ピン４１により規制されて、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す比較例よりも被加工物Ｗの位置ずれを抑制することができる。したがって、実施形態１に係る板状物搬送装置１及び切削装置１００は、被加工物Ｗを同じ位置に搬入することができる。

なお、図１３（ａ）は、実施形態１に係る板状物搬送装置の保持部材が被加工物を保持している状態の平面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す保持部材が被加工物から離間した状態の平面図である。図１４（ａ）は、比較例の規制ピンを備えない板状物搬送装置の保持部材が被加工物を保持している状態の平面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す保持部材が被加工物から離間した状態の平面図である。図１４（ａ）に示す比較例は、規制ピン４１を備えていないので、図１４（ａ）に示す被加工物Ｗを保持した状態から保持部材１０を被加工物Ｗから離間すると、いずれかの保持部材１０に被加工物Ｗにくっついて、図１４（ｂ）の点線又は二点鎖線に示すように、被加工物Ｗが保持面１１０ａに沿って移動してしまう。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る板状物搬送装置及び加工装置を図面に基いて説明する。図１５は、実施形態２に係る板状物搬送装置の要部の断面図である。図１６は、図１５に示された保持部材が揺動する状態を示す断面図である。なお、図１５及び図１６は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る加工装置である切削装置１００の板状物搬送装置１−２は、図１５に示すように、リンク３１の一端部に設けられかつ保持部材１０の被挿入部１１ｂが挿入される孔３１ａ−２がロッド部１１が図１５のように自在に傾けるよう実施形態１に比べ径の大きい孔に形成されている。実施形態２に係る板状物搬送装置１−２の保持部材１０は、係合部１２が支持プレート部２０の径方向即ち保持部材１０の移動ユニット３０による移動方向に変位するように、図１５の実線で示すように、支持プレート部２０に揺動可能に垂下されている。このために、実施形態２に係る板状物搬送装置１−２の保持部材１０は、ノズル部１３のノズル１３ａから流体を噴射すると、図１６に示すように、流体のベルヌーイ効果によりロッド部１１の下面１１ａがチャックテーブル１１０，１８１の保持面１１０ａと平行になるように、ロッド部１１の揺動方向の傾きが調整される。

実施形態２に係る板状物搬送装置１−２及び切削装置１００は、被加工物Ｗの外周縁に係合するロッド部１１の下面１１ａにノズル１３ａを形成するとともに、保持部材１０を上下動可能に垂下して、ノズル１３ａから流体を噴出させるので、実施形態１と同様に、装置の各部位の位置を調整するための所要工数を増加させることなく、装置の破損を抑制することができる。

また、実施形態２に係る板状物搬送装置１−２及び切削装置１００は、保持部材１０のロッド部１１を揺動可能に垂下しているので、保持面１１０ａと平行になるようにロッド部１１の下面１１ａを調整しなくても、噴射する流体のベルヌーイ効果により下面１１ａが自動的に保持面１１０ａと平行になるため、保持部材１０の保持面１１０ａへの角度調整が不要になるという効果を奏する。

〔変形例〕
本発明の各実施形態の変形例に係る板状物搬送装置及び加工装置を図面に基いて説明する。図１７は、各実施形態の第１の変形例に係る板状物搬送装置の保持部材の配置を示す平面図である。図１８は、各実施形態の第２の変形例に係る保持部材の移動方向を示す平面図である。図１９は、各実施形態の第３の変形例に係る板状物搬送装置の保持部材を示す斜視図である。図２０は、各実施形態の第４の変形例に係る板状物搬送装置の規制ピン等を示す断面図である。図２１は、図２０に示された規制ピンが揺動する状態を示す断面図である。なお、図１７から図２１は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

各実施形態の第１の変形例及び第２の変形例に係る板状物搬送装置１の保持部材１０は、図１７及び図１８に示すように、支持プレート部２０の周方向に等間隔に間隔を置いて４個設けられる。図１７に示す４個の保持部材１０は、実施形態１と同様に支持プレート部２０の径方向に移動し、図１８に示す４個の保持部材１０は、互いに平行な二つの直線Ｌ（図１８に一転鎖線で示す）に沿って移動する。

各実施形態の第３の変形例に係る板状物搬送装置１の図１９に示す保持部材１０−２は、支持プレート部２０の周方向に等間隔に間隔を置いて２個設けられる。図１９に示す保持部材１０−２は、支持プレート部２０の中央部を互いの間に挟む位置に配置される。保持部材１０−２は、ロッド部１１−２の平面視の長手方向が、被加工物Ｗの外周縁の接線と平行な矩形状に形成され、保持部材１０の被加工物Ｗの外周縁と対向する内面１１ｄが、被加工物Ｗの外周縁と並行になるように湾曲している。また、係合部１２は、内面１１ｄの全長に亘って設けられている。

各実施形態の第４の変形例に係る板状物搬送装置１の規制ピン４１−４を通す孔６１は、支持プレート部２０の径方向即ち保持部材１０の移動ユニット３０による移動方向に長い長孔に形成されている。規制ピン４１は、下端が支持プレート部２０の径方向即ち保持部材１０の移動ユニット３０による移動方向に変位するように、図２１の点線で示すように、支持プレート部２０に揺動可能に垂下されている。

また、各実施形態の第４の変形例に係る板状物搬送装置１の規制ピン４１−４の下面４１ｃは、図２０に示すように、保持面１１０ａに向かって流体を噴射し、規制ピン４１−４の下面４１ｃを保持面１１０ａ近傍に位置付ける規制ピンノズル４２が設けられている。流体は、例えば、エアーである。規制ピンノズル４２には、図示しない流体供給源からの流体を規制ピンノズル４２に供給する流体供給部４３が接続している。流体供給部４３は、規制ピン４１−４内に設けられかつ規制ピンノズル４２に接続した供給通路４３ａと、供給通路４３ａと流体供給源とに接続した供給管４３ｂとを備える。

第４の変形例に係る板状物搬送装置１の規制ピン４１−４は、保持ユニット２の保持部材１０がチャックテーブル１１０，１８１の枠部１１２に接近すると、規制ピンノズル４２から流体を噴出しているために、規制ピン４１がチャックテーブル１１０，１８１の枠部１１２に接触しないとともに、規制ピンノズル４２から噴出される流体が枠部１１２の表面に沿って流れて、ベルヌーイ効果を生じ、ベルヌーイ効果により規制ピン４１の下面４１ｃがチャックテーブル１１０，１８１の枠部１１２に引き寄せられる。そして、板状物搬送装置１は、規制ピン４１の下面４１ｃを流体のベルヌーイ効果により保持面１１０ａより僅かに離間した保持面１１０ａ近傍に位置付けるとともに、流体のベルヌーイ効果により規制ピン４１の下面４１ｃをチャックテーブル１１０，１８１の保持面１１０ａと平行になるように、規制ピン４１の揺動方向の傾きが調整される。

また、本発明では、規制ピン４１，４１−４は、保持部材１０，１０−２同様、エアシリンダ３３等のアクチュエータ等で支持プレート部２０に径方向に移動可能に設定され、被加工物Ｗの搬入時以外は径方向外側に退避し、搬入時のみ径方向内側の作用位置（被加工物Ｗの横ずれを防ぐ位置）に位置付けられるようになっていても良い。また、本発明では、規制ピン４１−４は、揺動しない構造でも良い。

図１７から図２１に示す第１の変形例、第２の変形例、第３の変形例及び第４の変形例に係る板状物搬送装置１及び切削装置１００は、被加工物Ｗの外周縁に係合するロッド部１１の下面１１ａにノズル１３ａを形成するとともに、保持部材１０を上下動可能に垂下して、ノズル１３ａから流体を噴出させるので、実施形態１と同様に、装置の各部位の位置を調整するための所要工数を増加させることなく、装置の破損を抑制することができる。

また、図２０及び図２１に示す第４の変形例に係る板状物搬送装置１及び切削装置１００は、揺動可能に設けられた規制ピン４１の下面４１ｃから流体を噴射するので、規制ピンが実施形態２の保持部材１０と同様に保持面１１０ａから所定の高さに自動的に位置付けられるとともに保持面１１０ａと下面４１ｃが平行に保たれる。規制ピン４１は、保持面１１０ａすれすれの高さに自動的に位置付けられることで、保持面１１０ａと規制ピン４１とが衝突することがないので、板状物搬送装置１の位置調整が確実に不要になる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１−２ 板状物搬送装置（搬送ユニット）
２ 保持ユニット
３ 移動機構
１０，１０−２ 保持部材
１１，１１−２ ロッド部
１１ａ 下面
１２ 係合部
１３ ノズル部
２０ 支持プレート部
３０ 移動ユニット
４１，４１−４ 規制ピン
４１ｃ 下面
４２ 規制ピンノズル
１００ 切削装置（加工装置）
１１０，１８１ チャックテーブル
１１０ａ 保持面
１２０ 切削手段（加工ユニット）
Ｗ 被加工物（板状物）

Claims (4)

1. 板状物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットを移動させる移動機構と、を備え、チャックテーブルの保持面に板状物を搬入又は搬出する板状物搬送装置であって、
   該保持ユニットは、
   板状物の外周縁を保持する少なくとも２個の保持部材と、
   板状物の外周縁に近接または離間する接離方向に該保持部材を移動可能に支持する支持プレート部と、
   該保持部材を接離方向に移動させる移動ユニットと、を有し、
   該保持部材は、
   該支持プレート部に上下動可能に垂下するロッド部と、
   該ロッド部の下端外周に形成され板状物の外周縁に係合する係合部と、
   該ロッド部の下面から該保持面に向かって流体を噴射し板状物を該保持面から浮上させるノズル部と、を備える板状物搬送装置。
2. 該ロッド部は、
   該支持プレート部に遊挿され揺動可能に垂下し、
   該ノズル部からの流体を噴射すると、該ロッド部の該下面が該保持面と平行に傾きが調整される請求項１に記載の板状物搬送装置。
3. 該保持部材に保持される板状物の外周に、該支持プレート部に上下動可能に垂下する規制ピンを備え、該規制ピンの下面には該保持面に向かって流体を噴射し該規制ピンの下面を該保持面近傍に位置付ける規制ピンノズルを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の板状物搬送装置。
4. 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、該チャックテーブルに被加工物を搬入又は搬出する搬送ユニットと、を備える加工装置であって、
   該搬送ユニットは、請求項１、２又は３に記載の板状物搬送装置である加工装置。

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