JP7202131B2

JP7202131B2 - 板状ワークの搬送装置及び搬送方法

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Publication number: JP7202131B2
Application number: JP2018191694A
Authority: JP
Inventors: 智広山田; 英一飯田
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Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2023-01-11
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Also published as: JP2020061458A

Description

本発明は、板状ワークを搬送する搬送装置及び搬送方法に関する。

チャックテーブルが保持した半導体ウェーハ等の板状ワークの分割予定ラインに沿って切削ブレードを切り込ませ板状ワークを切削する切削装置は、板状ワークの上面を傷つけたくないため、ベルヌーイの原理を利用した搬送パッドで板状ワークの上面を非接触で吸引保持してチャックテーブルに搬入させている。搬送パッドは、非接触で吸引保持する板状ワークの横滑りを防止するため、板状ワークの外周縁の上面に接触させるブロックを備えている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示される搬送装置の搬送パッドは、板状ワークの搬送時等における横滑りを防止しているが、板状ワークのセンタリングは行っていない。そこで、ベルヌーイの原理を利用し非接触で吸引保持が可能で、かつ、板状ワークのセンタリングを可能に
した搬送パッドがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４－１９４９９１号公報特開２０１５－０７６４６９号公報

特許文献２に記載の板状ワークの搬送装置では、ピンを板状ワークの中心に向かって動かすセンタリング機構を備えており、ピンを板状ワークの外周縁に接触させてセンタリングを実施している。

ここで、チャックテーブルに板状ワークを保持させるときは、ピンを板状ワークの外周縁に接触させたまま、板状ワークをチャックテーブル上にすべり落としている。そのため、板状ワークの外周縁がピンで擦られてゴミが発生し、そのゴミにより加工不良を起こすという問題がある。
よって、板状ワークを非接触で吸引保持して搬送する場合においては、板状ワークの外周縁を擦らせないでチャックテーブルにセンタリングした状態で保持させる、又はチャックテーブルからセンタリングした状態で搬出するという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、板状ワークの上方から板状ワークに向かってエアを噴射し負圧を生成させ板状ワークを吸引保持する吸引保持手段と、該吸引保持手段を移動させる移動手段とを備える板状ワークの搬送装置であって、該吸引保持手段は、該移動手段に連結される基台と、該基台に配設し板状ワークの上方から下方向にエアを噴射して板状ワークの上面に負圧を生成させ板状ワークを非接触で吸引保持する非接触保持部と、該基台の中心を中心として該基台に等角度で少なくとも３つ配設し該非接触保持部が吸引保持した板状ワークの外周縁に接触させ板状ワークをセンタリングするセンタリングピンと、センタリングピンを該基台の下面に対して上方向に移動可能に支持し該センタリングピンを下方向に付勢する板ばねと、を備え、該センタリングピンの下面は、該基台の中心側より外周側が下がった傾斜面を形成し、該非接触保持部が板状ワークを吸引保持したとき、板状ワークの外周縁が該傾斜面に接触して板状ワークのセンタリングが施される搬送装置である。

また、上記課題を解決するための本発明は、前記搬送装置を用いてチャックテーブルの保持面に板状ワークを搬入する搬送方法であって、前記非接触保持部が板状ワークを非接触で吸引保持すると共に前記センタリングピンの前記傾斜面が板状ワークの外周縁に接触し板状ワークをセンタリングする保持工程と、該チャックテーブルの保持面の中心と該非接触保持部が吸引保持した板状ワークの中心とを同軸上に位置づけ該吸引保持手段を該保持面に近づけ、該保持面を吸引源に連通させ、該保持面の吸引力で板状ワークを吸引保持する搬入工程と、を備える搬送方法である。

また、上記課題を解決するための本発明は、前記搬送装置を用いてチャックテーブルの保持面が保持している板状ワークを該チャックテーブルから搬出する搬送方法であって、該保持面が保持している板状ワークの上面に前記吸引保持手段を接近させ前記非接触保持部からエアを噴射して負圧を生成させる吸引保持準備工程と、該保持面からエアを噴出させ、該非接触保持部が非接触で板状ワークを吸引保持すると共に前記センタリングピンの前記傾斜面を板状ワークの外周縁に接触させ板状ワークをセンタリングさせる保持工程と
、該吸引保持手段を該保持面から離間させ該保持面から板状ワークを搬出する搬出工程と、を備える搬送方法である。

本発明に係る搬送装置は、板状ワークの上方から板状ワークに向かってエアを噴射し負圧を生成させ板状ワークを吸引保持する吸引保持手段と、吸引保持手段を移動させる移動手段とを備え、吸引保持手段は、移動手段に連結される基台と、基台に配設し板状ワークの上方から下方向にエアを噴射して板状ワークの上面に負圧を生成させ板状ワークを非接触で吸引保持する非接触保持部と、基台の中心を中心として基台に等角度で少なくとも３つ配設し非接触保持部が吸引保持した板状ワークの外周縁に接触させ板状ワークをセンタリングするセンタリングピンと、を備え、センタリングピンの下面は、基台の中心側より外周側が下がった傾斜面を形成し、非接触保持部が板状ワークを吸引保持したとき、板状ワークの外周縁がセンタリングピンの傾斜面に接触して板状ワークのセンタリングが施される。そして、板状ワークの外周縁を擦らせないでチャックテーブルにセンタリングした状態で板状ワークを保持させてチャックテーブルの中心と板状ワークの中心とを一致させる、又はチャックテーブルからセンタリングした状態で板状ワークを搬出することが可能となる。

本発明に係る搬送装置は、基台の下面に対して上方向に移動可能にセンタリングピンを支持しセンタリングピンを下方向に付勢する板ばねを備えることで、例えば、チャックテーブルから板状ワークを搬出する場合に、非接触保持部が板状ワークを適切に非接触で吸引保持できる所定の高さ位置まで、吸引保持手段をチャックテーブルの枠体等によって妨げられることなく板状ワークに対して近づけることが可能となる。

前記搬送装置を用いてチャックテーブルの保持面に板状ワークを搬入する本発明に係る搬送方法は、非接触保持部が板状ワークを非接触で吸引保持すると共にセンタリングピンの傾斜面が板状ワークの外周縁に接触し板状ワークをセンタリングする保持工程と、チャックテーブルの保持面の中心と非接触保持部が吸引保持した板状ワークの中心とを同軸上に位置づけ吸引保持手段を保持面に近づけ、保持面を吸引源に連通させ、保持面の吸引力で板状ワークを吸引保持する搬入工程と、を備えることで、板状ワークの外周縁を擦らせないでチャックテーブルにセンタリングした状態で板状ワークを保持させてチャックテーブルの中心と板状ワークの中心とを一致させることが可能となる。

前記搬送装置を用いてチャックテーブルの保持面が保持している板状ワークをチャックテーブルから搬出する本発明に係る搬送方法は、チャックテーブルの保持面が保持している板状ワークの上面に吸引保持手段を接近させ非接触保持部からエアを噴射して負圧を生成させる吸引保持準備工程と、保持面からエアを噴出させ、非接触保持部が非接触で板状ワークを吸引保持すると共にセンタリングピンの傾斜面を板状ワークの外周縁に接触させ板状ワークをセンタリングさせる保持工程と、吸引保持手段をチャックテーブルの保持面から離間させ保持面から板状ワークを搬出する搬出工程と、を備えることで、チャックテーブルからセンタリングした状態で板状ワークを搬出することが可能となる。

載置テーブル上に載置されている板状ワークを非接触保持部が非接触で吸引保持すると共にセンタリングピンの傾斜面が板状ワークの外周縁に接触し板状ワークをセンタリングする状態を説明する断面図である。チャックテーブルの保持面の中心と非接触保持部が吸引保持した板状ワークの中心とを同軸上に位置づけている状態を説明する断面図である。吸引保持手段をチャックテーブルの保持面に近づけ、チャックテーブルの保持面を吸引源に連通させている状態を説明する断面図である。チャックテーブルの保持面の吸引力で板状ワークを吸引保持した状態を説明する断面図である。吸引保持手段が保持する板状ワークの厚みがより厚い板状ワークである場合における搬入工程を説明する断面図である。チャックテーブルに吸引保持されている状態の板状ワークを示す断面図である。チャックテーブルの保持面が保持している板状ワークの上面に吸引保持手段を接近させている状態を説明する断面図である。非接触保持部からエアを噴射して負圧を生成させる状態を説明する断面図である。保持面からエアを噴出させ、非接触保持部が非接触で板状ワークを吸引保持すると共にセンタリングピンの傾斜面を板状ワークの外周縁に接触させ板状ワークをセンタリングさせる状態を説明する断面図である。吸引保持手段が保持する板状ワークが直径の僅かに大きな板状ワークである場合における保持工程と搬出工程とを説明する断面図である。

以下に、図１に示す搬送装置２を用いて図２に示すチャックテーブル３０の保持面３００ａに板状ワークＷを搬入する搬送方法を実施する場合の各工程について説明する。
図１に示す板状ワークＷは、例えば、母材をシリコンとする円形板状の半導体ウェーハであり、図１において下方を向いている板状ワークＷの下面Ｗａには、分割予定ラインによって区画された格子状の領域に図示しないデバイスが形成されている。板状ワークＷの下面Ｗａは、例えば、図示しない保護テープが貼着されて保護されている。図１において上方を向いている板状ワークＷの上面Ｗｂは、搬送装置２によって吸引保持される面となる。図１において、板状ワークＷは載置テーブル１０に載置された状態になっている。
なお、板状ワークＷのデバイス形成面が搬送装置２によって吸引保持される面となってもよい。

（１）保持工程
図１に示す搬送装置２は、板状ワークＷの上方から板状ワークＷに向かってエアを噴射し負圧を生成させ板状ワークＷを吸引保持する吸引保持手段２０と、吸引保持手段２０を移動させる移動手段２１とを備える。

吸引保持手段２０は、連結部材２２０を介して水平に延在するアーム部２２１の一端の下面側に固定されている。アーム部２２１には移動手段２１が接続されており、移動手段２１は、アーム部２２１を水平面（Ｘ軸Ｙ軸平面）上において水平移動可能又は旋回移動可能にし、かつ、鉛直方向（Ｚ軸方向）に上下動可能にしている。移動手段２１は、例えば、アーム部２２１を空気圧によりＺ軸方向に上下動させるエアシリンダや、モータによりボールネジを回動させることでアーム部２２１を水平移動させるボールネジ機構等から構成されている。

吸引保持手段２０は、移動手段２１に連結部材２２０及びアーム部２２１を介して連結される基台２００と、基台２００に配設し板状ワークＷの上方から下方向にエアを噴射して板状ワークＷの上面Ｗｂに負圧を生成させ板状ワークＷを非接触で吸引保持する非接触保持部２０１と、基台２００の中心を中心として基台２００に等角度で少なくとも３つ配設し非接触保持部２０１が吸引保持した板状ワークＷの外周縁Ｗｄに接触させ板状ワークＷをセンタリングするセンタリングピン２０２と、を備えている。

基台２００は、例えば、円形板状に形成されており、その上面中央部に連結部材２２０が接続されている。なお、基台２００の形状は、本実施形態における形状に限定されるものではない。例えば、基台２００は、その外形が円環状に形成されていてもよく、また、
円環状部材や直線部材等の複数の部材から構成されていてもよい。

非接触保持部２０１は、ベルヌーイの原理を利用するものであり、例えば、基台２００の下面に周方向及び径方向に均等間隔を空けて複数配設されている。例えば、外形が円盤状の非接触保持部２０１の内部には、エア供給路２０１ａが形成されており、エア供給路２０１ａは、非接触保持部２０１の底面に形成された円環状のエア噴出口２０１ｂに連通している。また、エア供給路２０１ａには、基台２００の内部に形成された連通路２００ｃを介して、コンプレッサー等からなるエア供給源２８が連通している。なお、例えば、エア供給路２０１ａには、エア供給源２８から非接触保持部２０１に供給されたエアを加速させる環状オリフィス等が形成されていてもよい。

本実施形態において、各センタリングピン２０２は、基台２００の上面外周領域に固定された各板バネ２４によって基台２００の下面に対して上方向に移動可能に支持されている。板バネ２４は、ステンレス板バネやゴム板バネであり、基台２００の外周縁から径方向外側に所定長さ飛び出しており、該飛び出した部分の下面にセンタリングピン２０２の上端面がねじ止め又は接着固定されている。センタリングピン２０２は、本実施形態においては、基台２００に周方向に１２０度離間して３つ配設されているが、４つ以上配設されていてもよい。

センタリングピン２０２は、板バネ２４から－Ｚ方向に向かって少なくとも非接触保持部２０１の下面よりも所定距離下方の高さ位置まで延在している。センタリングピン２０２の下面は、基台２００の中心側より外周側が下がった傾斜面２０２ｂを形成している。傾斜面２０２ｂの傾斜角度は、板状ワークＷの直径及び厚みに応じて、適宜の角度（例えば、３６度～５５度）が設定される。即ち、非接触保持部２０１が傾斜面２０２ｂに当接した板状ワークＷを吸引保持するための負圧を維持できるように、非接触保持部２０１の下面と板状ワークＷの上面Ｗｂとの間の隙間が所定の距離になるように設定される。

保持工程においては、まず、移動手段２１によって吸引保持手段２０が基台２００の中心が板状ワークＷの中心と略合致するように水平移動し、吸引保持手段２０が板状ワークＷの上方に位置づけられる。さらに、非接触保持部２０１と板状ワークＷの上面Ｗｂとが接触しない程度の高さ位置まで吸引保持手段２０が－Ｚ方向へ降下する。

吸引保持手段２０がＺ軸方向の所定の高さ位置まで降下した後、エア供給源２８が、高圧エアを基台２００の連通路２００ｃを介して非接触保持部２０１内部のエア供給路２０１ａに供給する。非接触保持部２０１に供給されたエアは、エア供給路２０１ａ内で例えば図示しない環状オリフィスを通って加速され、エア噴出口２０１ｂから板状ワークＷの上面Ｗｂ上に高速で噴射される。

エア噴出口２０１ｂから噴射された高圧のエアは拡径しつつ減速していき大気圧となるため、非接触保持部２０１の下面と板状ワークＷの上面Ｗｂとの隙間でベルヌーイ効果が働き、非接触保持部２０１の下面の中央部分に圧力降下が発生する（負圧が生成される）。即ち、ベルヌーイ効果により、板状ワークＷの上面Ｗｂ上で非接触保持部２０１の下面の中央部分に対応する領域に太矢印Ｒ１で示すように吸引力が発生する。この太矢印Ｒ１で示す吸引力が、非接触保持部２０１が非接触状態で板状ワークＷを吸引保持するための吸引力となる。

複数の非接触保持部２０１が板状ワークＷを非接触で吸引保持すると共に、センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂが吸引力により浮き上がった板状ワークＷの外周縁Ｗｄに接触することで、基台２００の中心と板状ワークＷの中心とが正確に合致するように板状ワークＷがセンタリングピン２０２によってガイドされつつ水平移動する（センタリング
される）。
その後、移動手段２１が吸引保持手段２０を＋Ｚ方向へと上昇させることで、搬送装置２によって、板状ワークＷが載置テーブル１０から搬出される。

（２）搬入工程
次いで、移動手段２１により、板状ワークＷを非接触で吸引保持した吸引保持手段２０が、図２に示すチャックテーブル３０の上方まで移動する。なお、例えば、搬送装置２により板状ワークＷがチャックテーブル３０上に搬送されるまでの間において、吸引保持手段２０の移動による振動を板状ワークＷが受けることで、センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂを板状ワークＷの外周縁Ｗｄが滑るため、より高精度に板状ワークＷが吸引保持手段２０においてセンタリングされる。

図２に示すチャックテーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材などからなり板状ワークＷを吸引保持する保持部３００と、保持部３００を囲繞して支持する枠体３０１とを備える。保持部３００は、真空発生装置やエジェクター等である吸引源３９にエア流路３９０を介して連通しており、エア流路３９０上には第一の開閉バルブ３９１が配設されている。そして、第一の開閉バルブ３９１が開かれた状態で吸引源３９が作動することで、吸引源３９が生み出す吸引力が保持部３００の露出面である保持面３００ａに伝達され、チャックテーブル３０は保持面３００ａ上で板状ワークＷを吸引保持できる。例えば、枠体３０１の内径は保持する板状ワークＷの外径よりも小さく、且つ、枠体３０１の外径は保持する板状ワークＷの外径よりも大きく形成されている。
なお、チャックテーブル３０は本実施形態に示す例に限定されるものではなく、保持面に吸引溝が形成された保持テーブルや、複数の支持ピンにより保持面が形成されるピンチャックテーブルであってもよい。

例えば、エア流路３９０には、圧縮エアを供給可能なエア源３８が第二の開閉バルブ３９２を介して接続されている。エア源３８は、チャックテーブル３０により吸引保持されている板状ワークＷを、保持面３００ａから離脱させる際に用いられる。即ち、第二の開閉バルブ３９２が開かれた状態でエア源３８からエア流路３９０に供給されたエアは、エア流路３９０を通り保持部３００に到り、保持面３００ａから上方に向かって噴出する。このエアの噴出圧力で板状ワークＷを保持面３００ａから押し上げ、保持面３００ａと板状ワークＷとの間に残存する真空吸着力（吸引源３９による吸引を止めた後に残る真空吸着力）を排除し、板状ワークＷをチャックテーブル３０から確実に離脱可能とする。

搬入工程では、まず、図２に示すように、移動手段２１により吸引保持手段２０が水平方向に移動され、チャックテーブル３０の保持面３００ａの中心と各非接触保持部２０１が非接触で吸引保持した板状ワークＷの中心とが同軸上に位置づけられる。

次いで、図３に示すように、移動手段２１により、例えば、板状ワークＷの下面Ｗａと保持面３００ａとが接触せず、かつ、センタリングピン２０２の最下端とチャックテーブル３０の枠体３０１の上面とが接触する程度の位置まで吸引保持手段２０が－Ｚ方向へ降下する。
また、第一の開閉バルブ３９１が開かれて保持面３００ａが吸引源３９に連通されてから、吸引源３９が作動することで、吸引源３９が生み出す吸引力が保持面３００ａに伝達される。

図４に示すように、移動手段２１によりさらに吸引保持手段２０が降下することで、センタリングピン２０２が枠体３０１の上面によって上方（略垂直方向）に押されて移動し、各センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂ間の水平方向における距離が広げられる。また、板バネ２４が、湾曲することでセンタリングピン２０２を下側に押し戻そうとする
付勢力を蓄える。

基本的に、チャックテーブル３０が板状ワークＷを－Ｚ方向に引き寄せる吸引力は、ベルヌーイの原理により生じる吸引保持手段２０が板状ワークＷを吸引保持する吸引力よりも大きいため、板状ワークＷがチャックテーブル３０の保持面３００ａ上に垂直落下すると共に、保持面３００ａ上で吸引保持される。ここで、板状ワークＷには±Ｚ方向にそれぞれ吸引力が加わっているため、板状ワークＷが垂直落下する際に、板状ワークＷが水平方向に横滑りしてしまうことは防がれる。したがって、チャックテーブル３０に吸引保持された板状ワークＷの中心は保持面３００ａの中心と合致した状態になっている。
また、センタリングピン２０２の下面は、基台２００の中心側より外周側が下がった傾斜面２０２ｂを形成しているため、板状ワークＷが垂直落下する際に、板状ワークＷの外周縁Ｗｄが傾斜面２０２ｂを擦ることがないため、ゴミが発生しない。

上記のようにチャックテーブル３０が板状ワークＷを吸引保持した後、エア供給源２８が、高圧エアの非接触保持部２０１に対する供給を停止することで、吸引保持手段２０から板状ワークＷに作用していた吸引力が無くなる。その後、移動手段２１により吸引保持手段２０が板状ワークＷの上方から離間し、センタリングピン２０２が板バネ２４が蓄えていた付勢力により元の状態に戻る。

なお、例えば、図３に示す板状ワークＷの下面Ｗａと保持面３００ａとが接触せず、かつ、センタリングピン２０２の最下端とチャックテーブル３０の枠体３０１の上面とが接触する程度の位置に吸引保持手段２０が位置している状態で、チャックテーブル３０の保持面３００ａに吸引源３９から吸引力を伝達させ、また、エア供給源２８が、高圧エアの非接触保持部２０１に対する供給を停止し、吸引保持手段２０による板状ワークＷの吸引保持を停止させる。
その結果、垂直落下した板状ワークＷがセンタリングされた状態でチャックテーブル３０の保持面３００ａで吸引保持されるようにしてもよい。

なお、本発明に係る搬送装置２を用いてチャックテーブル３０の保持面３００ａに板状ワークＷを搬入する搬送方法は上記実施形態に限定されるものではない。また、添付図面に図示されている搬送装置２及びチャックテーブル３０の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、図５は、搬送装置２を用いてチャックテーブル３０の保持面３００ａに板状ワークＷを搬入する搬送方法における搬入工程を説明する断面図である。図５に示す板状ワークＷ２は、図１～図４に示す板状ワークＷよりも厚みが大きいワークである。板状ワークＷ２は、例えば、キャリアプレートがウェーハに貼り合わされたウェーハ等であってもよい。

このように吸引保持手段２０が保持する板状ワークの厚みが板状ワークＷ２のように厚くなった場合においても、非接触保持部２０１の下面と板状ワークＷ２の上面Ｗ２ｂとの隙間でベルヌーイ効果が働き、板状ワークＷ２を吸引保持するための吸引力を発生させるためには、該隙間を吸引保持手段２０が板状ワークＷが吸引保持した際と同様の距離に保つ必要がある。よって、チャックテーブル３０の保持面３００ａの中心と非接触保持部２０１が吸引保持した板状ワークＷ２の中心とを同軸上に位置づけてから、移動手段２１により吸引保持手段２０を保持面３００ａに近づけて停止させる際の停止高さ位置、即ち、板状ワークＷ２の下面Ｗ２ａの高さ位置が変わる。

ここで、搬送装置２は予め板状ワークＷ２の厚みについての情報（設定値）を認識しているので、該設定値から吸引保持手段２０の停止させる高さ位置が定められることで、板
状ワークＷ２の外周縁Ｗ２ｄを擦らせないでチャックテーブル３０にセンタリングした状態で板状ワークＷ２を保持させてチャックテーブル３０の中心と板状ワークＷ２の中心とを一致させることが可能となる。
なお、厚みが厚い板状ワークＷ２の場合は、吸引保持手段２０を保持面３００ａに接近させ板状ワークＷ２の下面Ｗ２ａを保持面３００ａに接触させた後、保持面３００ａで板状ワークＷ２を吸引保持してもよい。

以下に、図５に示すチャックテーブル３０の保持面３００ａが吸引保持している板状ワークＷをチャックテーブル３０から搬出する搬送方法を実施する場合の各工程について説明する。

（１）吸引保持準備工程
まず、図７に示すように、移動手段２１により、吸引保持手段２０が、基台２００の中心がチャックテーブル３０で吸引保持された板状ワークＷの中心と略合致するように水平移動し、基台２００が板状ワークＷの上方に位置づけられる。さらに、非接触保持部２０１と板状ワークＷの上面Ｗｂとが接触しない程度の高さ位置まで吸引保持手段２０が－Ｚ方向へ降下する。この状態において、板状ワークＷの外周縁Ｗｄは、センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂによって囲繞された状態になる。
また、センタリングピン２０２の最下端が枠体３０１の上面に接触した状態で、板状ワークＷの外周縁Ｗｄとセンタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂとが接触しないように傾斜面２０２ｂが形成されているとよい。

図８に示すように、移動手段２１によりさらに吸引保持手段２０が降下することで、センタリングピン２０２が枠体３０１の上面によって上方（略垂直方向）に押されて移動し、各センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂ間の水平方向における距離が広げられる。板バネ２４は、湾曲することでセンタリングピン２０２を下側に押し戻そうとする付勢力を蓄える。また、エア供給源２８が、各非接触保持部２０１にエアを供給することで、板状ワークＷの上面Ｗｂ上で非接触保持部２０１の下面の中央部分に対応する領域に上方へ向かう吸引力が発生する（負圧が生成する）。
本実施形態のように、吸引保持手段２０のセンタリングピン２０２は、板バネ２４によって基台２００の下面に対して上方向に移動可能であるため、非接触保持部２０１が板状ワークＷを適切に非接触で吸引保持できる所定の高さ位置まで、吸引保持手段２０をチャックテーブル３０の枠体３０１によって妨げられることなく板状ワークＷに対して近づけることができる。

（２）保持工程
図８に示すように、第一の開閉バルブ３９１が閉じられて、保持面３００ａの吸引力が無くなる。さらに、第二の開閉バルブ３９２が開かれてから、エア源３８がエアをチャックテーブル３０に対して供給して、該供給されたエアが保持面３００ａから上方に向かって噴出する。そして、保持面３００ａと板状ワークＷとの間に残存する真空吸着力が該噴出するエアにより排除され、吸引保持手段２０が板状ワークＷをチャックテーブル３０から確実に離脱させて吸引保持可能な状態になる。

その結果、図９に示すように、複数の非接触保持部２０１が板状ワークＷを非接触で吸引保持することで複数の非接触保持部２０１に板状ワークＷが近づけられる共に、センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂが浮き上がった板状ワークＷの外周縁Ｗｄに接触することで、基台２００の中心と板状ワークＷの中心とが正確に合致するように、板状ワークＷがセンタリングピン２０２によってガイドされつつ水平移動する（センタリングされる）。

（３）搬出工程
移動手段２１が吸引保持手段２０を＋Ｚ方向へと上昇させてチャックテーブル３０の保持面３００ａから離間させることで、搬送装置２によって、板状ワークＷがチャックテーブル３０から搬出される。また、センタリングピン２０２が、板バネ２４が蓄えていた付勢力により元の状態に戻ろうとし、各センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂ間の水平方向における距離が、傾斜面２０２ｂが板状ワークＷの外周縁Ｗｄに接触した状態を維持しつつ元の距離まで縮まろうとするため、吸引保持手段２０において板状ワークＷがセンタリングされた状態が保たれる。

なお、例えば、搬送装置２により板状ワークＷが次の搬入場所に搬送されるまでの間において、吸引保持手段２０の移動による振動を板状ワークＷが受けることで、センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂを板状ワークＷの外周縁Ｗｄが滑るため、より高精度に板状ワークＷが吸引保持手段２０においてセンタリングされる。

なお、本発明に係る搬送装置２を用いてチャックテーブル３０の保持面３００ａが保持している板状ワークＷをチャックテーブル３０から搬出する搬送方法は上記実施形態に限定されるものではない。また、添付図面に図示されている搬送装置２及びチャックテーブル３０の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、図１０は、チャックテーブル３０の保持面３００ａが吸引保持している板状ワークＷ１をチャックテーブル３０から搬出する搬送方法における保持工程及び搬出工程を説明する断面図である。図１０に示す板状ワークＷ１は、図６～図９に示す板状ワークＷよりも僅かに直径が大きいワークである。このように吸引保持手段２０が保持する板状ワークの直径が板状ワークＷ１のように僅かに大きくなった場合であっても、チャックテーブル３０の保持面３００ａからエアを噴出させ、非接触保持部２０１が非接触で板状ワークＷ１を吸引保持すると共にセンタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂを板状ワークＷ１の外周縁Ｗ１ｄに接触させ板状ワークＷ１をセンタリングさせることができる。

即ち、非接触保持部２０１の下面と板状ワークＷ１の上面Ｗ１ｂとの隙間でベルヌーイ効果が働き、板状ワークＷ１を吸引保持するための吸引力を発生させるためには、該隙間を所定の距離に保つ必要がある。ここで、搬送装置２は、基台２００の下面に対して上方向に移動可能にセンタリングピン２０２を支持しセンタリングピン２０２を下方向に付勢する板バネ２４を備えている。そのため、保持工程において、板状ワークＷ１の外周縁Ｗ１ｄにセンタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂが接触した後も、各センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂ間の水平方向における距離が、傾斜面２０２ｂが板状ワークＷ１の外周縁Ｗ１ｄに接触した状態を維持しつつ広がることで、該隙間が所定の距離になるように板状ワークＷ１の上面Ｗ１ｂを非接触保持部２０１に近づけることができる。同時に、センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂに板状ワークＷ１の外周縁Ｗ１ｄが接触しながら、板状ワークＷ１はセンタリングピン２０２によって下方に押されつつセンタリングされるように水平方向に移動できる。

さらに、図１０に示すように、吸引保持手段２０をチャックテーブル３０の保持面３００ａから離間させ保持面３００ａから板状ワークＷ１を搬出する際においても、板バネ２４によってセンタリングピン２０２は下方向に付勢される、即ち、各センタリングピン２０２の傾斜面２０２ｂ間の水平方向における距離が元の距離まで縮まるようになるため、傾斜面２０２ｂが板状ワークＷ１の外周縁Ｗ１ｄに接触した状態が維持されて、吸引保持手段２０において板状ワークＷ１がセンタリングされた状態が保たれる。

Ｗ：板状ワークＷｂ：板状ワークの上面
２：搬送装置２０：吸引保持手段２００：基台２００ｃ：連通路
２０１：非接触保持部２０１ａ：エア供給路２０１ｂ：エア噴出口
２０２：センタリングピン２０２ｂ：センタリングピンの傾斜面
２１：移動手段２２０：連結部材２２１：アーム部
２４：板バネ２８：エア供給源
３０：チャックテーブル３００：保持部３００ａ：保持面３０１：枠体
３９：吸引源３９０：エア流路３９１：第一の開閉バルブ
３８：エア源３９２：第二の開閉バルブ

Claims

板状ワークの上方から板状ワークに向かってエアを噴射し負圧を生成させ板状ワークを吸引保持する吸引保持手段と、該吸引保持手段を移動させる移動手段とを備える板状ワークの搬送装置であって、
該吸引保持手段は、該移動手段に連結される基台と、該基台に配設し板状ワークの上方から下方向にエアを噴射して板状ワークの上面に負圧を生成させ板状ワークを非接触で吸引保持する非接触保持部と、該基台の中心を中心として該基台に等角度で少なくとも３つ配設し該非接触保持部が吸引保持した板状ワークの外周縁に接触させ板状ワークをセンタリングするセンタリングピンと、センタリングピンを該基台の下面に対して上方向に移動可能に支持し該センタリングピンを下方向に付勢する板ばねと、を備え、
該センタリングピンの下面は、該基台の中心側より外周側が下がった傾斜面を形成し、該非接触保持部が板状ワークを吸引保持したとき、板状ワークの外周縁が該傾斜面に接触して板状ワークのセンタリングが施される搬送装置。
請求項１に記載の搬送装置を用いてチャックテーブルの保持面に板状ワークを搬入する搬送方法であって、
前記非接触保持部が板状ワークを非接触で吸引保持すると共に前記センタリングピンの前記傾斜面が板状ワークの外周縁に接触し板状ワークをセンタリングする保持工程と、
該チャックテーブルの保持面の中心と該非接触保持部が吸引保持した板状ワークの中心とを同軸上に位置づけ該吸引保持手段を該保持面に近づけ、該保持面を吸引源に連通させ、該保持面の吸引力で板状ワークを吸引保持する搬入工程と、を備える搬送方法。
請求項１記載の搬送装置を用いてチャックテーブルの保持面が保持している板状ワークを該チャックテーブルから搬出する搬送方法であって、
該保持面が保持している板状ワークの上面に前記吸引保持手段を接近させ前記非接触保持部からエアを噴射して負圧を生成させる吸引保持準備工程と、
該保持面からエアを噴出させ、該非接触保持部が非接触で板状ワークを吸引保持すると共に前記センタリングピンの前記傾斜面を板状ワークの外周縁に接触させ板状ワークをセンタリングさせる保持工程と、
該吸引保持手段を該保持面から離間させ該保持面から板状ワークを搬出する搬出工程と、を備える搬送方法。