JP6120743B2 - 板状物の搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、板状物を搬送する板状物の搬送装置に関する。

半導体ウェーハのダイシングを含む製造後工程では、通常、半導体ウェーハおよびリング状に形成された環状フレームがダイシングテープに貼着され、半導体ウェーハがダイシングテープを介して環状フレームに支持された状態で分割される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、半導体ウェーハの厚みをより薄く、例えば５０μｍ程度にするためのいわゆる先ダイシング法と称される分割技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この分割技術では、ダイシング（溝形成）工程において半導体ウェーハを環状フレームに固定することなく、デバイス面側を保持して搬送することとなる。この搬送に用いられる搬送装置として、ベルヌーイの原理を利用してデバイス面を非接触状態で吸引保持するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−４０５２０号公報 特開平５−３６８１６号公報

ベルヌーイの原理を利用した搬送装置は、上記先ダイシング法に用いられるのみならず、近年開発されたエッジトリミング技術においても、その後の裏面研削工程に不要な環状フレームを省くという目的で用いられるようになってきた。そして、エッジトリミング技術の対象となる半導体ウェーハは、様々な状態のものがあり、なかにはある程度研削されているものや、他の材料が積層されていることにより反っているものもある。例えば、反った半導体ウェーハの場合には、ベルヌーイの原理を利用した搬送装置による搬送の際に、搬送パッドが半導体ウェーハに接触する虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送装置により搬送される板状物の状態にかかわらず、板状物を吸引保持することができる板状物の搬送装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、板状物を吸引保持する吸引保持手段と、前記吸引保持手段を第１の所定の位置から第２の所定の位置へと移動させる移動手段と、を備える板状物の搬送装置において、前記吸引保持手段は、前記移動手段に連結したベース部と、エアーを噴射して負圧を生成し、非接触状態で板状物を吸引する非接触式吸引保持器と、前記ベース部に前記非接触式吸引保持器を支持する支持手段と、を備え、前記支持手段は、先端が前記非接触式吸引保持器と接続する本体部と、エアー供給源と連通する柔軟なエアー配管が接続される略球状の頭部と、を具備する管継手と、前記ベース部に配設され前記頭部を内部で支持する貫通穴を有する支持部と、を備え、前記貫通穴は、前記管継手の前記頭部が隙間を持って遊嵌する凹部を内側に有し、前記凹部の内壁には、前記管継手の前記頭部を点接触で支持する球状の突出部が少なくとも３個配設され、前記ベース部に対して前記非接触式吸引保持器を遊動可能とし、前記球状の突出部は、前記凹部の内壁から前記管継手の前記頭部に向かって進退可能に配設されたプランジャのボール部であることを特徴とする。

また、上記板状物の搬送装置において、前記ベース部に支持され、前記非接触式吸引保持器に保持された前記板状物の水平移動を規制する規制手段を、前記板状物の外周領域に備えることが好ましい。

本発明によれば、非接触式吸引保持器を遊動可能としたので、搬送装置により搬送される板状物の状態にかかわらず、板状物を非接触状態で吸引保持することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る板状物の搬送装置の構成例を示す図である。 図２は、吸引保持手段を示す分解斜視図である。 図３は、平坦な板状物を保持した状態の吸引保持手段を示す図である。 図４は、湾曲した板状物を保持した状態の吸引保持手段を示す図である。

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、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る板状物の搬送装置の構成例を示す図である。図２は、吸引保持手段を示す分解斜視図である。図３は、平坦な板状物を保持した状態の吸引保持手段を示す図である。図４は、湾曲した板状物を保持した状態の吸引保持手段を示す図である。なお、図３および図４は、図１に示すＡ−Ａ断面の断面図であり、一部が省略された図である。

搬送装置１は、板状物Ｗを搬送するものであり、図１に示すように、吸引保持手段２と、移動手段３とを備え、板状物Ｗを非接触で吸引保持することで搬送するものである。搬送装置１は、板状物Ｗの加工処理において前工程（例えば、切削工程、研削・研磨工程、位置合わせ工程など）が終了した板状物Ｗを前工程の領域から後工程（例えば、洗浄・乾燥工程、板状物Ｗの収容工程など）を行う領域まで搬送するものである。ここで、板状物Ｗは、特に限定されないが、例えば、シリコンウェーハ、ガリウムヒ素、シリコンカーバイト等の半導体ウェーハや、半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバ等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられ、搬送装置１により搬送可能な形状のものである。なお、本実施形態では、円盤状の板状物Ｗを搬送する場合について説明する。

吸引保持手段２は、板状物Ｗを吸引保持するものであり、図２に示すように、ベース部２１と、非接触式吸引保持器２２と、支持手段２３とを含み、さらに規制手段２４を含んで構成されている。ベース部２１は、移動手段３と連結されており、移動手段３の動作に応じて移動するものである。ベース部２１は、円盤状に形成されており、非接触式吸引保持器２２と、支持手段２３と、規制手段２４とが配設されている。ベース部２１は、一組の非接触式吸引保持器２２および支持手段２３に対応する位置に開口部２１ａが形成されている。開口部２１ａは、後述する非接触式吸引保持器２２がベース部２１に対して回動した際に、管継手２５がベース部２１に接触しない大きさに形成されている。ベース部２１は、開口部２１ａの周囲に締結穴２１ｂが形成されている。ここで、一組の非接触式吸引保持器２２および支持手段２３は、ベース部２１に配設される数について限定はないが、１つの場合はベース部２１の中央部、２つ以上の場合は周方向に等間隔に配設されていることが好ましい。また、規制手段２４は、ベース部２１に配設される数について限定はないが、ベース部２１の外周端部でかつ板状物Ｗと接触することができる位置に配設されていれば、１以上（２以上の場合は周方向に等間隔に）配設されていればよい。また、締結穴２１ｂは、数について限定はないが、後述する締結部材２８により支持手段２３をベース部２１に固定することができれば１以上（２以上の場合は周方向に等間隔に）形成されていればよい。本実施形態では、一組の非接触式吸引保持器２２および支持手段２３が等間隔に３箇所配設され、規制手段２４が等間隔に３箇所で、かつ周方向に隣り合う一組の非接触式吸引保持器２２および支持手段２３の間に配設され、締結穴２１ｂが等間隔に３箇所形成されている場合について説明する。

非接触式吸引保持器２２は、エアーを噴射して負圧を形成し、非接触状態で、板状物Ｗを吸引するものである。非接触式吸引保持器２２は、ベルヌーイの原理によって板状物Ｗを吸引保持するものであり、円盤状の本体部２２ａを有する。本体部２２ａには、図３に示すように、内部にエアー流入部２２ｂと、エアー通路部２２ｃと、エアー噴出部２２ｄと、案内部２２ｅとが形成されている。エアー流入部２２ｂは、非接触式吸引保持器２２にエアーを流入させるものであり、ベース部２１と対向する面である上面に形成されている。エアー流入部２２ｂは、図１に示すエアー供給源４から供給されるエアーが流入する。エアー通路部２２ｃは、図３に示すように、エアー流入部２２ｂとエアー噴出部２２ｄとを連通するものである。エアー噴出部２２ｄは、流入したエアーを対向する板状物Ｗに向けて噴射するものであり、板状物Ｗと対向する面である下面に形成されている。エアー噴出部２２ｄは、非接触式吸引保持器２２を下面から見た場合に円形状に形成された開口部であり、中央部に案内部２２ｅが設けられ、同図矢印Ｂに示すように、流入したエアーを放射状に外部に噴出する。

支持手段２３は、ベース部２１に非接触式吸引保持器２２を回転自在に支持するものであり、図２および図３に示すように、管継手２５と、第１支持部２６と第２支持部２７とからなる支持部とを含んで構成されている。管継手２５は、エアー供給源４からのエアーを非接触式吸引保持器２２に供給するものであり、本体部２５ａと、頭部２５ｂとを含んで構成され、内部にエアー通路部２５ｃが本体部２５ａの先端（頭部２５ｂ側と反対側の端部）まで形成されている。本体部２５ａは、非接触式吸引保持器２２と接続されるものであり、円筒形状に形成され、先端が非接触式吸引保持器２２と接続されている。本実施形態では、本体部２５ａがエアー流入部２２ｂに挿入された状態で、締結手段、例えば本体部２５ａの先端外周に形成された雄ねじが、エアー流入部２２ｂに形成された雌ねじに螺合することで締結される。これにより、エアー通路部２５ｃとエアー流入部２２ｂとが連通する。頭部２５ｂは、支持部に回転自在に支持される部分であり、略球状（球の上下を切り欠いた形状）に形成されている。頭部２５ｂは、その外周面のうち球状の表面が鏡面状に形成されていることが好ましい。頭部２５ｂは、エアー配管５と接続されるものであり、エアー通路部２５ｃと連通するエアー流入部２５ｄが本体部２５ａと反対側の面である上面に形成されている。本実施形態では、エアー配管５の先端がエアー流入部２５ｄに挿入された状態で、締結手段、例えばエアー配管５の先端外周に形成された雄ねじが、エアー流入部２５ｄに形成された雌ねじに螺合することで締結される。これにより、エアー配管５とエアー流入部２５ｄとが連通する。

ここで、エアー配管５は、図１に示すエアー供給源４に接続されており、管継手２５を介してエアー供給源４から供給されるエアーを非接触式吸引保持器２２に供給するものであり、内部にエアー通路部５ａを有する配管であり、例えばフレキシブルチューブなどの柔軟な配管である。従って、エアー配管５は、後述するベース部２１に対する非接触式吸引保持器２２の姿勢が変化する際に、この姿勢変化を規制することを抑制する、つまり姿勢変化を許容することができる。なお、エアー配管５は、移動手段３により追従できるように支持されていてもよい。また、エアー供給源４と非接触式吸引保持器２２との間には、図１に示すエアー制御弁６が設けられており、図示しない制御装置によりエアー制御弁６の開閉制御を行うことにより、非接触式吸引保持器２２に供給されるエアー供給量を制御、すなわち非接触式吸引保持器２２の吸引力を制御することができる。

第１支持部２６と第２支持部２７とからなる支持部は、ベース部２１に配設され、第１貫通穴２６ａと第２貫通穴２７ａとからなる貫通穴を有する。貫通穴である第１貫通穴２６ａと第２貫通穴２７ａは、内部で管継手２５の頭部２５ｂを回動可能に支持するものである。第１支持部２６は、ベース部２１に直接配設されるものであり、円盤形状に形成され、中央部に第１貫通穴２６ａが形成されている。第１支持部２６は、ベース部２１の締結穴２１ｂにそれぞれ対応する連通穴２６ｂが第１貫通穴２６ａの周囲に形成されている。第２支持部２７は、第１支持部２６に積層されて配設されるものであり、円盤形状に形成され、中央部に第２貫通穴２７ａが形成されている。第２支持部２７は、第１支持部２６の連通穴２６ｂにそれぞれ対応する連通穴２７ｂが第２貫通穴２７ａの周囲に形成されている。

ここで、第１貫通穴２６ａと第２貫通穴２７ａとからなる貫通穴は、内側に凹部を有する。本実施形態では、第１貫通穴２６ａと第２貫通穴２７ａは、凹部である第１凹部２６ｃおよび第２凹部２７ｃをそれぞれ内側に有している。第１凹部２６ｃおよび第２凹部２７ｃは、第１貫通穴２６ａおよび第２貫通穴２７ａの一部を拡径することで形成されており、第１支持部２６と第２支持部２７とをベース部２１に配設した際に、互いに連通する。本実施形態では、第１凹部２６ｃと第２凹部２７ｃは、径の大きい底面と径の小さい上面とこれらを接続する側面（内壁）とからなる円錐台形状に形成され、底面が互いに対向した状態で連通している。第１凹部２６ｃおよび第２凹部２７ｃは、それぞれ内壁によって頭部２５ｂよりも広い空間を形成する。第１凹部２６ｃおよび第２凹部２７ｃは、第１凹部２６ｃの内壁から後述する突出部２６ｄが最大突出した状態で内部に頭部２５ｂが位置し、突出部２６ｄが頭部２５ｂを支持した際、頭部２５ｂが隙間を持って回動可能に遊嵌するように形成されている。ここで、頭部２５ｂが回動できる方向には、管継手２５の軸方向まわりの回転方向および鉛直方向を含む平面において、鉛直方向に対して傾斜することができる方向が含まれる。

第１凹部２６ｃの内壁には、突出部２６ｄが配設されている。本実施形態では、突出部２６ｄは、第１凹部２６ｃの内壁の周方向に等間隔に３個配設されている。突出部２６ｄは、常に内壁から突出するものである。突出部２６ｄは、いわゆるボールプランジャのボール部である。ボールプランジャは、ボール部である突出部２６ｄと、リング状部２６ｅと、スプリング部２６ｆと、スペーサ部２６ｇとを含み、各部２６ｄ〜２６ｇがプランジャ穴２６ｈに内装されて構成されている。突出部２６ｄは、球状に形成されており、略球状に形成された頭部２５ｂと点接触可能である。リング状部２６ｅは、突出部２６ｄよりも小さい開口を有する環状に形成されている。リング状部２６ｅは、内壁と面一でプランジャ穴２６ｈに嵌め込まれている。スプリング部２６ｆは、プランジャ穴２６ｈの底部と突出部２６ｄとの間に設けられている。スプリング部２６ｆは、いわゆる圧縮コイルばねで構成されており、プランジャ穴２６ｈの底部とは反対側に突出部２６ｄを付勢している。スプリング部２６ｆは、非接触式吸引保持器２２が板状物Ｗを吸引保持する際に生じる吸引力に応じて圧縮可能なばね定数を有している。スペーサ部２６ｇは、スプリング部２６ｆと突出部２６ｄとの間に設けられている。スペーサ部２６ｇは、プランジャ穴２６ｈの穴径よりも小さい円形状の板状に形成されている。プランジャ穴２６ｈは、第１貫通穴２６ａの一部を拡径して形成された第１凹部２６ｃの内壁にあけられた穴であり、内装されたスプリング部２６ｆにより、突出部２６ｄを下から上へ付勢し、かつ、突出部２６ｄを外周から内周へ付勢する方向にあけられた穴である。プランジャ穴２６ｈは、第１凹部２６ｃの内壁の周方向に等間隔に３個配設されており、各プランジャ穴２６ｈの軸線が上記貫通穴の軸線上の一点（突出部２６ｄにより支持された頭部２５ｂの回動中心付近）で交差するように配設されていることが好ましい。プランジャ穴２６ｈは、突出部２６ｄの外形よりも大きい穴径で形成されている。プランジャ穴２６ｈは、その底部までの深さが突出部２６ｄの直径よりも深く形成されており、突出部２６ｄ、スペーサ部２６ｇ、スプリング部２６ｆを収容した状態で、スプリング部２６ｆが伸縮可能となる深さで形成されている。ここで、本実施形態では、突出部２６ｄが第１凹部２６ｃの内壁から頭部２５ｂに向かって進退可能であり、第１凹部２６ｃおよび第２凹部２７ｃのそれぞれ内壁が頭部２５ｂよりも広い空間を形成し、球状に形成された突出部２６ｄが頭部２５ｂを支持するので、支持手段２３および管継手２５を介してベース部２１に支持される非接触式吸引保持器２２がベース部２１に対して遊動可能となる。従って、上記貫通穴は、ベース部２１に対して非接触式吸引保持器２２を遊動可能とする。また、第１凹部２６ｃの内壁の周方向に等間隔に３個配設されたボールプランジャのボール部である突出部２６ｄにより、頭部２５ｂが上記貫通穴と同軸上に位置付けられ、本体部２２ａの自重でその下面が板状物Ｗに対して平行になるように遊動する。

ここで、非接触式吸引保持器２２および支持手段２３のベース部２１に対する組み付けについて説明する。まず、図２に示すように、第１支持部２６をベース部２１のうち、非接触式吸引保持器２２が対向する面とは反対側の面に、第１貫通穴２６ａと開口部２１ａとが連通するように載置する。次に、第１貫通穴２６ａに管継手２５の本体部２５ａまで挿入し、本体部２５ａの先端をベース部２１のうち非接触式吸引保持器２２が対向する面から突出させる。次に、本体部２５ａの先端外周に形成された雄ねじをエアー流入部２２ｂに形成された雌ねじに螺合することで、本体部２５ａの先端を非接触式吸引保持器２２に接続する。次に、エアー配管５を第２支持部２７に通した状態、すなわちエアー配管５を第２貫通穴２７ａに挿入した状態で、エアー配管５の先端外周に形成された雄ねじを、エアー流入部２５ｄに形成された雌ねじに螺合することで、頭部２５ｂをエアー配管５に接続する。次に、頭部２５ｂが第２貫通穴２７ａに挿入されるように、第２支持部２７を第１支持部２６に載置する。そして、締結部材２８を連通穴２７ｂ、連通穴２６ｂ、締結穴２１ｂに挿入し、締結部材２８の雄ねじを締結穴２１ｂの雌ねじに螺合することで、支持手段２３をベース部２１に固定する。

規制手段２４は、図１に示すように、板状物Ｗの水平移動を規制するものであり、搬送装置１が搬送する板状物Ｗの外周領域と対向する位置に配設されている。ここで、外周領域とは、板状物Ｗの少なくとも外周を含む領域であり、好ましくは外周よりも半径方向内側の部分、例えば、デバイスが形成されていない余剰領域の一部も含む。規制手段２４は、図３に示すように、軸部２４ａと、つば部２４ｂと、ブロック２４ｃとを含んで構成されている。軸部２４ａは、ベース部２１に形成された軸部貫通穴２１ｃに軸方向、すなわち上下方向に移動自在に挿入されている。軸部２４ａは、上方の端部につば部２４ｂが固定され、下方の端部にブロック２４ｃが挿入固定されている。つまり、規制手段２４は、ベース部２１に支持されている。つば部２４ｂは、軸部貫通穴２１ｃよりも水平方向における幅が広く設定されており、軸部２４ａが軸部貫通穴２１ｃから抜け落ちることを防止する。ブロック２４ｃは、非接触式吸引保持器２２により保持された板状物Ｗと対向し、接触するものである。ブロック２４ｃの保持された板状物Ｗと対向する面は、保持された板状物Ｗの径方向内側に向かうに伴いベース部２１側に向かう、すなわち上昇する傾斜面２４ｄに形成されている。傾斜面２４ｄは、非接触式吸引保持器２２により板状物Ｗが保持される際に水平方向に移動することが規制できる程度の摩擦係数を有する。傾斜面２４ｄは、例えば、ラバーシートなどの摩擦部材を敷設することで形成されていてもよい。

移動手段３は、第１の所定の位置から第２の所定の位置へと吸引保持手段２を移動させるものである。移動手段３は、図１に示すように、アーム部３１と、昇降手段３２と、旋回手段３３とを含んで構成されている。アーム部３１の一方の端部には、ベース部２１を連結する連結部材３１ａが形成されている。昇降手段３２は、アーム部３１の他方の端部が連結され、例えばエアーピストンであり、アーム部３１を昇降させることで、吸引保持手段２を上下方向（同図矢印Ｃ）に昇降させるものである。旋回手段３３は、昇降手段３２に連結され、回転運動可能なモータなどを駆動源に含み、昇降手段３２およびアーム部３１を旋回させることで、吸引保持手段２を水平方向（同図矢印Ｄ）に旋回させるものである。

次に、搬送装置１による板状物Ｗの搬送動作について説明する。まず、ここでは、平坦な板状物Ｗを搬送する場合について説明する。板状物Ｗが吸引保持されていない吸引保持手段２を、例えば移動手段３の旋回手段３３により旋回させることで、第１の所定の位置、例えば、前工程における板状物Ｗを複数収容するカセットや板状物Ｗが保持されている保持テーブルの上方まで移動させる。次に、前工程の保持テーブルの上方に位置する吸引保持手段２を移動手段３の昇降手段３２により下降させ、規制手段２４を板状物Ｗに接触させる。従って、非接触式吸引保持器２２が板状物Ｗを吸引保持する前に、板状物Ｗの水平方向への移動が規制される。これにより、非接触式吸引保持器２２により板状物Ｗを確実に吸引保持することができる。また、ブロック２４ｃは、上述のように、傾斜面２４ｄが板状物Ｗの外周と接触するので、板状物Ｗに対する接触面積を少なくすることができ、板状物Ｗに形成されたデバイス領域に規制手段２４が接触することで発生するデバイス領域への影響を抑制することができる。

次に、吸引保持手段２をさらに下降させると、ブロック２４ｃが板状物Ｗに接触した状態でベース部２１に向けて上昇するとともに、図３に示すように、非接触式吸引保持器２２が板状物Ｗに近接する。ここで、非接触式吸引保持器２２は、エアー噴出部２２ｄから放射状にエアーが外部に噴射されると本体部２２ａの下面の中心部に負圧が発生しており（同図に示す点線矢印）、非接触式吸引保持器２２に近接した板状物Ｗは負圧によって本体部２２ａの下面に引き寄せられる。板状物Ｗが負圧によって本体部２２ａの下面に引き寄せられすぎると、本体部２２ａと板状物Ｗとの間に流れるエアーが反発力として作用し、本体部２２ａと板状物Ｗとの接触が阻止されるため、非接触式吸引保持器２２が板状物Ｗを非接触状態で吸引保持することができる。また、非接触式吸引保持器２２は、管継手２５を介して遊動可能に支持手段２３に支持されており、本体部２２ａの下面に板状物Ｗが引き寄せられる力（吸引力）が作用すると、管継手２５に頭部２５ｂから本体部２５ａに向かって引き寄せられる力が作用し、この力によりスプリング部２６ｆが圧縮され、突出部２６ｄがプランジャ穴２６ｈに向かって後退し、管継手２５が上下方向の下方へ移動する。このため、板状物Ｗに向かって本体部２２ａを移動することができ、非接触式吸引保持器２２の下面に板状物Ｗが引き寄せられる際の衝撃を緩衝することができる。

次に、板状物Ｗを吸引保持した吸引保持手段２を移動手段３の昇降手段３２により上昇させ、板状物Ｗを保持テーブルから上昇させる。板状物Ｗを吸引保持した吸引保持手段２を、例えば移動手段３の旋回手段３３により旋回させることで、第２の所定の位置、例えば、後工程において板状物Ｗを保持する保持テーブルや板状物Ｗを複数収容するカセットの上方まで移動させる。次に、後工程の保持テーブルの上方に位置する吸引保持手段２を板状物Ｗが保持テーブルに接触するまで下降させ、エアー供給源４からのエアーの供給をエアー制御弁６により遮断する。これにより、本体部２２ａの下面の中心部に発生していた負圧が消滅し、吸引保持手段２による板状物Ｗの吸引保持が解除される。

ここで、板状物Ｗが平坦ではなく、反っている場合もある。図４に示すように、ベース部２１に向かって凸となるように反った板状物Ｗ’を吸引保持手段２により吸引保持する場合について説明する。まず、前工程の保持テーブルの上方に位置する吸引保持手段２を移動手段３の昇降手段３２により下降させ、規制手段２４に反った板状物Ｗ’を接触させる。従って、非接触式吸引保持器２２が板状物Ｗ’を吸引保持する前に、板状物Ｗ’の水平方向への移動が規制される。これにより、非接触式吸引保持器２２により板状物Ｗ’を確実に吸引保持することができる。また、ブロック２４ｃの反った板状物Ｗ’と接触する部分が傾斜面２４ｄであるため、ブロック２４ｃの反った板状物Ｗ’が平坦の場合と比較して、反った板状物Ｗ’に対する接触面積を少なくすることができ、板状物Ｗ’が反っていてもデバイス領域に規制手段２４が接触することで発生するデバイス領域への影響を抑制することができる。

次に、吸引保持手段２をさらに下降させると、ブロック２４ｃが反った板状物Ｗ’に接触した状態でベース部２１に向けて上昇するとともに、非接触式吸引保持器２２が反った板状物Ｗ’に近接する。非接触式吸引保持器２２が反った板状物Ｗ’に近接した当初は、本体部２２ａの下面と反った板状物Ｗ’とが平行ではない。さらに、発生した負圧（同図に示す点線矢印）により本体部２２ａと反った板状物Ｗ’とが接触しようとすると、本体部２２ａと反った板状物Ｗ’との間に流れるエアーが反発力として作用するため、管継手２５が遊動することで、非接触式吸引保持器２２が遊動（例えば、同図矢印Ｇで示す上下方向や同図矢印Ｆで示す首振り方向などに遊動）し、本体部２２ａの下面と反った板状物Ｗ’とが接触しないように間隔を維持する。ここで、非接触式吸引保持器２２は、その下面と反った板状物Ｗ’とが平行となり、本体部２２ａの下面の中心部に発生している負圧の圧力分布が均等になるように、負圧の小さい方から大きい方へと非接触式吸引保持器２２が断続的や連続的に回転する（同図矢印Ｅで示す方向）。

なお、ベース部２１に向かって凹となるように反った板状物であっても、同様に、本体部２２ａと反った板状物とが接触しようとすると、本体部２２ａと反った板状物との間に流れるエアーが反発力として作用するため、エアー噴出部２２ｄから均等に放射状にエアーが外部に噴射されるように非接触式吸引保持器２２が遊動し、本体部２２ａの下面と反った板状部とが接触しないように間隔を維持する。

以上のように、本実施形態に係る板状物Ｗの搬送装置１では、支持手段２３により非接触式吸引保持器２２がベース部２１に対して遊動可能に支持されているので、搬送対象の板状物Ｗの反りにあわせて非接触式吸引保持器２２が遊動し、非接触式吸引保持器２２が板状物Ｗに接触しないように、非接触式吸引保持器２２と板状物Ｗとの間隔を維持することができる。従って、搬送装置１により搬送される板状物Ｗの状態にかかわらず、板状物Ｗを非接触状態で吸引保持することができるという効果を奏する。また、搬送対象の板状物Ｗの反りにあわせて、非接触式吸引保持器２２の板状物Ｗに対する傾きを自動的に調整することができる。また、非接触式吸引保持器２２と板状物Ｗとの間隔を維持することで、非接触式吸引保持器２２と板状物Ｗとの間で発生する吸引力が不均衡となることを抑制することができるので、搬送装置１により搬送される板状物Ｗの状態にかかわらず、非接触式吸引保持器２２により確実に吸引保持することができる。さらに、搬送装置１により搬送される板状物Ｗの状態にかかわらず、板状物Ｗを非接触状態で吸引保持することができるので、搬送装置１による搬送工程において、平坦な板状物Ｗと反った板状物Ｗ’とが混在していても、安定した搬送性能を実現することができる。

また、突出部２６ｄが内壁に配設されておらず頭部２５ｂが内壁に線接触や面接触する場合では搬送対象の板状物Ｗの反りにあわせて非接触式吸引保持器２２が遊動する際に、頭部２５ｂが内壁と摺動して頭部２５ｂや内壁が摩耗し、この摩耗が進むと頭部２５ｂと内壁との摩擦力が増加して、頭部２５ｂの円滑な遊動が阻害される虞があるが、本実施形態に係る板状物Ｗの搬送装置１では、第１凹部２６ｃの内壁に３個配設された突出部２６ｄにより頭部２５ｂが点接触状態で遊動可能に支持されているので、頭部２５ｂが内壁に対して非接触状態であり、搬送対象の板状物Ｗの反りにあわせて非接触式吸引保持器２２が遊動する際、頭部２５ｂと突出部２６ｄとの摩擦力を低減することができる。従って、突出部２６ｄが内壁に配設されておらず頭部２５ｂが内壁に線接触や面接触する場合よりも、頭部２５ｂの接触面積を大幅に削減し、頭部２５ｂを円滑に遊動することで、非接触式吸引保持器２２を円滑に遊動することができるという効果を奏する。

また、板状物Ｗの搬送装置１によれば、頭部２５ｂが突出部２６ｄにより回転自在かつ進退可能に支持されるので、頭部２５ｂの上下動が可能になり、頭部２５ｂが遊動する可動域を拡げることができる。従って、非接触式吸引保持器２２の板状物Ｗに対する傾きを調整することができる範囲を拡げることができるという効果を奏する。また、非接触式吸引保持器２２の板状物Ｗに対する傾きを調整することができる範囲を拡げることができるので、非接触式吸引保持器２２が板状物Ｗの反りに対応できる範囲を拡げることができ、搬送装置１による搬送工程において、平坦な板状物Ｗと反った板状物Ｗ’とが混在していても、より安定した搬送性能を実現することができる。また、頭部２５ｂが突出部２６ｄにより回転自在に支持されるので、頭部２５ｂをより円滑に遊動することができ、非接触式吸引保持器２２をより円滑に遊動することができる。また、非接触式吸引保持器２２をより円滑に遊動することができるので、頭部２５ｂおよび突出部２６ｄの摩擦力をより低減することができる。また、頭部２５ｂおよび突出部２６ｄの摩擦力をより低減することができるので、頭部２５ｂの摩耗を大幅に低減することができ、平坦な板状物Ｗや反った板状物Ｗ’に対する搬送装置１の搬送性能を維持することができる期間を延ばすことができる。

なお、上記実施形態では、第２支持部２７の第２凹部２７ｃの内壁にはボールプランジャのボール部（突出部２６ｄ）が配設されていなかったが、第１支持部２６と同様にボールプランジャのボール部を設けてもよい。これにより、頭部２５ｂが第２凹部２７ｃの内壁に接触することを防ぐことができる。

また、上記実施形態では、第１凹部２６ｃの内壁に突出部２６ｄが３個配設されていたが、突出部２６ｄは３個に限定して配設されるものではなく、頭部２５ｂが内壁に接触しないように支持できる個数が配設されていればよい。すなわち、第１凹部２６ｃの内壁に少なくとも３個配設されていればよい。なお、突出部２６ｄは、製造コストを増加させないために、第１凹部２６ｃの内壁に３個〜５個配設されていることが好ましい。

また、上記実施形態では、規制手段２４は、板状物Ｗが水平方向に移動することが規制できる程度の摩擦係数を有するが、規制手段２４の重さを調整するための錘をつば部２４ｂ上に設けてもよい。これにより、つば部２４ｂに設けられる錘で規制手段２４の摩擦力を調整することができる。

また、上記実施形態では、規制手段２４として、ベース部２１に対して上下方向に移動可能なブロック２４ｃを用いたが本発明はこれに限定されるものではなく、非接触式吸引保持器２２により板状物Ｗを吸引保持する際に、板状物Ｗが水平方向に移動することを規制することができるものであればよい。例えば、規制手段２４は、ベース部２１に回動自在に支持されたアームであってもよい。この場合、アームは、ベース部２１の外周近傍に設けられており、待機状態では吸引保持手段２の上昇下降時に板状物Ｗの外周と接触しないように位置し、吸引保持手段２による板状物Ｗの吸引保持時に、アームの回動先端が板状物Ｗの外周領域に接触する位置まで回動する。これにより、アームが板状物Ｗの水平方向への移動を規制する。

１ 搬送装置
２ 吸引保持手段
２１ ベース部
２２ 非接触式吸引保持器
２３ 支持手段
２４ 規制手段
２５ 管継手
２５ａ 本体部
２５ｂ 頭部
２６ 第１支持部（支持部）
２６ａ 第１貫通穴（貫通穴）
２６ｃ 第１凹部（凹部）
２６ｄ 突出部（プランジャのボール部）
２７ 第２支持部（支持部）
２７ａ 第２貫通穴（貫通穴）
２７ｃ 第２凹部（凹部）
３ 移動手段
４ エアー供給源
５ エアー配管
６ エアー制御弁

Claims (2)

1. 板状物を吸引保持する吸引保持手段と、前記吸引保持手段を第１の所定の位置から第２の所定の位置へと移動させる移動手段と、を備える板状物の搬送装置において、
   前記吸引保持手段は、
   前記移動手段に連結したベース部と、
   エアーを噴射して負圧を生成し、非接触状態で板状物を吸引する非接触式吸引保持器と、
   前記ベース部に前記非接触式吸引保持器を支持する支持手段と、を備え、
   前記支持手段は、
   先端が前記非接触式吸引保持器と接続する本体部と、エアー供給源と連通する柔軟なエアー配管が接続される略球状の頭部と、を具備する管継手と、
   前記ベース部に配設され前記頭部を内部で支持する貫通穴を有する支持部と、を備え、
   前記貫通穴は、
   前記管継手の前記頭部が隙間を持って遊嵌する凹部を内側に有し、
   前記凹部の内壁には、前記管継手の前記頭部を点接触で支持する球状の突出部が少なくとも３個配設され、前記ベース部に対して前記非接触式吸引保持器を遊動可能とし、
   前記球状の突出部は、前記凹部の内壁から前記管継手の前記頭部に向かって進退可能に配設されたプランジャのボール部であることを特徴とする板状物の搬送装置。
2. 前記ベース部に支持され、前記非接触式吸引保持器に保持された前記板状物の水平移動を規制する規制手段を、前記板状物の外周領域に備えることを特徴とする請求項１に記載の板状物の搬送装置。

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