JP7306959B2

JP7306959B2 - 搬送装置、および、真空処理装置

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Publication number: JP7306959B2
Application number: JP2019196249A
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Inventors: 純一永田
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Description

本発明は、基盤を載置可能に構成されたトレイを非接触方式で搬送する搬送装置、および、真空処理装置に関する。

トレイに載置された基板に成膜処理などを施す真空処理装置は、フラットパネルディスプレイや太陽電池などの製造に用いられる。真空処理装置が備える搬送装置は、トレイを搬送するための摺動部材から粉塵などが発生することを抑制するために、トレイを磁気浮上させながら搬送する（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１０－１５９１６７号公報

上述した搬送装置は、搬送装置に供給される複数のトレイを、処理の順序に従って、複数の真空チャンバーに搬送する。この際、図１１が示すように、トレイ１０１の位置を検知するためのエンコーダー１０２は、可動子であるトレイ１０１に搭載されている。そして、エンコーダー１０２の出力を処理するための駆動装置１０３とトレイ１０１とは、エンコーダー１０２の出力を伝送するための信号ケーブル１０４などで接続される。結果として、真空チャンバー１００にトレイ１０１を搬入するためのドア１０６を備えたり、前工程の真空チャンバー１００と後工程の真空チャンバー１００とがゲートバルブ１０５で接続されたりする場合のように、信号ケーブル１０４を移動させがたい真空処理装置では、上述した搬送装置を適用できない。

本発明の目的は、搬送装置が適用される対象に課される制約を軽減可能にした搬送装置、および、真空処理装置を提供することである。

上記課題を解決するための搬送装置は、基板を載置可能に構成されたトレイを磁気浮上させながら搬送する搬送装置であって、前記トレイが可動子を備え、前記可動子と第１リニアモーターを構成する第１固定子と、前記可動子と第２リニアモーターを構成する第２固定子であって、前記第１固定子よりも前記トレイの進行方向に位置する前記第２固定子と、前記第１固定子による駆動量を検知する第１エンコーダーと、前記第２固定子による駆動量を検知する第２エンコーダーと、前記トレイのグローバル座標に基づいて各固定子の駆動を制御する制御部と、を備える。各エンコーダーは、インクリメンタルエンコーダーであり、前記制御部は、各エンコーダーの出力したローカル座標を変換して前記グローバル座標を算出可能に構成されて、先行する前記トレイについて、変換対象を、前記第１エンコーダーのローカル座標から、前記第２エンコーダーのローカル座標に切り換え、前記変換対象を切り換えた後は、後続する前記トレイについて、前記第１エンコーダーがローカル座標をインクリメントする。

上記搬送装置によれば、各モーターの駆動を制御するためのグローバル座標は、第１エンコーダーのローカル座標から変換され、また、第２エンコーダーのローカル座標から変換される。これにより、エンコーダーの出力を伝送するための信号ケーブルを、トレイではなく、トレイを搬送するための装置に接続することが可能となる。結果として、相互に隣り合う真空チャンバーの間で信号ケーブルを移動させがたい真空処理装置などにも、搬送装置が適用可能となる。

また、第１エンコーダーのローカル座標から、第２エンコーダーのローカル座標に、変換対象が切り換わった後は、第１エンコーダーが、次のトレイについて、ローカル座標をインクリメントできる。これにより、複数のトレイを連続的に搬送することが求められる量産機においても、上述した搬送装置を適用することが可能となる。

上記搬送装置において、前記制御部は、前記可動子に対する作用対象を前記第１固定子から前記第２固定子に切り換えるときに、前記変換対象を、前記第１エンコーダーのローカル座標から、前記第２エンコーダーのローカル座標に切り換える。

上記搬送装置によれば、変換対象を、第１エンコーダーのローカル座標から、第２エンコーダーのローカル座標に切り換えることが、可動子に対する作用対象の切り換えと共に行われる。これにより、変換対象の切り換えと、作用対象の切り換えと、の整合を図ることが可能であるため、これらの不整合に起因してグローバル座標に誤差を生じるが抑制可能ともなる。また、変換対象を、第１エンコーダーのローカル座標から、第２エンコーダーのローカル座標に、より円滑に切り換え可能ともなる。

上記搬送装置において、前記制御部は、前記可動子の作用対象を前記第１固定子から前記第２固定子に切り換えるときの前記グローバル座標を補償値とし、前記第２エンコーダーが出力したローカル座標の変換では、前記第２エンコーダーが出力したローカル座標に前記補償値を加算する。

上記搬送装置によれば、変換対象の切り換え時におけるグローバル座標と、第２エンコーダーが出力したローカル座標との加算という簡便な演算によって、第２エンコーダーのローカル座標を変換すること、ひいては、グローバル座標を得ることが可能ともなる。

上記搬送装置は、前記トレイが存在することを検知する存否検知部をさらに備え、前記制御部は、前記存否検知部が前記トレイの存在を検知するときに、前記可動子の作用対象を前記第１固定子から前記第２固定子に切り換えると共に、前記変換対象を、前記第１エンコーダーのローカル座標から、前記第２エンコーダーのローカル座標に切り換える。

上記搬送装置によれば、変換対象を、第１エンコーダーのローカル座標から、第２エンコーダーのローカル座標に切り換えることが、存否検知部によるトレイの存否の検知に基づいて行われる。これにより、変換対象を、第１エンコーダーのローカル座標から、第２エンコーダーのローカル座標に、さらに円滑に切り換え可能となる。

上記課題を解決するための真空処理装置は、真空チャンバーと、基板を載置可能なトレイと、前記真空チャンバーのなかで前記トレイを搬送する搬送装置と、を備え、前記トレイは、可動子を備え、前記搬送装置は、上述した搬送装置である。

真空処理装置の一実施形態における内部構造を上方から見た平面図。搬送装置の側面構造を示す側面図。図２のIII－III線断面図。図３のIV－IV線断面図。搬送装置の構成を機能的に示すブロック図。オフセットデータの一例を示す構成図。電流データの一例を示す構成図。搬送装置の制御部が備える構成を機能的に示す制御ブロック図。（ａ）～（ｄ）搬送装置が実行する搬送処理の作用を示す作用図。搬送装置が実行する制動処理の作用を示す作用図。従来例の真空処理装置における搬送装置の構成を示す構成図。

以下、搬送装置、および、真空処理装置の一実施形態について説明する。
［真空処理装置］
図１が示すように、真空処理装置は、複数の真空チャンバー１、および、複数のゲートバルブ１ＧＶを備える。複数の真空チャンバー１は、一方向に配列されている。真空処理装置は、例えば、インライン式の成膜装置である。

各真空チャンバー１は、真空ポンプ１ＴＰを搭載する。真空ポンプ１ＴＰは、真空チャンバー１の内部を減圧する。各真空チャンバー１は、他の真空チャンバー１と搬送装置２を共有する。搬送装置２は、各真空チャンバー１へのトレイＴの搬入、および、各真空チャンバー１からのトレイＴの搬出を行う。各真空チャンバー１は、トレイＴに載置された基板Ｓに対し、表面処理、成膜処理、加熱処理などの各種の処理を行う。

各ゲートバルブ１ＧＶは、１つの真空チャンバー１と、当該真空チャンバー１と隣り合う他の真空チャンバー１とに接続されている。各ゲートバルブ１ＧＶは、相互に隣り合う２つの真空チャンバー１の間を、連通と非連通とに切り換える。各ゲートバルブ１ＧＶは、相互に隣り合う２つの真空チャンバー１の間で、トレイＴを搬送を可能にする。

図２が示すように、搬送装置２は、搬送部１０と案内部２０とを備える。搬送部１０は、真空チャンバー１の底部に位置する。案内部２０は、真空チャンバー１の天部に位置する。搬送部１０と案内部２０とは、これらの協同によって、基板Ｓを立てた状態で、前後方向にトレイＴを搬送する。

以下、トレイＴが搬送される前後方向のなかでトレイＴが進行する方向をトレイＴの進行方向Ｘとも言う。また、進行方向Ｘと鉛直方向Ｚとに直交する方向を左右方向Ｙとも言う。複数の真空チャンバー１は、進行方向Ｘに配列されている。搬送部１０と案内部２０とは、前後方向に延在している。搬送部１０と案内部２０とは、基板Ｓをほぼ鉛直方向Ｚに沿って立てる。

［トレイ］
図２が示すように、トレイＴは、トレイ上部Ｔ１を備える。トレイ上部Ｔ１は、基板Ｓを囲う四角枠状を有する。トレイ上部Ｔ１は、複数のクランプなどを用いて、基板Ｓをトレイ上部Ｔ１に固定する。トレイ上部Ｔ１の上端部は、被案内部材２１Ａを備える。被案内部材２１Ａは、進行方向Ｘに延在する永久磁石である。被案内部材２１Ａは、案内部２０の一部と鉛直方向Ｚで対向している。

図３が示すように、トレイＴは、トレイ下部Ｔ２を備える。トレイ下部Ｔ２は、左右で一対の被浮上磁石１１Ａを備える。また、トレイ下部Ｔ２は、左右で一対の被制動部１２Ａを備える。

トレイ下部Ｔ２は、左右方向Ｙと鉛直方向Ｚとを含む断面において、下端部を左右方向に分岐させた逆Ｕ字状を有する。トレイ下部Ｔ２は、逆Ｕ字状を有した断面を前後方向に連続させている。トレイ下部Ｔ２は、左右で一対の可動鉛直壁ＦＴと、一対の可動鉛直壁ＦＴに架設された可動水平壁ＦＢとを有する。トレイ下部Ｔ２は、基板Ｓが載置されたトレイ上部Ｔ１を支持する。

可動水平壁ＦＢは、トレイ上部Ｔ１の下端に接合されている。２つの可動鉛直壁ＦＴは、可動水平壁ＦＢにおける左右方向の両端から下方に向けて延在している。各可動鉛直壁ＦＴは、左右方向ＹにおけるトレイＴの位置であるトレイ位置の検知に用いられる。左右方向Ｙにおける右側の可動鉛直壁ＦＴの位置、および、左右方向Ｙにおける左側の可動鉛直壁ＦＴの位置は、それぞれトレイ位置である。

右側の被浮上磁石１１Ａは、右側の可動鉛直壁ＦＴにおける下端部に位置する。左側の被浮上磁石１１Ａは、左側の可動鉛直壁ＦＴにおける下端部に位置する。各被浮上磁石１１Ａは、永久磁石である。各被浮上磁石１１Ａは、トレイ下部Ｔ２における進行方向Ｘの全体にわたり、進行方向Ｘに延在している。

右側の被制動部１２Ａは、右側の可動鉛直壁ＦＴにおける右外側面に位置する。左側の被制動部１２Ａは、左側の可動鉛直壁ＦＴにおける左外側面に位置する。各被制動部１２Ａは、強磁性体である。各被制動部１２Ａは、トレイ下部Ｔ２における進行方向Ｘの全体にわたり、進行方向Ｘに延在している。

トレイ下部Ｔ２は、１つのスケール１６Ａと、１つの可動子１３Ａを備える。可動子１３Ａは、リニアモーター１３を構成する可動子として機能する。可動子１３Ａは、ヨーク１３Ａ１、および、左右で一対の被搬送磁石１３Ａ２を備える。

ヨーク１３Ａ１は、左右方向Ｙと鉛直方向Ｚとを含む断面において逆Ｕ字状を有する。ヨーク１３Ａ１は、前後方向に沿って間欠的に存在している。各ヨーク１３Ａ１は、左右で一対のヨーク鉛直壁と、一対の鉛直壁に架設されたヨーク水平壁とを有する。ヨーク水平壁は、可動水平壁ＦＢの下面に接合されている。

スケール１６Ａは、例えば、前後方向に延在するインクリメンタルリニアスケールである。スケール１６Ａは、ローカル座標系でのトレイＴの位置であるローカル座標の検知に用いられる。ローカル座標系は、前後方向に延在した一次元座標系であって、スケール１６Ａを読み取る検知部ごとの相対座標系である。スケール１６Ａは、進行方向ＸにおけるトレイＴの全体にわたり、複数の被読取パターンを有する。複数の被読取パターンは、進行方向Ｘに等間隔を空けて並ぶ。

右側の被搬送磁石１３Ａ２は、右側のヨーク鉛直壁における右内側面に位置する。左側の被搬送磁石１３Ａ２は、左側のヨーク鉛直壁における左内側面に位置する。複数の被搬送磁石１３Ａ２は、トレイ下部Ｔ２における前後方向のほぼ全体にわたり、前後方向に並んでいる。前後方向に並ぶ被搬送磁石１３Ａ２は、前後方向に沿って磁極を交互に反転させて並ぶ、永久磁石である。

［搬送装置］
図２に戻り、案内部２０は、前後方向に延在する柱状を有する。案内部２０は、案内部材２１Ｂを備える。案内部材２１Ｂは、前後方向に延在する永久磁石である。案内部材２１Ｂは、被案内部材２１Ａと鉛直方向Ｚで対向している。

案内部材２１Ｂと被案内部材２１Ａとは、相互に異なる磁極を対向させる。案内部材２１Ｂは、永久磁石である。案内部材２１Ｂは、トレイＴを案内部２０に引き付けるように、被案内部材２１Ａに吸引力を作用させる。案内部材２１Ｂが作用させる吸引力は、トレイＴの上部が左右方向Ｙに変位することを抑制する。

図３が示すように、搬送部１０は、左右で一対の制動レール１０Ａを備える。各制動レール１０Ａは、搬送部１０における前後方向の全体にわたり、前後方向に延在している。
搬送部１０は、複数の固定子１０Ｂを備える。複数の固定子１０Ｂは、前後方向に沿って間隔を空けて並んでいる。図４が示すように、前後方向において相互に隣り合う固定子１０Ｂの間の距離は、前後方向におけるトレイＴの長さ以下である。すなわち、１つ以上の固定子１０Ｂが１つの可動子１３Ａと対向するように、複数の固定子１０Ｂは、前後方向に配列されている。各固定子１０Ｂは、左右方向Ｙにおいて、２つの制動レール１０Ａに挟まれている。

右側の制動レール１０Ａと各固定子１０Ｂとの間の左右方向Ｙでの隙間は、右側の可動鉛直壁ＦＴを収容できるように構成されている。左側の制動レール１０Ａと各固定子１０Ｂとの間の左右方向Ｙでの隙間もまた、左側の可動鉛直壁ＦＴを収容できるように構成されている。各固定子１０Ｂは、ヨーク１３Ａ１が備えるヨーク鉛直壁に挟まれるように構成されている。

搬送部１０は、左右で一対の浮上用磁石１１Ｂを備える。右側の浮上用磁石１１Ｂは、右側の制動レール１０Ａと固定子１０Ｂとの隙間に位置する。左側の浮上用磁石１１Ｂは、左側の制動レール１０Ａと固定子１０Ｂとの隙間に位置する。各浮上用磁石１１Ｂは、永久磁石である。各浮上用磁石１１Ｂは、搬送部１０における前後方向の全体にわたり、前後方向に延在している。

右側の浮上用磁石１１Ｂ、および、右側の被浮上磁石１１Ａは、相互に同一の磁極を対向させる。左側の浮上用磁石１１Ｂ、および、左側の被浮上磁石１１Ａもまた、相互に同一の磁極を対向させる。各浮上用磁石１１Ｂは、別々の被浮上磁石１１Ａと鉛直方向Ｚで対向して、浮上用磁石１１ＢからトレイＴを遠ざけるように、被浮上磁石１１Ａに斥力を作用させる。各浮上用磁石１１Ｂが作用させる斥力は、トレイＴを磁力によって浮上させる。

図２に戻り、搬送部１０は、複数の制動用磁石１２Ｂを備える。複数の制動用磁石１２Ｂは、前後方向に沿って間隔を空けて並んでいる。前後方向において相互に隣り合う制動用磁石１２Ｂの間の距離は、前後方向におけるトレイＴの長さ以下である。すなわち、１つ以上の制動用磁石１２ＢがトレイＴと対向するように、複数の制動用磁石１２Ｂは、前後方向に配列されている。

図３が示すように、複数の制動用磁石１２Ｂは、右側の制動レール１０Ａにおける左内側面、および、左側の制動レール１０Ａにおける右側内側面に位置する。右側の制動用磁石１２Ｂは、トレイ下部Ｔ２が備える右側の可動鉛直壁ＦＴと対向するように、また、トレイＴが浮上した状態では、右側の被制動部１２Ａと対向するように位置する。左側の制動用磁石１２Ｂは、トレイ下部Ｔ２が備える左側の可動鉛直壁ＦＴと対向するように、また、トレイＴが浮上した状態では、左側の被制動部１２Ａと対向するように位置する。

各制動用磁石１２Ｂは、駆動装置３０によって駆動を制御される電磁石である。各制動用磁石１２Ｂは、当該制動用磁石１２ＢにトレイＴを引き付けるように、被制動部１２Ａに吸引力を作用させる。各制動用磁石１２Ｂに流れる電流値が変わると、当該制動用磁石１２Ｂが作用させる吸引力が変わる。各制動用磁石１２Ｂが作用させる吸引力は、トレイＴの下部が左右方向Ｙに変位することを抑制する。

各固定子１０Ｂは、搬送用磁石１３Ｂ１を備える。各搬送用磁石１３Ｂ１は、ヨーク１３Ａ１が備える各ヨーク鉛直壁と対向するように、また、トレイＴが浮上した状態では、各被搬送磁石１３Ａ２と対向するように位置する。前後方向において相互に隣り合う搬送用磁石１３Ｂ１の間の距離は、前後方向におけるトレイＴの長さ以下である。すなわち、１つ以上の搬送用磁石１３Ｂ１が２つの被搬送磁石１３Ａ２に挟まれるように、複数の搬送用磁石１３Ｂ１は、前後方向に配列されている。

各搬送用磁石１３Ｂ１は、駆動装置３０によって駆動を制御される電磁石である。複数の搬送用磁石１３Ｂ１は、搬送用磁石１３Ｂ１に流れる電流の向き、および、大きさが変わることによって、リニアモーターを構成する固定子として機能する。各搬送用磁石１３Ｂ１と被搬送磁石１３Ａ２とは、別々のリニアモーターを構成する。

搬送部１０は、複数のトレイ距離検知部１５を備える。複数のトレイ距離検知部１５は、制動用磁石１２Ｂと同じく、右側の制動レール１０Ａの左内側面、および、左側の制動レール１０Ａの右内側面に位置する。複数のトレイ距離検知部１５は、前後方向に沿って間隔を空けて並んでいる。右側の制動レール１０Ａに位置するトレイ距離検知部１５は、右側の可動鉛直壁ＦＴにおける右外側面と対向する。左側の制動レール１０Ａに位置するトレイ距離検知部１５は、左側の可動鉛直壁ＦＴにおける左外側面と対向する。

右側の制動レール１０Ａに位置する各トレイ距離検知部１５は、例えば、右側の制動レール１０Ａに位置する制動用磁石１２Ｂに１つずつ対応づけられている。左側の制動レール１０Ａに位置する各トレイ距離検知部１５は、例えば、左側の制動レール１０Ａに位置する制動用磁石１２Ｂに１つずつ対応づけられている。

各トレイ距離検知部１５は、当該トレイ距離検知部１５とそれと対向する可動鉛直壁ＦＴとの間の、左右方向における距離を測定する。各トレイ距離検知部１５は、可動鉛直壁ＦＴとの間の距離を非接触方式で測定する。各トレイ距離検知部１５は、例えば、光学式の距離センサー、渦電流式の距離センサー、超音波式の距離センサー、および、静電容量式の距離センサーのいずれか一種である。トレイ位置は、各トレイ距離検知部１５とそれと対向する可動鉛直壁ＦＴとの間の左右方向における距離であるトレイ距離を検知することによって把握される。

各トレイ距離検知部１５は、駆動装置３０に測定値を出力する。駆動装置３０は、各制動用磁石１２Ｂの駆動を、当該制動用磁石１２Ｂと可動鉛直壁ＦＴとの間の左右方向における距離に基づいて制御する。

なお、制動用磁石１２Ｂと可動鉛直壁ＦＴとの間の左右方向における距離は、当該制動用磁石１２Ｂに対応づけられたトレイ距離検知部１５の測定値に基づいて算出されてもよいし、当該制動用磁石１２Ｂに対応づけられたトレイ距離検知部１５の測定値に擬制されてもよい。あるいは、制動用磁石１２Ｂと可動鉛直壁ＦＴとの間の左右方向における距離は、当該制動用磁石１２Ｂに対応づけられたトレイ距離検知部１５と他のトレイ距離検知部１５との測定値に基づいて算出されてもよい。すなわち、制動用磁石１２Ｂの駆動の制御に用いられる距離は、トレイ距離検知部１５の測定値であってもよいし、複数のトレイ距離検知部１５の測定値から得られる推定値であってもよい。

搬送部１０は、複数の在荷センサー１３Ｋを備える。在荷センサー１３Ｋは、例えば、左側の制動レール１０Ａの左内側面において前後方向に沿って間隔を空けて並んでいる。在荷センサー１３Ｋは、当該在荷センサー１３Ｋの検知範囲にトレイＴが到達したか否かを検知する。各在荷センサー１３Ｋは、例えば、当該在荷センサー１３Ｋが位置する固定子１０Ｂの上方を検知範囲として備え、検知範囲のなかのトレイＴの存否を検知するフォトセンサである。
各在荷センサー１３Ｋは、駆動装置３０に検知結果を出力する。駆動装置３０は、各在荷センサー１３Ｋの検知結果に基づいて各制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。駆動装置３０は、各在荷センサー１３Ｋに対応づけられた制動用磁石１２Ｂの駆動の開始を、当該在荷センサー１３Ｋの検知結果に基づいて開始する。駆動装置３０は、各在荷センサー１３Ｋに対応づけられた制動用磁石１２Ｂの駆動の停止を、当該在荷センサー１３Ｋの検知結果に基づいて行う。
図４が示すように、搬送部１０は、複数の存否検知部１３Ｂ２を備える。存否検知部１３Ｂ２は、各固定子１０Ｂの下端部に位置する。搬送用磁石１３Ｂ１は、各存否検知部１３Ｂ２に１つずつ対応づけられている。

各存否検知部１３Ｂ２は、当該存否検知部１３Ｂ２の検知範囲にトレイＴが到達したか否かを検知する。各存否検知部１３Ｂ２は、例えば、当該存否検知部１３Ｂ２が位置する固定子１０Ｂの上方を検知範囲として備え、検知範囲のなかのトレイＴの存否を検知するフォトセンサである。

各存否検知部１３Ｂ２は、駆動装置３０に検知結果を出力する。駆動装置３０は、各存否検知部１３Ｂ２の検知結果に基づいて各ゲートバルブ１ＧＶの駆動を制御する。駆動装置３０は、各存否検知部１３Ｂ２に対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１の駆動の開始を、当該存否検知部１３Ｂ２の検知結果に基づいて開始する。

搬送部１０は、複数の読取部１６Ｂを備える。各読取部１６Ｂは、制動レール１０Ａの内側面における上端部に位置する。前後方向において相互に隣り合う読取部１６Ｂの間の距離は、前後方向におけるトレイＴの長さ以下である。１つ以上の読取部１６Ｂがスケール１６Ａと対向するように、複数の読取部１６Ｂは、前後方向に配列されている。１つ以上の読取部１６Ｂがスケール１６Ａと対向するように、複数の読取部１６Ｂは、前後方向に配列されている。読取部１６Ｂは、各存否検知部１３Ｂ２に１つずつ、すなわち、各搬送用磁石１３Ｂ１に１つずつ対応づけられている。

各読取部１６Ｂは、当該読取部１６Ｂの直上にスケール１６Ａが位置するとき、当該スケール１６Ａから被読取パターンを読み取る。各読取部１６Ｂは、１つの被読取パターンを読み取るごとに、駆動装置３０にカウントアップ信号を出力する。

スケール１６Ａと各読取部１６Ｂとは、当該読取部１６Ｂに対するトレイＴの相対位置を検知する。スケール１６Ａと各読取部１６Ｂとは、ローカル座標系におけるトレイＴの位置を検知する、インクリメンタルエンコーダーとして機能する。言い換えれば、搬送装置２とトレイＴとは、ローカル座標系におけるトレイＴの位置を検知するための複数のインクリメンタルエンコーダーを備え、複数のインクリメンタルエンコーダーは、前後方向に間隔を空けて並んでいる。

駆動装置３０は、各読取部１６Ｂが出力したカウントアップ信号を、読取部１６Ｂごとのカウント値として計測する。読取部１６Ｂは、当該読取部１６Ｂに対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１が駆動されはじめたときに、スケール１６Ａの読み取りをはじめる。駆動装置３０は、読取部１６Ｂのカウント値に基づいて、当該読取部１６Ｂに対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１の駆動を制御する。

［駆動装置］
図５が示すように、駆動装置３０は、制御部３１、記憶部３２、および、駆動部３３を備える。制御部３１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのコンピュータに用いられるハードウェア要素、および、ソフトウェアによって構成される。制御部３１は、各種の処理を全てソフトウェアで処理するものに限らない。

例えば、制御部３１は、各種の処理のうちの少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェアである特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えてもよい。制御部３１は、ＡＳＩＣなどの１つ以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラムであるソフトウェアに従って動作する１つ以上のプロセッサであるマイクロコンピュータ、あるいは、これらの組み合わせ、を含む回路として構成してもよい。

記憶部３２は、搬送プログラムを含む各種のプログラムを記憶する。記憶部３２は、電流データ３２Ａ、および、オフセットデータ３２Ｂを含む各種のデータを記憶する。制御部３１は、記憶部３２が記憶する搬送プログラム、および、データを読み出し、搬送プログラムを実行することによって、搬送処理などの各種処理を、駆動部３３に実行させる。記憶部３２が記憶するデータは、各存否検知部１３Ｂ２、各搬送用磁石１３Ｂ１、各読取部１６Ｂ、および、各制動用磁石１２Ｂのグローバル座標系における座標値を含む。

［データ］
図６が示すように、オフセットデータ３２Ｂは、オフセット値Ｋｉの算出に用いられる。オフセットデータ３２Ｂは、トレイ位置Ｙｍ（ｍは１以上の整数）にオフセット値Ｋｉ（ｉ＝ｍ）を対応づけたテーブルである。オフセット値Ｋｉは、吸引力目標値に加えられる補償値である。オフセット値Ｋｉは、トレイ位置Ｙｍに依存した外乱に対するフィードフォワード比例ゲインのようなフィードフォワード要素として作用する。オフセット値Ｋｉは、予め実施される試験などに基づいて定められた値であってもよいし、各種のパラメータを用いて算出された値であってもよい。

吸引力目標値は、トレイ位置の測定値をフィードバック値として、トレイ位置を目標位置にするようなフィードバック制御によって算出される。吸引力目標値は、例えば、トレイ位置を目標位置にするための速度と、トレイＴの左右方向における速度の測定値と、の偏差から算出される。オフセット値は、吸引力目標値よりも吸引力指令値を高めるための値である。

上述した構成においてトレイ位置が変位すると、トレイ位置を目標位置から逸脱させるような外力がトレイＴの変位量に応じて指数関数的に増大する。これは、主に、被浮上磁石１１Ａや浮上用磁石１１Ｂが永久磁石であるからであり、上述した構成のなかに内包された、トレイＴの搬送を不安定にさせる要因である。
例えば、磁石の同極を相互に向かい合わせてトレイＴを浮上させると、トレイＴを左右方向に押す力であるサイドフォースが必ずトレイＴに作用し、トレイ位置が目標位置から離れるほど、このサイドフォースが増大する。サイドフォースが加味されていない吸引力目標値を吸引力として作用させるような制御では、サイドフォースに抗した吸引力でトレイＴを動かすまでに、トレイ位置の測定と吸引力目標値の算出とを何度も繰り返すことになってしまい、トレイ位置を目標位置に到達させるまでに多大な時間を要してしまう。
こうした不安定な要因を低減させてトレイＴの搬送を安定的に制御するためのフィードフォワード補償を上述した駆動装置３０が行う。すなわち、トレイ位置によって変動するオフセット値Ｋｉをフィードフォワード比例ゲインとして用いるフィードフォワード補償を駆動装置３０は行う。駆動装置３０は、外乱を推定するオブザーバーにトレイ位置を用い、例えば、サイドフォースによる外乱の補償のように、トレイＴの変位量に依存した外乱のフィードフォワード補償を、適切、かつ、即応性が高い補償とする。

オフセットデータ３２Ｂは、例えば、トレイ位置Ｙ１にオフセット値Ｋ１を対応づけ、トレイ位置Ｙ２にオフセット値Ｋ２を対応づけ、トレイ位置Ｙ３にオフセット値Ｋ３を対応づける。また、オフセットデータ３２Ｂは、例えば、トレイ位置Ｙ４にオフセット値Ｋ４を対応づけ、トレイ位置Ｙ５にオフセット値Ｋ５を対応づける。

オフセットデータ３２Ｂは、例えば、トレイ位置が制動用磁石１２Ｂから離れるほど、トレイ位置に大きいオフセット値を対応づけている。また、オフセットデータ３２Ｂは、例えば、トレイ位置と制動用磁石１２Ｂとの左右方向Ｙにおける距離が所定以下であるときに、オフセット値として一定値を対応づけている。

例えば、トレイ位置Ｙｍと制動用磁石１２Ｂとの距離が、トレイ位置Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５の順に大きいとき、オフセット値Ｋｉは、オフセット値Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５の順に大きい。また、トレイ位置Ｙ１，Ｙ２と制動用磁石１２Ｂとの距離が、所定値以下であって、トレイ位置Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５と制動用磁石１２Ｂとの距離が、その所定値よりも大きいとき、オフセット値Ｋ３よりも小さい一定値が、オフセット値Ｋ１，Ｋ２に対応づけられる。

図７が示すように、電流データ３２Ａは、電流指令値の算出に用いられる。電流指令値は、制動用磁石１２Ｂに流す電流値の指令値であって、トレイ位置を目標位置に配置するための電流値である。目標位置は、例えば、基板Ｓの主面がほぼ鉛直方向Ｚに沿って立てられた状態における、右側の可動鉛直壁ＦＴの左右方向での位置、および、左側の可動鉛直壁ＦＴの左右方向での位置である。

電流データ３２Ａは、トレイ位置と吸引力指令値とに電流指令値を対応づけたテーブルである。吸引力指令値は、各制動用磁石１２Ｂに作用させる吸引力の指令値である。吸引力指令値は、トレイ位置を目標位置に配置するための吸引力である。吸引力指令値は、吸引力目標値、および、オフセット値から算出される。

電流データ３２Ａは、トレイ位置Ｙｍと、吸引力指令値Ｆｎ（ｎは１以上の整数）とに、電流指令値Ｃｉｎｍ（ｎ，ｍは１以上の整数）を対応づけている。電流データ３２Ａは、吸引力指令値Ｆｎが大きいほど、吸引力指令値Ｆｎに大きい電流指令値Ｃｉｎｍを対応づけている。また、電流データ３２Ａは、トレイ位置Ｙｍと目標位置とのずれが大きいほど、トレイ位置Ｙｍに大きい電流指令値Ｃｉｎｍを対応づけている。

例えば、吸引力の大きさが吸引力指令値Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の順に大きくなるとき、電流値Ｃｉｎｍの大きさは、電流指令値Ｃｉ１１，Ｃｉ２１，Ｃｉ３１の順に大きくなるように設定される。また、トレイ位置と目標位置とのずれがトレイ位置Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３の順に大きくなるとき、電流値の大きさは、電流指令値Ｃｉ１１，Ｃｉ１２，Ｃｉ１３の順に大きくなるように設定される。

［制御部］
制御部３１は、複数の存否検知部１３Ｂ２の検知結果を入力し、存否検知部１３Ｂ２に対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１の駆動を、当該存否検知部１３Ｂ２の検知結果に基づいて制御する。制御部３１は、複数の在荷センサー１３Ｋの検知結果を入力し、在荷センサー１３Ｋの検知範囲に対応づけられた制動用磁石１２Ｂの駆動を、当該在荷センサー１３Ｋの検知結果に基づいて制御する。制御部３１は、複数の存否検知部１３Ｂ２の検知結果を入力し、存否検知部１３Ｂ２に対応づけられた読取部１６Ｂの駆動を、当該存否検知部１３Ｂ２の検知結果に基づいて制御する。制御部３１は、複数の読取部１６Ｂのカウントアップ信号を読取部１６Ｂごとに入力し、読取部１６Ｂに対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１の駆動を、当該読取部１６Ｂのカウント値に基づいて制御する。

制御部３１は、例えば、存否検知部１３Ｂ２がトレイＴの到達を検知したとき、当該存否検知部１３Ｂ２に対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１に電流の供給を開始する。また、駆動装置３０は、存否検知部１３Ｂ２がトレイＴの到達を検知したとき、当該存否検知部１３Ｂ２以外に対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１に対して電流の供給を停止する。これにより、駆動装置３０は、複数の搬送用磁石１３Ｂ１を進行方向Ｘでの並びの順に従って駆動する。

制御部３１は、例えば、読取部１６Ｂが出力したカウントアップ信号をカウントし、グローバル座標系におけるトレイＴの位置、すなわち、搬送位置を算出する。読取部１６Ｂのカウント値は、当該読取部１６Ｂを基準位置としたローカル座標系におけるトレイＴの位置を示す。グローバル座標系は、各ローカル座標系の基準位置を、読取部１６Ｂの並びの順に、前後方向に配置した座標系である。すなわち、グローバル座標系は、前後方向に沿う一次元の座標系であって、例えば、搬送が開始される位置を基準位置とする。

制御部３１は、ローカル座標系におけるトレイＴの位置を、グローバル座標系におけるトレイＴの位置に変換する。制御部３１は、グローバル座標系におけるトレイＴの位置に基づいて、各搬送用磁石１３Ｂ１に流す電流の向き、および、大きさを制御する。すなわち、制御部３１は、トレイＴの搬送位置に基づいて、各搬送用磁石１３Ｂ１と被搬送磁石１３Ａ２とをリニアモーターとして機能させる。制御部３１は、グローバル座標系におけるトレイＴの位置に基づいて、各制動用磁石１２Ｂに流す電流の向き、および、大きさを制御する。

図８が示すように、制御部３１は、入力部４１、位置制御部４２、速度制御部４３、吸引力判定部４４、電流指令値算出部４５、速度カウンター４６、オフセット値算出部４７、加減算器４１Ａ，４２Ａ、および、加算器４４Ａを備える。

なお、制御部３１は、左側の制動用磁石１２Ｂに適用する電流指令値の算出において、左側でのトレイ位置の測定値と、左側でのトレイ位置の目標位置とを用いる。制御部３１は、右側の制動用磁石１２Ｂに適用する電流指令値の算出において、右側でのトレイ位置の測定値と、右側でのトレイ位置の目標位置とを用いる。すなわち、制御部３１は、左側での電流指令値の算出と、右側での電流指令値の算出との間において、算出に用いるトレイ位置の測定値と目標位置とを相互に異ならせる。以下では、右側での電流指令値の算出を詳細に説明し、左側での電流指令値の算出に関しては、重複する構成の説明を割愛する。

入力部４１は、右側でのトレイ位置の目標位置を入力する。加減算器４１Ａは、右側でのトレイ位置の測定値をフィードバック値として、右側でのトレイ位置の測定値と、右側での目標位置とのずれを算出する。加減算器４１Ａは、算出されたずれを、右側での位置偏差として出力する。

位置制御部４２は、加減算器４１Ａが出力した右側での位置偏差をゼロにするためのトレイＴの速度を算出する。位置制御部４２は、算出されたトレイＴの速度を、右側でのトレイ速度の目標値として出力する。

速度カウンター４６は、右側のトレイ位置の測定値をフィードバック値として、今回のトレイ位置の測定値と、前回のトレイ位置の測定値とを用いて、今回のトレイ速度の測定値を算出する。加減算器４２Ａは、位置制御部４２が出力した右側でのトレイ速度の目標値と、今回のトレイ速度の測定値とのずれを、右側での速度偏差として出力する。

速度制御部４３は、加減算器４２Ａが出力した右側での速度偏差をゼロにするための吸引力を算出する。速度制御部４３は、算出された吸引力を、右側での吸引力目標値として出力する。

吸引力判定部４４は、吸引力目標値がゼロより小さいか否かを判定する。吸引力判定部４４は、吸引力目標値がゼロ以上であると判定した場合に、吸引力目標値を加算器４４Ａに出力する。吸引力判定部４４は、吸引力目標値がゼロよりも小さいと判定した場合に、吸引力目標値をゼロとして加算器４４Ａに出力する。すなわち、吸引力判定部４４は、吸引力目標値に相当する力が、吸引力であるか、あるいは、斥力であるかを判定し、吸引力であると判定した場合には、吸引力目標値を加算器４４Ａに出力する一方で、斥力であると判定した場合には、吸引力目標値をゼロとして加算器４４Ａに出力する。

オフセット値算出部４７は、トレイ位置の測定値と、オフセットデータ３２Ｂとを用いて、トレイ位置の測定値に基づくオフセット値を出力する。この際、オフセット値算出部４７は、オフセットデータ３２Ｂを用いた補間処理を行い、それによって、トレイ位置の測定値に基づくオフセット値Ｋｉを出力する。オフセット値算出部４７が行う補間処理の一例は、オフセットデータ３２Ｂに含まれるトレイ位置Ｙｍの間において、直線補間などの線形補間、多項式補間、あるいは、スプライン補間を行い、それによって、離散的ではない連続的なオフセット値を出力する。加算器４４Ａは、右側での吸引力目標値と、オフセット値算出部４７が出力したオフセット値との加算値を、吸引力指令値Ｆｎとして出力する。

電流指令値算出部４５は、加算器４４Ａが出力した吸引力指令値Ｆｎと、トレイ位置の測定値と、電流データ３２Ａとを用いて、吸引力指令値Ｆｎと測定値とに基づく電流指令値を算出する。この際、電流指令値算出部４５は、吸引力指令値Ｆｎとトレイ位置の測定値とを用いた二次元補間処理を行い、それによって、吸引力指令値Ｆｎとトレイ位置の測定値とに基づく電流指令値Ｃｉｎｍを算出する。電流指令値算出部４５が行う二次元補間処理の一例は、電流データ３２Ａに含まれるトレイ位置Ｙｍの間、および、吸引力指令値Ｆｎの間において、直線補間などの線形補間、多項式補間、あるいは、スプライン補間を行い、これによって、離散的ではない連続的な電流指令値を出力する。電流指令値算出部４５は、算出された電流指令値を駆動部３３に出力する。駆動部３３は、右側の制動用磁石１２Ｂに供給された電流値を検知し、当該電流値が電流指令値となるように、右側の制動用磁石１２Ｂに供給される電流値をフィードバック制御する。

［作用１：搬送処理］
次に、駆動装置３０が実行する搬送処理の一例について図９を参照して説明する。以下では、３つの読取部１６Ｂが進行方向Ｘに並ぶ１つの経路上に、２つのトレイＴを連続して搬送する例を説明する。なお、図９では、相互に隣り合う存否検知部１３Ｂ２、搬送用磁石１３Ｂ１、読取部１６Ｂの間隔が、トレイＴの前後方向の長さよりも若干短い例を示す。

図９（ａ）から図９（ｄ）は、読取部１６Ｂの位置、および、各トレイＴの位置を、進行方向Ｘに延在する一次元のグローバル座標系で示す。また、座標軸の上側に、各ローカル座標系におけるトレイＴの座標値を示す。また、座標軸の下側に、グローバル座標系における搬送位置の座標値を示す。以下、ローカル座標系における座標値をローカル座標、グローバル座標系における座標値をグローバル座標とも言う。

図９が示すように、３つの読取部１６Ｂのグローバル座標は、進行方向Ｘの上流から下流に向けて、座標値ＹＢ１，ＹＢ２，ＹＢ３である。座標値ＹＢ１，ＹＢ２，ＹＢ３に位置する読取部１６Ｂを、それぞれ第１読取部１６Ｂ１、第２読取部１６Ｂ２、第３読取部１６Ｂ３とも言う。

なお、制御部３１において、座標値ＹＢ１，ＹＢ２，ＹＢ３に対応づけられた存否検知部１３Ｂ２を、それぞれ第１存否検知部、第２存否検知部、第３存否検知部とも言う。各存否検知部１３Ｂ２に対応づけられた搬送用磁石１３Ｂ１を、第１搬送用磁石、第２搬送用磁石、第３搬送用磁石とも言う。

図９（ａ）が示すように、トレイＴにおける進行方向Ｘの先端部が、座標値ＹＢ１に到達すると、第１存否検知部は、トレイＴの到達を検知する。駆動装置３０は、第１存否検知部の検知結果に基づいて、第１搬送用磁石に電流の供給をはじめる。次いで、トレイＴにおける進行方向Ｘの先端部が、座標値ＹＢ１を通過しはじめると、制御部３１は、第１読取部１６Ｂ１のカウント値を「０」から順にカウントアップする。これら一連の制御にて被搬送磁石１３Ａ２と搬送用磁石１３Ｂ１とは、トレイＴの到達に応じて同期し、トレイＴの搬送処理が継続される。

この間、駆動装置３０は、第１読取部１６Ｂ１のカウント値をトレイＴのグローバル座標として用い、第１読取部１６Ｂ１のカウント値に基づいて、第１搬送用磁石に供給される電流の向き、および、大きさを変える。これにより、駆動装置３０は、トレイＴを進行方向Ｘに搬送する。また、駆動装置３０は、複数の制動用磁石１２ＢのなかでトレイＴと対向する制動用磁石１２Ｂを在荷センサー１３Ｋの検知結果に基づいて特定し、特定された制動用磁石１２Ｂに対する電流の供給を制御する。

すなわち、制御部３１は、トレイＴの搬送位置を逐次算出し、トレイＴが所定の位置に所定の搬送速度で到達するように、算出された搬送位置に基づいて第１搬送用磁石の駆動を制御する。また、制御部３１は、在荷センサー１３Ｋの検知結果に基づいて制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。なお、第１読取部１６Ｂ１のカウント値は、第１エンコーダーのローカル座標の一例である。第１読取部１６Ｂ１のカウント値をトレイＴのグローバル座標として用いることは、第１エンコーダーのローカル座標に対する変換の一例である。

図９（ｂ）が示すように、トレイＴにおける進行方向Ｘの先端部が、座標値ＹＢ２に到達すると、第２存否検知部が、トレイＴの到達を検知する。そして、駆動装置３０は、第２存否検知部の検知結果に基づいて、トレイＴに付随する被搬送磁石１３Ａ２との同期を保つように第２搬送用磁石に電流の供給をはじめると共に、第１搬送用磁石に電流の供給を停止する。また、制御部３１は、第２読取部１６Ｂ２のカウント値を「０」から順にカウントアップすると共に、第２読取部１６Ｂ２のカウント値が「０」であるときのグローバル座標である「１０００」を補償値とする。つまり補償値は、第２読取部１６Ｂ２のカウント値が「０」であるときの、読取部１６Ｂ１のカウント値と同値となり、受け渡される。すなわち、ローカル座標の切り換え事象が発生する。

この間、駆動装置３０は、第２読取部１６Ｂ２のカウント値に、補償値である「１０００」を加算した値を、トレイＴのグローバル座標として用いる。そして、駆動装置３０は、トレイＴのグローバル座標に基づいて、第２搬送用磁石に供給される電流の向き、および、大きさを変える。これにより、駆動装置３０は、トレイＴをさらに進行方向Ｘに搬送する。また、駆動装置３０は、複数の制動用磁石１２ＢのなかでトレイＴと対向する制動用磁石１２ＢをトレイＴのグローバル座標に基づいて特定し、特定された制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。そして、制御部３１は、第２読取部１６Ｂ２のカウント値をグローバル座標に変換しはじめると、第１読取部１６Ｂ１のカウント値を「０」に戻す。

すなわち、制御部３１は、可動子１３Ａに対する作用対象を第１搬送用磁石から第２搬送用磁石に切り換えるときに、グローバル座標の変換元を、第１読取部１６Ｂ１によるローカル座標から、第２読取部１６Ｂ２によるローカル座標に切り換える。この際、制御部３１は、第２読取部１６Ｂ２によるローカル座標の変換では、第２読取部１６Ｂ２によるローカル座標に補償値を加算する。そして、制御部３１が、グローバル座標の変換対象を、第２読取部１６Ｂ２によるローカル座標に切り換えると、第１読取部１６Ｂ１は、次のトレイＴについてローカル座標をインクリメントできる。なお、第２読取部１６Ｂ２のカウント値は、第２エンコーダーのローカル座標の一例である。

図９（ｃ）が示すように、駆動装置３０は、トレイＴが座標値ＹＢ２を通過している間も、第２読取部１６Ｂ２のカウント値をトレイＴのグローバル座標に変換する。第２読取部１６Ｂ２のカウント値の変換では、第２読取部１６Ｂ２のカウント値に、補償値である「１０００」が加算されて、加算された結果がトレイＴのグローバル座標として用いられる。そして、駆動装置３０は、第２読取部１６Ｂ２のカウント値の変換結果に基づいて、第２搬送用磁石に供給される電流の向き、および、大きさを変える。これにより、駆動装置３０は、トレイＴを進行方向Ｘに搬送する。また、駆動装置３０は、複数の制動用磁石１２ＢのなかでトレイＴと対向する制動用磁石１２Ｂを、第２読取部１６Ｂ２のカウント値の変換結果に基づいて特定し、特定された制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。

例えば、第２読取部１６Ｂ２のカウント値が「５００」であれば、第２読取部１６Ｂ２のカウント値である「５００」に、補償値である「１０００」が加算されて、加算された結果である「１５００」がトレイＴのグローバル座標として用いられる。そして、駆動装置３０は、トレイＴのグローバル座標が「１５００」であることに基づいて、第２搬送用磁石に供給される電流の向き、および、大きさを変える。また、駆動装置３０は、トレイＴのグローバル座標が「１５００」であることに基づいて、制動用磁石１２Ｂに供給される電流の大きさを変える。

図９（ｄ）が示すように、駆動装置３０は、トレイＴにおける進行方向Ｘの先端部が、座標値ＹＢ３に到達すると、第３存否検知部が、トレイＴの到達を検知する。そして、駆動装置３０は、第３存否検知部の検知結果に基づいて、トレイＴに付随する被搬送磁石１３Ａ２との同期を保つように第３搬送用磁石に電流の供給をはじめると共に、第２搬送用磁石に電流の供給を停止する。また、制御部３１は、第３読取部１６Ｂ３のカウント値を「０」から順にカウントアップすると共に、第３読取部１６Ｂ３のカウント値が「０」であるときのグローバル座標である「２０００」を補償値とする。つまり補償値は、第３読取部１６Ｂ３のカウント値が「０」であるときの、読取部１６Ｂ２のカウント値に直前の補償値を加算した値と同値となり、受け渡される。すなわち、ローカル座標の切り換え事象が発生する。

この間、駆動装置３０は、第３読取部１６Ｂ３のカウント値に、補償値である「２０００」を加算した値を、トレイＴのグローバル座標として用いる。そして、駆動装置３０は、トレイＴのグローバル座標に基づいて、第３搬送用磁石に供給される電流の向き、および、大きさを変える。また、駆動装置３０は、複数の制動用磁石１２ＢのなかでトレイＴと対向する制動用磁石１２ＢをトレイＴのグローバル座標に基づいて特定し、特定された制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。これにより、駆動装置３０は、トレイＴをさらに進行方向Ｘに搬送する。制御部３１は、第３読取部１６Ｂ３のカウント値をグローバル座標に変換しはじめると、第２読取部１６Ｂ２のカウント値を「０」に戻す。

すなわち、制御部３１は、可動子１３Ａに対する作用対象を第２搬送用磁石から第３搬送用磁石に切り換えるときに、グローバル座標の変換元を、第２読取部１６Ｂ２によるローカル座標から、第３読取部１６Ｂ３によるローカル座標に切り換える。この際、制御部３１は、第３読取部１６Ｂ３によるローカル座標の変換では、第３読取部１６Ｂ３によるローカル座標に補償値を加算する。そして、制御部３１が、グローバル座標の変換対象を、第３読取部１６Ｂ３によるローカル座標に切り換えると、第２読取部１６Ｂ２は、次のトレイＴについてローカル座標をインクリメントできる。

なお、後続するトレイＴにおける進行方向Ｘの先端部が、座標値ＹＢ１に到達すると、第１存否検知部は、再び、トレイＴの到達を検知する。駆動装置３０は、第１存否検知部の検知結果に基づいて、再び、トレイＴに付随する被搬送磁石１３Ａ２との同期を保つように第１搬送用磁石に電流の供給をはじめる。また、後続するトレイＴにおける進行方向Ｘの先端部が、座標値ＹＢ１を通過しはじめると、制御部３１は、第１読取部１６Ｂ１のカウント値を「０」から順に、再び、カウントアップする。そして、制御部３１は、各読取部１６Ｂ、各搬送用磁石１３Ｂ１、および、各制動用磁石１２Ｂの駆動の制御を、先行するトレイＴと同様に繰り返す。

［作用２：制動処理］
制御部３１は、右側の制動用磁石１２Ｂの駆動を制御することに際して、右側のトレイ距離検知部１５が出力する測定値を入力し、当該トレイ距離検知部１５に対応づけられた右側の制動用磁石１２Ｂにおける駆動を、当該トレイ距離検知部１５の測定値に基づいて制御する。制御部３１は、左側の制動用磁石１２Ｂの駆動を制御することに際しても同様に、左側のトレイ距離検知部１５が出力する測定値を入力し、左側の制動用磁石１２Ｂにおける駆動を、左側のトレイ距離検知部１５の測定値に基づいて制御する。

すなわち、制御部３１は、右側でのトレイ位置の測定値をフィードバック値として、右側でのトレイ位置の位置偏差、および、右側でのトレイＴの速度偏差から、右側での吸引力目標値を算出する。同様に、制御部３１は、左側でのトレイ位置の測定値をフィードバック値として、左側でのトレイ位置の位置偏差、および、左側でのトレイＴの速度偏差から、左側での吸引力目標値を算出する。

次いで、制御部３１は、右側のトレイ距離検知部１５による測定値と、オフセットデータ３２Ｂとを用いて、当該測定値に基づくオフセット値Ｋｉを、右側の制動用磁石１２Ｂに適用するオフセット値として算出する。そして、制御部３１は、右側での吸引力目標値と、右側でのオフセット値との加算値を、右側での吸引力指令値として算出する。また、制御部３１は、左側のトレイ距離検知部１５による測定値と、オフセットデータ３２Ｂとを用いて、当該測定値に基づくオフセット値Ｋｉを、左側の制動用磁石１２Ｂに適用するオフセット値として算出する。そして、制御部３１は、左側での吸引力目標値と、左側でのオフセット値との加算値を、左側での吸引力指令値として算出する。

次いで、制御部３１は、右側の制動用磁石１２Ｂに適用する電流指令値と、左側の制動用磁石１２Ｂに適用する電流指令値とを、共通する電流データ３２Ａを用いて算出する。すなわち、制御部３１は、右側のトレイ距離検知部１５による測定値、右側の吸引力指令値、および、電流データ３２Ａを用いて、右側のトレイ距離検知部１５による測定値と、右側の吸引力指令値とに基づく電流指令値を算出する。また、制御部３１は、左側のトレイ距離検知部１５による測定値、左側の吸引力指令値、および、電流データ３２Ａを用いて、左側のトレイ距離検知部１５による測定値と、左側の吸引力指令値とに基づく電流指令値を算出する。

このように、駆動装置３０が算出する吸引力指令値Ｆｎは、トレイ位置Ｙｍを用いたフィードバック制御によって算出される。駆動装置３０が算出する電流指令値Ｃｉｎｍは、算出された吸引力指令値Ｆｎ、トレイ位置の測定値、および、電流データ３２Ａを用いて算出される。これにより、図１０が示すように、制動用磁石１２Ｂに供給される電流値は、トレイ距離検知部１５とトレイＴとの距離、すなわち、制動用磁石１２ＢとトレイＴとの間の作用距離Ｗが反映された値となる。

また、電流指令値Ｃｉｎｍを生成するための吸引力指令値Ｆｎが、吸引力目標値とオフセット値Ｋｉとの加算値である。吸引力指令値Ｆｎを算出するためのオフセット値Ｋｉは、オフセットデータ３２Ｂと、トレイ位置の測定値とを用いて算出される。これらにより、制動用磁石１２Ｂに供給される電流値は、オフセット値Ｋｉの分だけ、トレイ位置Ｙｍを目標位置に近づける大きさとなる。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることが可能である。
（１）トレイＴのグローバル座標は、搬送部１０が備える各読取部１６Ｂのローカル座標から変換されるため、エンコーダーの出力を伝送するための信号ケーブルを、トレイＴではなく、トレイＴを搬送するための装置に接続することが可能となる。そのため、相互に隣り合う真空チャンバー１の間で信号ケーブルを移動させがたい真空処理装置などにも、搬送装置２が適用可能となる。

（２）また、第１読取部１６Ｂ１のローカル座標から第２読取部１６Ｂ２のローカル座標に変換対象が切り換わった後は、第１読取部１６Ｂ１は、次のトレイＴの到達を受けてローカル座標をインクリメントできる。そのため、複数のトレイＴを連続的に搬送することが求められる量産機においても、こうした搬送装置２を適用することが可能となる。

（３）変換対象を、第１読取部１６Ｂ１のローカル座標から、第２読取部１６Ｂ２のローカル座標に切り換えることが、第１搬送用磁石の駆動から、第２搬送用磁石の駆動に切り換えること、すなわち、可動子１３Ａに対する作用対象の切り換えと共に行われる。これにより、変換対象の切り換えと、作用対象の切り換えと、の整合を図ることが可能である。これにより、例えば、第１読取部１６Ｂ１による読み取りが不能であるにも関わらず変換対象の切り換えがなされないこと、あるいは、第２読取部１６Ｂ２による読み取りが不能であるにも関わらず変換対象が切り換えられることを生じることが抑えられる。すなわち、変換対象の切り換えと、作用対象の切り換えと、の不整合に起因してグローバル座標に誤差を生じることが抑制可能ともなる。

（４）また、変換対象を、第１読取部１６Ｂ１のローカル座標から、第２読取部１６Ｂ２のローカル座標に、より円滑に切り換え可能ともなる。これは、ローカル座標の切り換えが可能な距離、つまり読取部１６Ｂの間隔内にドア１０６やゲートバルブ１０５が存在した場合でも、トレイＴが円滑に搬送できることを意味する。なお、読取部１６Ｂの間隔は、トレイＴの前後方向の長さよりも若干短くされてもよいし、スケール１６Ａのみを伸長させて、これに対応した間隔としてもよい。
（５）変換対象の切り換え時におけるグローバル座標と、第２読取部１６Ｂ２が出力したローカル座標との加算という簡便な演算によって、第２読取部１６Ｂ２のローカル座標を変換することが可能ともなる。

（６）変換対象を、第１読取部１６Ｂ１のローカル座標から、第２読取部１６Ｂ２のローカル座標に切り換えることが、第２存否検知部によるトレイＴの存否の検知に基づいて行われる。これにより、トレイＴの実際の存否に基づいて変換対象の切り換えが行われるため、例えば、第１読取部１６Ｂ１による読み取りが不能であるにも関わらず変換対象の切り換えがなされないこと、あるいは、第２読取部１６Ｂ２による読み取りが不能であるにも関わらず変換対象の切り換えが行われることが抑制可能ともなる。すなわち、変換対象の切り換えと、読取部の切り換えと、の不整合に起因してグローバル座標に誤差を生じることが抑制可能ともなる。

（７）制動用磁石１２Ｂに近いトレイ位置で吸引力指令値Ｆｎが算出される場合と、制動用磁石１２Ｂから遠いトレイ位置で吸引力指令値Ｆｎが算出される場合との間では、制動用磁石１２ＢがトレイＴに作用させる吸引力の作用距離が相互に異なる。吸引力を作用させるためのこうした空間的な差異は、トレイ位置Ｙｍに対応づけられた電流指令値Ｃｉｎｍを算出することによって低減可能となる。これにより、左右方向における揺動のような不安定な挙動がトレイに生じることが抑制可能となる。

（８）トレイ位置の測定値と吸引力指令値Ｆｎとに対応づけられた電流指令値Ｃｉｎｍがテーブルから算出されるため、上記（７）に準じた効果を得ることの実行性を高めることが可能ともなる。

（９）また、制動用磁石１２ＢがトレイＴに作用させる実際の吸引力は、トレイＴと制動用磁石１２Ｂとの間の距離が長いほど小さいため、上記（７）に準じた効果を得ることの実行性をさらに高めることが可能ともなる。

（１０）トレイ位置によって変動するオフセット値Ｋｉがフィードフォワード比例ゲインとして用いられる。そのため、サイドフォースなどのようなトレイ位置を目標位置から逸脱させるような外乱に対する補償を、適切、かつ、高い即応性のもとで行うことが可能となる。

（１１）トレイＴと制動用磁石１２Ｂとの間の距離が長いほど、オフセット値Ｋｉを大きくすること、ひいては、吸引力を高めることが可能となるから、上記（１０）に準じた効果を得ることの実効性を高めることが可能となる。

（１２）また、トレイ位置の測定値と制動用磁石１２Ｂとの距離が所定値以下であるときに、オフセット値Ｋｉを一定値にすることが可能となるから、トレイＴに作用する実際の吸引力が過大となることが抑制可能となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［電流データ］
・電流データ３２Ａは、各種の演算式に変更可能である。演算式は、トレイ位置Ｙｍと吸引力指令値Ｆｎとから電流指令値Ｃｉｎｍを算出可能とする、言わば、トレイ位置Ｙｍ、および、吸引力指令値Ｆｎと、電流指令値Ｃｉｎｍとの関係式である。要は、電流データ３２Ａは、制動力が作用する距離の差異という空間的な差異を補償する電流指令値を、トレイ位置と吸引力指令値とから算出可能な構成であればよい。

・電流データ３２Ａの一部は、トレイ位置Ｙｍと吸引力指令値Ｆｎとの複数の組み合わせについて、相互に等しい電流指令値Ｃｉｎｍを対応づけてもよい。例えば、トレイ位置Ｙｍが目標位置の近辺であるトレイ位置Ｙｍの範囲について、複数のトレイ位置Ｙｍに一定値の電流指令値Ｃｉｎｍが対応づけられてもよい。

［オフセットデータ］
・オフセットデータ３２Ｂは、各種の演算式に変更可能である。演算式は、トレイ位置Ｙｍからオフセット値Ｋｉを算出可能とする、トレイ位置Ｙｍとオフセット値Ｋｉとの関係式である。要は、オフセットデータ３２Ｂは、トレイ位置Ｙｍを目標位置に近づけるためのオフセット値Ｋｉをトレイ位置の測定値から算出可能な構成であればよい。

・オフセットデータ３２Ｂを構成するオフセット値Ｋｉの全ては、トレイ位置Ｙｍが制動用磁石１２Ｂから離れるほど大きい値に変更可能である。
・オフセットデータ３２Ｂを構成するオフセット値Ｋｉは、吸引力目標値よりも吸引力指令値を高める値に限らない。例えば、実際の吸引力よりも大きい吸引力目標値が常に算出されるように、位置制御部４２や速度制御部４３が構成されている場合には、吸引力目標値よりも吸引力指令値を低めるようなオフセット値Ｋｉによってオフセットデータ３２Ｂは構成される。

・あるいは、位置制御部４２や速度制御部４３は、実際の吸引力よりも大きい吸引力目標値が常に算出される第１範囲、および、実際の吸引力よりも小さい吸引力目標値が常に算出される第２範囲を、トレイ位置の範囲として特定可能に構成されてもよい。この場合、オフセットデータ３２Ｂは、第１範囲には、吸引力目標値よりも吸引力指令値を低めるようなオフセット値Ｋｉを備え、第２範囲には、吸引力目標値よりも吸引力指令値を高めるようなオフセット値Ｋｉを備える。

要は、オフセット値Ｋｉは、吸引力目標値に加えられる補償値であって、トレイ位置を目標位置から逸脱させるような外乱をトレイ位置Ｙｍに基づいて補償する値であればよい。

・オフセットデータ３２Ｂは、トレイ位置Ｙｍと制動用磁石１２Ｂとの左右方向Ｙにおける距離が所定値以上である範囲に、オフセット値Ｋｉとして一定値が対応づけられる、という構成に変更可能である。

［エンコーダー］
・スケール１６Ａは、インクリメンタルリニアスケールに限らず、インクリメンタルロータリースケールに変更可能である。この際、固定子１０Ｂは、例えば、左右方向に回転軸を有する回転体であって、相互に異なる磁極が周方向に沿って交互に繰り返された外周面を備える。そして、固定子１０Ｂは、回転体の回転に追従させて可動子１３Ａを進行方向Ｘに進めるように構成される。スケール１６Ａは、固定子１０Ｂの回転に追従させて被読取パターンが回転するように、固定子１０Ｂに取り付けられる。

すなわち、スケール１６Ａは、トレイＴではなく、固定子１０Ｂに備えられてもよい。この構成であれば、トレイＴからスケール１６Ａを割愛することが可能であって、トレイＴが備える構成の簡素化を図ることが可能ともなる。

［制動力］
・上記実施形態では、トレイ位置を目標位置に配置するための制動力が、トレイＴを制動用磁石１２Ｂに向けて吸引する吸引力である例を説明した。これに限らず、トレイ位置を目標位置に配置するための制動力は、トレイＴを制動用磁石１２Ｂから遠ざける斥力であってもよい。この場合、被制動部１２Ａは永久磁石である。

・被制動部１２Ａが永久磁石である場合、制動用磁石１２Ｂに流す電流の向きが変わると、被制動部１２Ａに作用する磁力もまた、引力から斥力、あるいは、斥力から引力に変わる。そのため、被制動部１２Ａと制動用磁石１２Ｂとの組みは、トレイＴの左右方向における右側と左側とのいずれか一方にのみ位置する構成であってもよい。

・上記実施形態では、トレイ距離検知部１５が１つの制動用磁石１２Ｂに対して１つずつ対応づけられる例を説明した。これを変更して、進行方向Ｘにおいて、相互に隣り合うトレイ距離検知部１５の間隔と、相互に隣り合う制動用磁石１２Ｂの間隔とは、相互に異なってもよい。

例えば、制動用磁石１２Ｂは、１つのトレイ距離検知部１５に対して２つ以上ずつ対応づけられてもよい。この際、駆動装置３０は、例えば、グローバル座標系における各制動用磁石１２Ｂの座標値を有する。また、駆動装置３０は、トレイＴの搬送位置と制動用磁石１２Ｂとの間の距離が所定値以下である制動用磁石１２Ｂを特定する。そして、駆動装置３０は、トレイＴにおける左右方向での変位を抑えるように、特定された制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。

例えば、トレイ距離検知部１５は、１つの制動用磁石１２Ｂに対して２つ以上ずつ対応づけられてもよい。この際、駆動装置３０は、例えば、グローバル座標系における各制動用磁石１２Ｂの座標値を有する。また、駆動装置３０は、トレイＴの搬送位置と制動用磁石１２Ｂとの間の距離が所定値以下である制動用磁石１２Ｂを特定する。そして、駆動装置３０は、各トレイ距離検知部１５の測定値からトレイＴの姿勢を特定し、トレイＴにおける左右方向での変位を抑えるように、特定された制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。
・トレイ距離検知部１５は、トレイＴを挟む左右両側のうち一方にのみ位置する構成であってもよい。左右方向における制動用磁石１２Ｂの間の距離と、左右方向におけるトレイＴの幅とは、予め把握することは可能であるから、トレイＴを挟む左右両側のうち一方側の距離を検知すれば、他方側の距離を算出することは可能である。

［その他］
・被案内部材２１Ａは、案内部２０に引き付けられる磁性体であってもよい。要は、被案内部材２１Ａは、案内部２０が作用させる磁力を受けて鉛直方向Ｚの上側に変位する構成であればよい。

・案内部材２１Ｂは、トレイＴを引き付ける磁性体であってもよい。要は、案内部材２１Ｂは、被案内部材２１Ａが作用させる磁力を受けて、被案内部材２１Ａを鉛直方向Ｚの上側に変位させる構成であればよい。

・被制動部１２Ａは、制動用磁石１２Ｂに引き付けられる磁性体であってもよい。要は、被制動部１２Ａは、制動用磁石１２Ｂが作用させる磁力を受けて、被制動部１２Ａを左右方向に変位させる構成であればよい。

・駆動装置３０は、存否検知部１３Ｂ２を割愛された構成であってもよい。この際、駆動装置３０は、例えば、各搬送用磁石１３Ｂ１のグローバル座標を有する。そして、駆動装置３０は、トレイＴの搬送位置と搬送用磁石１３Ｂ１との距離が所定値以下である搬送用磁石１３Ｂ１を搬送位置に基づいて特定し、トレイＴが進行方向Ｘに搬送されるように、特定された各搬送用磁石１３Ｂ１の駆動を制御してもよい。
・駆動装置３０は、在荷センサー１３Ｋを割愛された構成であってもよい。この際、駆動装置３０は、複数の制動用磁石１２ＢのなかでトレイＴと対向する制動用磁石１２Ｂを第１読取部１６Ｂ１のカウント値に基づいて特定し、特定された制動用磁石１２Ｂの駆動を制御する。

・制御部３１は、電流データ３２Ａを用いた電流指令値Ｃｉｎｍの算出、すなわち、トレイ位置の測定値と吸引力指令値Ｆｎとに対応づけられた電流指令値Ｃｉｎｍの算出を割愛し、単に、吸引力指令値Ｆｎから電流指令値を算出する構成に変更可能である。この構成であっても、上記（１）から（６）、および、上記（１０）から（１２）に準じた効果を得ることは可能である。

・制御部３１は、オフセットデータ３２Ｂを用いたオフセット値Ｋｉの算出、および、吸引力目標値とオフセット値Ｋｉとの加算を割愛し、吸引力目標値を吸引力指令値Ｆｎとする構成に変更可能である。この構成であっても、上記（１）から（８）に準じた効果を得ることは可能である。

・搬送装置は、基板Ｓを水平面に沿って倒した状態でトレイを搬送してもよい。

Ｃｉ１１，Ｃｉ１２，Ｃｉ１３，Ｃｉ２１，Ｃｉ３１，Ｃｉｎｍ…電流指令値、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５，Ｋｉ…オフセット値、Ｓ…基板、Ｔ…トレイ、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５，Ｙｍ…トレイ位置、１…真空チャンバー、２…搬送装置、１０…搬送部、３０…駆動装置、３２Ａ…電流データ、３２Ｂ…オフセットデータ。

Claims

基板を載置可能に構成されたトレイを磁気浮上させながら搬送する搬送装置であって、
前記トレイが可動子を備え、
前記可動子と第１リニアモーターを構成する第１固定子と、
前記可動子と第２リニアモーターを構成する第２固定子であって、前記第１固定子よりも前記トレイの進行方向に位置する前記第２固定子と、
前記第１固定子による駆動量を検知する第１エンコーダーと、
前記第２固定子による駆動量を検知する第２エンコーダーと、
前記トレイのグローバル座標に基づいて各固定子の駆動を制御する制御部と、を備え、
各エンコーダーは、インクリメンタルエンコーダーであり、
前記制御部は、各エンコーダーの出力したローカル座標を変換して前記グローバル座標を算出可能に構成されて、先行する前記トレイについて、変換対象を、前記第１エンコーダーのローカル座標から、前記第２エンコーダーのローカル座標に切り換え、前記変換対象を切り換えた後は、後続する前記トレイについて、前記第１エンコーダーがローカル座標をインクリメントする
搬送装置。
前記制御部は、前記可動子に対する作用対象を前記第１固定子から前記第２固定子に切り換えるときに、前記変換対象を、前記第１エンコーダーのローカル座標から、前記第２エンコーダーのローカル座標に切り換える
請求項１に記載の搬送装置。
前記制御部は、前記可動子の作用対象を前記第１固定子から前記第２固定子に切り換えるときの前記グローバル座標を補償値とし、前記第２エンコーダーが出力したローカル座標の変換では、前記第２エンコーダーが出力したローカル座標に前記補償値を加算する
請求項２に記載の搬送装置。
前記トレイが存在することを検知する存否検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記存否検知部が前記トレイの存在を検知するときに、前記可動子の作用対象を前記第１固定子から前記第２固定子に切り換えると共に、前記変換対象を、前記第１エンコーダーのローカル座標から、前記第２エンコーダーのローカル座標に切り換える
請求項１から３のいずれか一項に記載の搬送装置。
真空チャンバーと、
基板を載置可能なトレイと、
前記真空チャンバーのなかで前記トレイを搬送する搬送装置と、を備え、
前記トレイは、可動子を備え、
前記搬送装置は、請求項１から４のいずれか一項に記載の搬送装置である
真空処理装置。