振動浮上装置及び振動浮上搬送装置
【課題】振動プレートを支持するプレート支持部を容易に設置できるとともに、振動プレートが熱膨張した場合でも、プレート支持部が振動プレートの振動を妨げることのない振動浮上装置及び振動浮上搬送装置を提供する。
【解決手段】振動プレートと、前記振動プレートを振動させる振動子と、前記振動プレートを支持するプレート支持部と、を備え、前記振動子により前記振動プレートを特定周波数で振動させることにより、前記振動プレート上の対象物を前記振動プレートの表面から浮上させる振動浮上装置であって、前記プレート支持部は、前記振動プレートの裏面と対向する部分にエアを噴出するエア噴出部を有しており、前記エア噴出部から噴出されたエアにより前記振動プレートが浮上した状態で支持される構成とする。
【解決手段】振動プレートと、前記振動プレートを振動させる振動子と、前記振動プレートを支持するプレート支持部と、を備え、前記振動子により前記振動プレートを特定周波数で振動させることにより、前記振動プレート上の対象物を前記振動プレートの表面から浮上させる振動浮上装置であって、前記プレート支持部は、前記振動プレートの裏面と対向する部分にエアを噴出するエア噴出部を有しており、前記エア噴出部から噴出されたエアにより前記振動プレートが浮上した状態で支持される構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板をプレートから浮上させて搬送する基板搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）のフォトリソグラフィの技術分野では、基板に所定処理を行う基板処理装置から次工程における基板処理装置への基板の搬送に基板搬送装置が使用されている。中でも基板をプレートから浮上させた状態で搬送を行う浮上搬送装置は、ロボットハンドなどによる搬送装置に比べて基板の姿勢変化の動作がないため、タクトタイムを短縮できるという利点を有している。
【０００３】
一般に、浮上搬送装置は、プレートの表面からエアを噴出させることにより基板をプレートから浮上させるエア浮上搬送装置が知られている。ところが、エア浮上搬送装置は、搬送される基板表面が噴出するエアの流れの影響を受けることや、エアによるパーティクルの影響を受ける場合があるという問題を有していることから、プレートを振動させることにより基板を浮上させる振動浮上装置を用いた振動浮上搬送装置が考案されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
振動浮上装置は、振動プレートと振動子とを備えており、振動子により振動プレートを特定周波数で振動させることにより、振動プレート上の対象物（例えば基板等）を浮上させることができる。具体的には、振動プレートは、ほぼ水平状態にプレート支持部で支持されており、振動子が振動プレートに当接した状態で設けられている。そして、振動子により振動プレートを特定周波数（例えば超音波領域の周波数）で振動させることにより、振動プレートと基板との間に空気層が形成され、基板が振動プレートの表面から浮上する。また、振動浮上搬送装置は、上述の振動浮上装置に搬送装置が設けられており、浮上した基板を所定の方向にガイドすることにより、基板を浮上させた状態で搬送できるようになっている。
【０００５】
ここで、振動プレートは、プレート支持部により振動プレートの振動が妨げられることのないように支持されている。具体的には、プレート支持部は、ピン状の形状を有しており、ピン状のプレート支持部が振動プレートに当接することにより支持している。すなわち、振動プレートを特定周波数で振動させると、振動プレートには、厚み方向に最大振幅になる「腹」部分と、厚み方向の振幅がゼロになる「節」部分とが形成される。そして、ピン状のプレート支持部は、振動プレートの振動が妨げられることのないように、この「節」部分にピン状の先端部分を当接させることにより、振動プレートを支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２４４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の振動浮上装置又は振動浮上搬送装置では、プレート支持部が振動プレートの振動を妨げることなく支持するのは困難であるという問題があった。すなわち、プレート支持部の設置には、振動プレートの「腹」部分と「節」部分とを正確に見極め、プレート支持部を「節」部分に精度よく設置する必要がある。仮にずれて設置した場合には、振動プレートの振動が妨げられるため所定の周波数で振動させることが困難になる。また、特定の周波数で振動する振動プレートとプレート支持部とが接触すると、その接触によりパーティクルが発生するとともに、高周波音の騒音が発生する虞がある。そのため、プレート支持部の先端部分を精度よく振動プレートの「節」部分に当接させるという設置作業には、非常に手間がかかるという問題があった。
【０００８】
また、プレート支持部の先端部分を振動プレートの「節」部分に精度よく設置できた場合であっても、振動プレートが振動子によって振動されると、その振動とともに熱が発生する。その結果、プレート支持部を設置した時に振動プレートの温度に比べて、しばらく時間が経過した振動プレートの温度は僅かに高温になり、振動プレートが熱膨張する。また、振動プレートの温度上昇により共振周波数が変化する。そうすると、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置が僅かにずれ、当初のプレート支持部の配置位置では振動プレートの振動が妨げられ、上述のパーティクル及び騒音の問題が露呈してしまう虞があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、振動プレートを支持するプレート支持部を容易に設置できるとともに、振動プレートが熱膨張した場合、また、振動プレートの温度上昇により共振周波数が変化し「節」位置がずれた場合でも、プレート支持部が振動プレートの振動を妨げることのない振動浮上装置及び振動浮上搬送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の振動浮上装置は、振動プレートと、前記振動プレートを振動させる振動子と、前記振動プレートを支持するプレート支持部と、を備え、前記振動子により前記振動プレートを特定周波数で振動させることにより、前記振動プレート上の対象物を前記振動プレートの表面から浮上させる振動浮上装置であって、前記プレート支持部は、前記振動プレートの裏面と対向する部分にエアを噴出するエア噴出部を有しており、前記エア噴出部から噴出されたエアにより前記振動プレートが浮上した状態で支持されることを特徴としている。
【００１１】
上記振動浮上装置によれば、振動プレートを支持するプレート支持部には、振動プレートの裏面と対向する部分にエア噴出部が備えられており、このエア噴出部から噴出されるエアにより振動プレートが浮上した状態で支持されるため、振動プレートの振動を妨げることなく支持することができる。すなわち、エア噴出部からエアが噴出されると、振動プレートの裏面とプレート支持部との間に空気層が形成され、この空気層分だけ振動プレートがプレート支持部から浮上した状態で支持される。そして、エア噴出部のエア圧を調整することにより前記空気層の厚みを調節することができるため、振動プレートの「腹」部分の振幅よりも大きな寸法に前記空気層が形成されるように調節することにより、振動する振動プレートがプレート支持部に接触するのを回避した状態で支持することができる。したがって、プレート支持部の配置は、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく自由に配置することができるため、プレート支持部の設置作業を容易にすることができる。また、振動プレートが熱膨張した場合、また、振動プレートの温度上昇により共振周波数が変化し「節」位置がずれた場合でも、振動プレートとプレート支持部とが接触することがないため、パーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００１２】
また、前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に凹形状に形成された規制凹部に前記プレート支持部の一部を挿入させることにより形成されており、前記プレート支持部は、前記規制凹部の側壁面に対向する位置に側面エア噴出部がさらに設けられている構成としてもよい。
【００１３】
この構成によれば、振動プレートの規制凹部にプレート支持部の一部が挿入されているため、振動プレートの水平方向の変位が規制される。さらに、側壁面に対応する側面エア噴出部からエアが噴出されることにより、規制凹部にプレート支持部の一部が挿入された状態で振動プレートが水平方向に変位しようとした場合に側面エア噴出部から噴出されるエア圧により規制凹部とプレート支持部とが接触するのを回避することができる。すなわち、機械的に完全に固定される場合に比べて水平方向の振動は僅かに許容されるため、振動プレートの振動が妨げられることなく振動プレートの水平方向の変位を抑えることができる。したがって、振動プレートとプレート支持部とが接触することによるパーティクルの発生を抑えつつ、振動プレートの水平方向の変位を規制することができる。
【００１４】
また、前記水平方向規制機構の前記プレート支持部は、ガイド部材上に配置されており、このガイド部材により、プレート支持部の取付位置は振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを許容される構成としてもよい。
【００１５】
この構成によれば、振動プレートが水平方向に変位した場合、振動プレートの規制凹部が変位するのにしたがって、プレート支持部の取付位置がガイド部材とともに移動する。したがって、振動プレートが熱膨張を生じた場合であっても、熱膨張が起因する変位量をガイド部材で吸収させることができるため、振動プレートに歪み変形を生じさせることなく振動プレートを浮上した状態で支持することができる。
【００１６】
また、前記振動プレートは、複数の前記プレート支持部で支持されており、これら複数のプレート支持部のうち、前記水平方向規制機構のプレート支持部は、一方向に並べて配列されており、これら水平方向規制機構のプレート支持部のうち、１つ以外は前記ガイド部材上に配置されており、そのガイド部材の移動方向は、プレート支持部の配列方向である構成にしてもよい。
【００１７】
この構成によれば、複数のプレート支持部の中に水平方向規制機構を有するプレート支持部が少なくとも１つ含まれているため、振動プレートの水平方向の変位を抑えて振動プレートを支持することができる。そして、１列に配列された水平方向規制機構を有するプレート支持部と水平方向に変位するのを規制する機能がないプレート支持部とによって支持されていることにより、仮に振動プレートが熱膨張し水平方向の延びが生じた場合でも、水平方向規制機構を有するプレート支持部により水平方向の変位が規制され落下が防止される。一方、水平方向規制機構のないプレート支持部により支持されている部分は、自由端になるため振動プレートが自由に伸縮変形する。しかし、振動プレートの裏面と対向する部分にエア噴出部が備えられているため、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく支持することができる。また、水平方向規制機構を有するプレート支持部の配列方向の延びは、１つのプレート支持部以外は、ガイド部材上に配置されているため、熱による延びがガイド部材で吸収される。したがって、振動プレートは熱の影響を受けた場合でも、パーティクルの発生や騒音が発生することなく支持することができる。
【００１８】
また、前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に設けられ前記振動プレートの表面と垂直をなす方向に延びる規制突起部と、この規制突起部の変位を拘束する拘束部とを有しており、前記拘束部は、前記規制突起部が挿入可能な挿入孔と、この挿入孔の壁面からエアを噴出するエア供給部とを有しており、この挿入部に前記規制突起部が挿入された状態で前記エア供給部からエアが噴出されることにより、前記規制突起部が振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのが規制される構成にしてもよい。
【００１９】
この構成によれば、振動プレートに設けられた規制突起部が拘束部の挿入孔に挿入された状態で前記エア供給部からエアが供給されると、規制突起部と挿入孔の壁面との間に空気層が介在することにより、エア圧により規制突起部が挿入孔内に拘束される。したがって、規制突起部が振動プレートの表面と水平をなす方向に変位しようとすると規制突起部の変位が規制されることにより、振動プレートが水平方向に変位するのが規制される。また、規制突起部の水平方向の変位がエア圧によって規制されるため、規制突起部が機械的に完全に固定される場合に比べて水平方向の振動は僅かに許容される。これにより、振動プレートの振動が妨げられることなく振動プレートの水平方向の変位を抑えることができる。そして、規制突起部と拘束部とが直接接触しないため、接触することによるパーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するために本発明の振動浮上搬送装置は、上記に記載の振動浮上装置と、前記振動プレート上の対象物を特定方向に導く搬送装置と、を備えることを特徴としている。
【００２１】
この振動浮上搬送装置によれば、プレート支持部にエア噴出部が備えられており、このエア噴出部から噴出されるエアにより振動プレートが浮上した状態で支持されるため、振動する振動プレートがプレート支持部に接触するのを回避することができる。したがって、パーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避して基板を搬送することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の振動浮上装置及び振動浮上搬送装置によれば、振動プレートを支持するプレート支持部を容易に設置できるとともに、振動プレートが熱膨張した場合でも、プレート支持部が振動プレートの振動を妨げるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における振動浮上搬送装置を示す上面図である。
【図２】上記振動浮上搬送装置の側面図である。
【図３】上記振動浮上搬送装置の正面図である。
【図４】プレート支持部を示す拡大図である。
【図５】水平方向規制機構を示す拡大図である。
【図６】他の実施形態におけるプレート支持部の配置を上から見た図である。
【図７】水平方向規制機構付きのプレート支持部を示す図である。
【図８】図６におけるＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の振動浮上装置及び振動浮上搬送装置に係る実施の形態について、図面を用いて説明する。
［実施例１］
図１は、振動浮上搬送装置の一実施形態を示す上面図であり、図２は、振動浮上搬送装置の側面図、図３は、振動浮上搬送装置の正面図である。
【００２５】
図１〜図３において、振動浮上搬送装置１は、対象物（本実施形態では基板２）を浮上させた状態で搬送するものであり、上流側の基板処理装置から次工程における下流側の基板処理装置に基板２を搬送するものである。この振動浮上搬送装置１は、振動浮上装置１０と搬送装置２０とを有しており、振動浮上装置１０によって浮上状態の基板２が搬送装置２０によって特定方向に導かれることによって基板２が搬送されるようになっている。
【００２６】
なお、以下の説明では、基板２が搬送される搬送方向をＸ軸方向とし、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
【００２７】
振動浮上搬送装置１は、振動浮上装置１０を備え、この振動浮上装置１０のＹ軸方向両側に搬送装置２０が配置されている。本実施形態では、振動浮上装置１０はＸ軸方向に２台配列されており、この配列方向に沿って搬送装置２０が配置されている。すなわち、搬送装置２０により振動浮上装置１０上の基板２がＸ軸方向に搬送されるようになっている。
【００２８】
振動浮上装置１０は、基板２を浮上した状態に保つものであり、振動プレート１１を振動させることにより基板２を振動プレート１１の表面１１ａ上に浮上させることができる。この振動浮上装置１０は、振動プレート１１と、この振動プレート１１を振動させる振動子１２と、振動プレート１１を支持するプレート支持部３０とを有しており、プレート支持部３０で支持された振動プレート１１を振動子１２により特定周波数（例えば超音波領域の周波数）で振動させることにより、基板２を振動プレート１１上で浮上させることができる。
【００２９】
振動プレート１１は、矩形状に形成された金属製の平板状部材であり、基板２が供給されるプレート表面１１ａとその裏面１１ｂとがそれぞれ平坦状に形成されている。また、振動プレート１１は、そのプレート表面１１ａが基板２よりも大きいサイズに形成されており、供給された基板２全面がはみ出すことなく、プレート表面１１ａに対向するようになっている。そして、振動プレート１１のプレート表面１１ａに基板２が供給された状態で、振動プレート１１が特定周波数で振動させられると、プレート表面１１ａと基板２との間に空気層が形成され、基板２がプレート表面１１ａから浮上できるようになっている。
【００３０】
この振動プレート１１は、基台１４上に支持されている。基台１４は、金属製の棒状フレーム１４ａが組付けられることにより形成されており、本実施形態では、棒状フレーム１４ａがボルトで固定されることにより直方体形状の枠体に形成されている。そして、この基台１４上にプレート支持部３０が設けられており、このプレート支持部３０により振動プレート１１が支持されている。
【００３１】
プレート支持部３０は、振動プレート１１をその振動を妨げることなく支持するためのものであり、基台１４に連結されるブラケット部３１と、ブラケット部３１に連結されるエアベアリング３２とを有している。このプレート支持部３０は、複数配置されており、本実施形態では、１つの振動プレート１１に対しＸ軸方向及びＹ軸方向に４つずつ計１６個配置されている。そして、エアベアリング３２からエアが噴出されることにより、振動プレート１１が噴出したエアにより浮上した状態で支持されるようになっている。
【００３２】
ここで、図４は、プレート支持部３０の先端部分を拡大した図である。図４に示すように、ブラケット部３１は、金属製の平板状部材であり、一方端が基台１４の棒状フレーム１４ａにボルト３３で連結されている。そして、他方端には、エアベアリング３２が軸部材３４を介して連結されている。すなわち、ブラケット部３１の他方端には、軸部材３４がその軸方向が振動プレート１１と直交する姿勢で設けられており、この軸部材３４の先端部分に、エアベアリング３２が取り付けられている。このように、プレート支持部３０において、振動プレート１１の裏面１１ｂに最も接近する位置にエアベアリング３２が取付けられている。
【００３３】
このエアベアリング３２は、円盤形状を有しており、振動プレート１１の裏面１１ｂと対向する表面は、表面全体からエアが噴出するエア噴出部３２ａが形成されている。すなわち、エアベアリング３２が取付けられた状態では、エアベアリング３２のエア噴出部３２ａが振動プレート１１の裏面１１ｂと対向する姿勢で取付けられている。そして、エアベアリング３２には、エアコンプレッサー（不図示）と連結される配管３５が接続されており、エアコンプレッサーからエアが供給されると、エア噴出部３２ａを通じて振動プレート１１の裏面１１ｂに向かってエアが噴出されるようになっている。したがって、エアコンプレッサーからエアを供給すると、１６個それぞれのエアベアリング３２からエアが噴出されることにより、振動プレート１１の裏面１１ｂとエア噴出部３２ａとの間に空気層が形成され、振動プレート１１がエア噴出部３２ａから浮上した状態で支持される（図４における実線の振動プレート１１。２点鎖線は浮上前の振動プレート１１を示す）。
【００３４】
ここで、振動プレート１１の浮上量は、振動プレート１１の最大振幅よりも大きくなるように設定される。すなわち、振動プレート１１の浮上量は、振動プレート１１の「腹」部分の振幅よりも大きくなるようにエア噴出部３２ａからのエア供給量を調節することより、振動プレート１１とエア噴出部３２ａとの接触が回避され、プレート支持部３０が振動プレート１１の振動を妨げることなく支持することができる。
【００３５】
また、本実施形態の振動浮上装置１０には、水平方向規制機構４０が設けられている。この水平方向規制機構４０は、振動プレート１１が振動プレート１１の表面１１ａと水平をなす方向に変位するのを防止するものである。この水平規制機構は、振動プレート１１の裏面１１ｂに設けられた規制突起部４１と、規制突起部４１の変位を拘束する拘束部４２とを有している。
【００３６】
ここで、図５は、水平方向規制機構４０を示す図である。図５に示すように、規制突起部４１は、振動プレート１１の裏面１１ｂから垂直方向に延びて設けられている。具体的には、規制突起部４１は、一方向に延びる円柱状軸部材であり、その端部に雄ネジが設けられている。そして、振動プレート１１の裏面１１ｂには、雌ネジが設けられており、軸部材３４の雄ネジと振動プレート１１の裏面１１ｂの雌ネジとが螺合されることにより取付けられている。これにより、規制突起部４１は、振動プレート１１の裏面１１ｂと垂直をなす方向に延びるように取付けられる。
【００３７】
また、拘束部４２は、円筒形状のエアブッシュが用いられており、基台１４の棒状フレーム１４ａに取付けられている。拘束部４２は、規制突起部４１が挿入可能な挿入孔４２ａを有しており、棒状フレーム１４ａには、この挿入孔４２ａが垂直方向になる姿勢で取付けられている。これにより、規制突起部４１が振動プレート１１に取付けられた状態で、拘束部４２の挿入孔４２ａに挿入できるようになっている。
【００３８】
また、挿入孔４２ａの壁面には、エアを噴出するエア供給部４２ｂが設けられている。すなわち、挿入孔４２ａの壁面には、壁面全体にわたって複数の孔が形成されており、拘束部４２と配管４３で連結されるエアコンプレッサー（不図示）からエアが供給されると、多数の孔からエアが噴出される。これにより、規制突起部４１の動きがエアの圧力で規制されるようになっている。すなわち、規制突起部４１が挿入孔４２ａに挿入された状態でエア供給部４２ｂにエアが供給されると、規制突起部４１と対面する挿入孔４２ａの壁面全体からエアが噴出することにより挿入孔４２ａ内の圧力が上昇し、そのエアの圧力により規制突起部４１が挿入孔４２ａ内に一時的に固定される。これにより、規制突起部４１が連結される振動プレート１１が振動プレート１１の表面と水平をなす方向に変位（ＸＹ平面上の変位）が防止される。また、規制突起部４１がエアの圧力で拘束されるため、規制突起部４１と拘束部４２とが直接接触しない。したがって、これらが接触することによるパーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００３９】
また、搬送装置２０は、振動プレート１１上の基板２を搬送方向に搬送するものである。搬送装置２０は、一方向に延びるレール２１と、レール２１に沿って移動する基板ガイドユニット５０とを有しており、基板ガイドユニット５０がレール２１に沿って移動することにより、基板ガイドユニット５０によって拘束された基板２が搬送されるようになっている。具体的には、基板ガイドユニット５０は、レール２１に連結されるガイド本体部５１と、基板２に当接する基板ガイド５２とを有しており、基板ガイド５２が基板２を拘束した状態でガイド本体部５１がレール２１に沿って移動することにより基板２が搬送されるようになっている。
【００４０】
レール２１は、基板ガイドユニット５０をガイドするものであり、一方向（本実施形態ではＸ軸方向）に延びるように設けられている。具体的には、Ｘ軸方向に延びる１組の基台２２が搬送方向に沿って振動プレート１１を挟むように配置されており、この基台２２上にレール２１が設けられている。また、レール２１上には、ＬＭガイド２３とリニアモータ２４が設けられている。具体的には、レール２１のＹ軸方向中央位置にリニアモータ２４の固定子（マグネットプレート）がＸ軸方向に延びるように設けられており、この固定子の両側にＬＭガイド２３がＸ軸方向に延びるように設けられている。そして、このＬＭガイド２３には、ガイド本体部５１が連結されており、ガイド本体部５１に設けられた可動子が固定子に接続されている。したがって、リニアモータ２４を駆動させることにより、可動子が固定子に沿って移動すると、ガイド本体部５１がレール２１に沿って移動できるようになっている。すなわち、リニアモータ２４を駆動制御することにより、ガイド本体部５１がＸ軸方向に沿って移動し、任意の位置で停止できるようになっている。
【００４１】
基板ガイド５２は、基板２を拘束するものであり、基板２に当接する基板当接部５２ａを有している。この基板当接部５２ａは、樹脂製の円筒状に形成されており、この基板当接部５２ａが基板２の側面に当接することにより、振動プレート１１上の基板２を拘束することができる。すなわち、基板ガイドユニット５０は、振動プレート１１に対して対角線上に位置するように配置されており、それぞれの基板ガイド５２は、ガイド本体部５１に連結された部分から振動プレート１１側に進退動作可能であって、かつ、昇降動作できるようになっている。これにより、振動プレート１１上に基板２が搬入されると、基板ガイド５２が振動プレート１１側に進出しつつ、基板当接部５２ａが基板の高さ位置になるように調節される。そして、それぞれの基板ガイド５２が基板の対角線上のコーナー部分を挟むように変位させることで、基板当接部５２ａの外周面が基板２の側面に当接し、僅かに圧接することにより、振動プレート１１上に浮上する基板２を拘束することができる。
【００４２】
このような基板ガイドユニット５０は、上流側の振動プレート１１から下流側の振動プレート１１まで移動し、その後、元の振動プレート１１まで復帰する動作を行うことができる。したがって、基板当接部５２ａにより基板２を拘束した状態で、このような動作を行うことにより、基板２を搬送方向に搬送することができるようになっている。
【００４３】
このように、上記実施形態における振動浮上装置１０及び振動浮上搬送装置によれば、振動プレート１１を支持するプレート支持部３０には、振動プレート１１の裏面１１ｂと対向する部分にエア噴出部３２ａが備えられており、このエア噴出部３２ａから噴出されるエアにより振動プレート１１が浮上した状態で支持されるため、振動プレート１１の振動を妨げることなく支持することができる。したがって、プレート支持部３０の配置は、振動プレート１１の「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく自由に配置することができるため、プレート支持部３０の設置作業を容易にすることができる。また、振動プレート１１が熱膨張した場合、また振動プレート１１の温度上昇により共振周波数が変化し「節」位置がずれた場合でも、振動プレート１１とプレート支持部３０とが接触することがないため、パーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、水平方向規制機構４０について、振動プレート１１の裏面１１ｂに設けられた規制突起部４１と、規制突起部４１の変位を拘束する拘束部４２とを有している場合について説明したが、振動プレート１１のＹ軸方向側面にエアベアリング３２が備えられているものであってもよい。具体的には、振動プレート１１のＹ軸方向両側面部分に、この側面部とエア噴出部３２ａとが対向するようにエアベアリング３２を配置する。これにより、振動プレート１１はエアベアリング３２のエア圧によってＹ軸方向の移動が規制される。したがって、この実施形態によっても、振動プレート１１を非接触で固定することができる。
【００４５】
［実施例２］
また、振動浮上装置１０及び振動浮上搬送装置１にかかる他の実施形態について、図６〜図８を用いて説明する。この実施例２における本実施形態では、実施例１に示す水平方向規制機構４０以外の水平方向規制機構４０を有する例である。ここで、図６は、他の実施形態におけるプレート支持部３０の配置を上から見た図であり、図７は、水平方向規制機構４０付きのプレート支持部３０を示す図であり、図８は、図６におけるＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。なお、以下説明する構成以外の構成については、実施例１における構成と同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
図６〜図８において、本実施形態では、４つのプレート支持部３０の上に振動プレート１１が配置されている。これらのプレート支持部３０は、固定型プレート支持部３０ａと、自由型プレート支持部３０ｂであり、図６に示す例では、紙面左側に固定型プレート支持部３０ａが配置されており、紙面右側に自由型プレート支持部３０ｂが配置されている。
【００４７】
自由型プレート支持部３０ｂは、水平方向規制機構４０のないプレート支持部３０であり、図４に示すプレート支持部３０と同じものである。すなわち、上述の説明の通り、基台１４に連結されるブラケット部３１と、ブラケット部３１に連結されるエアベアリング３２とを有しており、エアベアリング３２のエア噴出部３２ａからエアが噴出されることにより、振動プレート１１が噴出したエアにより浮上した状態で支持できるようになっている。
【００４８】
また、固定型プレート支持部３０ａは、振動プレート１１を支持しつつ、振動プレート１１が水平方向に変位するのを防止するためのプレート支持部３０であり、水平方向規制機構４０を有している。ここで、水平方向とは振動プレート１１の表面と水平をなす方向である。本実施形態における水平方向規制機構４０は、振動プレート１１の裏面に凹形状の規制凹部が形成されており、この規制凹部に固定型プレート支持部３０ａの一部が挿入されることによって形成されている。
【００４９】
固定型プレート支持部３０ａは、図７に示すように、円筒状の本体部７１を有しており、その頂上部には、エア噴出部３２ａが設けられている。このエア噴出部３２ａは、焼結材が平板状に形成されたものであり、頂上部の端面とほぼ面位置に配置されている。そして、このエア噴出部３２ａには、本体部７１内に設けられたエア供給路７２と連結されており、このエア供給路７２が図示しないエアコンプレッサーに連結されている。したがって、エアコンプレッサを作動させるとエア噴出部３２ａからエアが噴出されることにより、振動プレート１１が浮上した状態で支持できるようになっている。
【００５０】
また、本体部７１の外周面には、側面エア噴出部３２ｂが設けられている。具体的には、側面エア噴出部３２ｂは、焼結材によって形成されており、焼結材が本体部７１の外周面の一部を全周覆うように設けられている。本実施形態では、焼結材が規制凹部の側壁面に対向する位置に配置されている。そして、この側面エア噴出部３２ｂには、上述のエア供給路７２と連結されており、エアコンプレッサを作動させると側面エア噴出部３２ｂからエアが噴出されるようになっている。これにより、振動プレート１１が水平方向に変位しようとするのを抑えるとともに、水平方向に僅かに変位しても側面エア噴出部３２ｂから噴出されるエアの圧力により振動プレート１１が元の位置に押し戻されることにより、振動プレート１１と固定型プレート支持部３０ａとの接触が回避される。したがって、規制凹部に固定型プレート支持部３０ａの本体部７１が挿入されることにより、振動プレート１１の振動が妨げられることなく振動プレート１１の水平方向の変位が規制される。したがって、振動プレートとプレート支持部とが接触することによるパーティクルの発生を抑えつつ、振動プレートの水平方向の変位を規制することができる。
【００５１】
また、図６に示す例では、プレート支持部３０は４つ設けられており、図６における紙面右側に２つの自由型プレート支持部３０ｂが一列に配置されており、紙面左側に２つの固定型プレート支持部３０ａが一列に配置されている。そして、これら固定型プレート支持部３０ａの１つがガイド部材上に配置されている。
【００５２】
ガイド部材は、図６、図８（ｂ）に示すように、レール８１とスライドブロック８２とを有しており、レール８１が固定型プレート支持部３０ａの配列方向（Ｙ軸方向）に沿って配置され、このレール８１上をスライドブロック８２が移動可能に構成されている。そして、このスライドブロック８２に固定型プレート支持部３０ａが連結されていることにより、固定型プレート支持部３０ａが固定型プレート支持部３０ａの配列方向に沿って移動可能になっている。
【００５３】
これにより、振動プレート１１が熱の影響により水平方向への変形が生じた場合であっても、振動プレート１１に歪み変形を生じさせることなく支持することができる。
【００５４】
すなわち、少なくとも１つの固定型プレート支持部３０ａを有しているため、その水平方向規制機構４０により振動プレート１１の水平方向の変位が規制され、振動プレート１１が落下するのを防止することができる。そして、熱の影響により仮にＸ軸方向に膨張又は収縮した場合には、固定型プレート支持部３０ａで支持されている部分は水平方向規制機構４０により水平方向の変位が規制される。一方、自由型プレート支持部３０ｂで支持されている部分は、水平方向規制機構４０がない自由端であるため振動プレート１１が自由に膨張又は収縮変形する。しかし、自由に膨張又は収縮変形した場合でも、エア噴出部３２ａから噴出されるエアにより浮上した状態で支持しているため、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく支持することができる。
【００５５】
一方、熱の影響により仮にＹ軸方向に膨張又は収縮した場合には、自由型プレート支持部３０ｂで支持されている部分は、上述のＸ軸方向に変形した場合と同様である。また、固定型プレート支持部３０ａで支持されている部分は、水平方向規制機構４０を有しているものの、ガイド部材上に配置された固定型プレート支持部３０ａで支持された部分は、固定型プレート支持部３０ａが膨張又は収縮変形に伴って移動する。すなわち、固定型プレート支持部３０ａの取付位置が規制凹部の位置に追従するため、振動プレート１１の変形により規制凹部の側壁面と固定型プレート支持部３０ａの本体部７１とが接触し振動プレート１１が歪み変形してしまうのを抑えることができる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、プレート支持部３０が４つの場合を説明したが、４つ以上設けるものであってもよい。仮にプレート支持部３０を４つ以上設けた場合には、１つのみガイド部材のない固定型プレート支持部３０ａで支持し、残りはガイド部材を有する固定型プレート支持部３０ａと自由型プレート支持部３０ｂを使用する。そして、ガイド部材のレール８１の延びる方向は、固定型プレート支持部３０ａの配列方向であれば、振動プレート１１の熱による伸縮変形に対応することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、搬送装置２０についてＹ軸方向両側に基板ガイドユニット５０をそれぞれ設け、これらによって基板２の対角線上におけるコーナー部分を把持する例について説明したが、Ｙ軸方向片側のみに基板ガイドユニット５０を設けるものであってもよい。すなわち、片側の基板ガイドユニット５０の基板当接部５２ａを基板２の厚み方向から挟圧する構成とすることにより基板２を把持し、基板ガイドユニット５０がレール８１に沿って移動するものであっても浮上した基板２を搬送することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 振動浮上搬送装置
２ 基板
１０ 振動浮上装置
１１ 振動プレート
１５ 規制凹部
２０ 搬送装置
３０ プレート支持部
３０ａ 固定型プレート支持部
３０ｂ 自由型プレート支持部
３２ エアベアリング
３２ａ エア噴出部
３２ｂ 側面エア噴出部
４０ 水平方向規制機構
４１ 規制突起部
４２ 拘束部
４２ａ 挿入孔
８０ ガイド部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板をプレートから浮上させて搬送する基板搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）のフォトリソグラフィの技術分野では、基板に所定処理を行う基板処理装置から次工程における基板処理装置への基板の搬送に基板搬送装置が使用されている。中でも基板をプレートから浮上させた状態で搬送を行う浮上搬送装置は、ロボットハンドなどによる搬送装置に比べて基板の姿勢変化の動作がないため、タクトタイムを短縮できるという利点を有している。
【０００３】
一般に、浮上搬送装置は、プレートの表面からエアを噴出させることにより基板をプレートから浮上させるエア浮上搬送装置が知られている。ところが、エア浮上搬送装置は、搬送される基板表面が噴出するエアの流れの影響を受けることや、エアによるパーティクルの影響を受ける場合があるという問題を有していることから、プレートを振動させることにより基板を浮上させる振動浮上装置を用いた振動浮上搬送装置が考案されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
振動浮上装置は、振動プレートと振動子とを備えており、振動子により振動プレートを特定周波数で振動させることにより、振動プレート上の対象物（例えば基板等）を浮上させることができる。具体的には、振動プレートは、ほぼ水平状態にプレート支持部で支持されており、振動子が振動プレートに当接した状態で設けられている。そして、振動子により振動プレートを特定周波数（例えば超音波領域の周波数）で振動させることにより、振動プレートと基板との間に空気層が形成され、基板が振動プレートの表面から浮上する。また、振動浮上搬送装置は、上述の振動浮上装置に搬送装置が設けられており、浮上した基板を所定の方向にガイドすることにより、基板を浮上させた状態で搬送できるようになっている。
【０００５】
ここで、振動プレートは、プレート支持部により振動プレートの振動が妨げられることのないように支持されている。具体的には、プレート支持部は、ピン状の形状を有しており、ピン状のプレート支持部が振動プレートに当接することにより支持している。すなわち、振動プレートを特定周波数で振動させると、振動プレートには、厚み方向に最大振幅になる「腹」部分と、厚み方向の振幅がゼロになる「節」部分とが形成される。そして、ピン状のプレート支持部は、振動プレートの振動が妨げられることのないように、この「節」部分にピン状の先端部分を当接させることにより、振動プレートを支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２４４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の振動浮上装置又は振動浮上搬送装置では、プレート支持部が振動プレートの振動を妨げることなく支持するのは困難であるという問題があった。すなわち、プレート支持部の設置には、振動プレートの「腹」部分と「節」部分とを正確に見極め、プレート支持部を「節」部分に精度よく設置する必要がある。仮にずれて設置した場合には、振動プレートの振動が妨げられるため所定の周波数で振動させることが困難になる。また、特定の周波数で振動する振動プレートとプレート支持部とが接触すると、その接触によりパーティクルが発生するとともに、高周波音の騒音が発生する虞がある。そのため、プレート支持部の先端部分を精度よく振動プレートの「節」部分に当接させるという設置作業には、非常に手間がかかるという問題があった。
【０００８】
また、プレート支持部の先端部分を振動プレートの「節」部分に精度よく設置できた場合であっても、振動プレートが振動子によって振動されると、その振動とともに熱が発生する。その結果、プレート支持部を設置した時に振動プレートの温度に比べて、しばらく時間が経過した振動プレートの温度は僅かに高温になり、振動プレートが熱膨張する。また、振動プレートの温度上昇により共振周波数が変化する。そうすると、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置が僅かにずれ、当初のプレート支持部の配置位置では振動プレートの振動が妨げられ、上述のパーティクル及び騒音の問題が露呈してしまう虞があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、振動プレートを支持するプレート支持部を容易に設置できるとともに、振動プレートが熱膨張した場合、また、振動プレートの温度上昇により共振周波数が変化し「節」位置がずれた場合でも、プレート支持部が振動プレートの振動を妨げることのない振動浮上装置及び振動浮上搬送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の振動浮上装置は、振動プレートと、前記振動プレートを振動させる振動子と、前記振動プレートを支持するプレート支持部と、を備え、前記振動子により前記振動プレートを特定周波数で振動させることにより、前記振動プレート上の対象物を前記振動プレートの表面から浮上させる振動浮上装置であって、前記プレート支持部は、前記振動プレートの裏面と対向する部分にエアを噴出するエア噴出部を有しており、前記エア噴出部から噴出されたエアにより前記振動プレートが浮上した状態で支持されることを特徴としている。
【００１１】
上記振動浮上装置によれば、振動プレートを支持するプレート支持部には、振動プレートの裏面と対向する部分にエア噴出部が備えられており、このエア噴出部から噴出されるエアにより振動プレートが浮上した状態で支持されるため、振動プレートの振動を妨げることなく支持することができる。すなわち、エア噴出部からエアが噴出されると、振動プレートの裏面とプレート支持部との間に空気層が形成され、この空気層分だけ振動プレートがプレート支持部から浮上した状態で支持される。そして、エア噴出部のエア圧を調整することにより前記空気層の厚みを調節することができるため、振動プレートの「腹」部分の振幅よりも大きな寸法に前記空気層が形成されるように調節することにより、振動する振動プレートがプレート支持部に接触するのを回避した状態で支持することができる。したがって、プレート支持部の配置は、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく自由に配置することができるため、プレート支持部の設置作業を容易にすることができる。また、振動プレートが熱膨張した場合、また、振動プレートの温度上昇により共振周波数が変化し「節」位置がずれた場合でも、振動プレートとプレート支持部とが接触することがないため、パーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００１２】
また、前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に凹形状に形成された規制凹部に前記プレート支持部の一部を挿入させることにより形成されており、前記プレート支持部は、前記規制凹部の側壁面に対向する位置に側面エア噴出部がさらに設けられている構成としてもよい。
【００１３】
この構成によれば、振動プレートの規制凹部にプレート支持部の一部が挿入されているため、振動プレートの水平方向の変位が規制される。さらに、側壁面に対応する側面エア噴出部からエアが噴出されることにより、規制凹部にプレート支持部の一部が挿入された状態で振動プレートが水平方向に変位しようとした場合に側面エア噴出部から噴出されるエア圧により規制凹部とプレート支持部とが接触するのを回避することができる。すなわち、機械的に完全に固定される場合に比べて水平方向の振動は僅かに許容されるため、振動プレートの振動が妨げられることなく振動プレートの水平方向の変位を抑えることができる。したがって、振動プレートとプレート支持部とが接触することによるパーティクルの発生を抑えつつ、振動プレートの水平方向の変位を規制することができる。
【００１４】
また、前記水平方向規制機構の前記プレート支持部は、ガイド部材上に配置されており、このガイド部材により、プレート支持部の取付位置は振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを許容される構成としてもよい。
【００１５】
この構成によれば、振動プレートが水平方向に変位した場合、振動プレートの規制凹部が変位するのにしたがって、プレート支持部の取付位置がガイド部材とともに移動する。したがって、振動プレートが熱膨張を生じた場合であっても、熱膨張が起因する変位量をガイド部材で吸収させることができるため、振動プレートに歪み変形を生じさせることなく振動プレートを浮上した状態で支持することができる。
【００１６】
また、前記振動プレートは、複数の前記プレート支持部で支持されており、これら複数のプレート支持部のうち、前記水平方向規制機構のプレート支持部は、一方向に並べて配列されており、これら水平方向規制機構のプレート支持部のうち、１つ以外は前記ガイド部材上に配置されており、そのガイド部材の移動方向は、プレート支持部の配列方向である構成にしてもよい。
【００１７】
この構成によれば、複数のプレート支持部の中に水平方向規制機構を有するプレート支持部が少なくとも１つ含まれているため、振動プレートの水平方向の変位を抑えて振動プレートを支持することができる。そして、１列に配列された水平方向規制機構を有するプレート支持部と水平方向に変位するのを規制する機能がないプレート支持部とによって支持されていることにより、仮に振動プレートが熱膨張し水平方向の延びが生じた場合でも、水平方向規制機構を有するプレート支持部により水平方向の変位が規制され落下が防止される。一方、水平方向規制機構のないプレート支持部により支持されている部分は、自由端になるため振動プレートが自由に伸縮変形する。しかし、振動プレートの裏面と対向する部分にエア噴出部が備えられているため、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく支持することができる。また、水平方向規制機構を有するプレート支持部の配列方向の延びは、１つのプレート支持部以外は、ガイド部材上に配置されているため、熱による延びがガイド部材で吸収される。したがって、振動プレートは熱の影響を受けた場合でも、パーティクルの発生や騒音が発生することなく支持することができる。
【００１８】
また、前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に設けられ前記振動プレートの表面と垂直をなす方向に延びる規制突起部と、この規制突起部の変位を拘束する拘束部とを有しており、前記拘束部は、前記規制突起部が挿入可能な挿入孔と、この挿入孔の壁面からエアを噴出するエア供給部とを有しており、この挿入部に前記規制突起部が挿入された状態で前記エア供給部からエアが噴出されることにより、前記規制突起部が振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのが規制される構成にしてもよい。
【００１９】
この構成によれば、振動プレートに設けられた規制突起部が拘束部の挿入孔に挿入された状態で前記エア供給部からエアが供給されると、規制突起部と挿入孔の壁面との間に空気層が介在することにより、エア圧により規制突起部が挿入孔内に拘束される。したがって、規制突起部が振動プレートの表面と水平をなす方向に変位しようとすると規制突起部の変位が規制されることにより、振動プレートが水平方向に変位するのが規制される。また、規制突起部の水平方向の変位がエア圧によって規制されるため、規制突起部が機械的に完全に固定される場合に比べて水平方向の振動は僅かに許容される。これにより、振動プレートの振動が妨げられることなく振動プレートの水平方向の変位を抑えることができる。そして、規制突起部と拘束部とが直接接触しないため、接触することによるパーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するために本発明の振動浮上搬送装置は、上記に記載の振動浮上装置と、前記振動プレート上の対象物を特定方向に導く搬送装置と、を備えることを特徴としている。
【００２１】
この振動浮上搬送装置によれば、プレート支持部にエア噴出部が備えられており、このエア噴出部から噴出されるエアにより振動プレートが浮上した状態で支持されるため、振動する振動プレートがプレート支持部に接触するのを回避することができる。したがって、パーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避して基板を搬送することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の振動浮上装置及び振動浮上搬送装置によれば、振動プレートを支持するプレート支持部を容易に設置できるとともに、振動プレートが熱膨張した場合でも、プレート支持部が振動プレートの振動を妨げるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における振動浮上搬送装置を示す上面図である。
【図２】上記振動浮上搬送装置の側面図である。
【図３】上記振動浮上搬送装置の正面図である。
【図４】プレート支持部を示す拡大図である。
【図５】水平方向規制機構を示す拡大図である。
【図６】他の実施形態におけるプレート支持部の配置を上から見た図である。
【図７】水平方向規制機構付きのプレート支持部を示す図である。
【図８】図６におけるＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の振動浮上装置及び振動浮上搬送装置に係る実施の形態について、図面を用いて説明する。
［実施例１］
図１は、振動浮上搬送装置の一実施形態を示す上面図であり、図２は、振動浮上搬送装置の側面図、図３は、振動浮上搬送装置の正面図である。
【００２５】
図１〜図３において、振動浮上搬送装置１は、対象物（本実施形態では基板２）を浮上させた状態で搬送するものであり、上流側の基板処理装置から次工程における下流側の基板処理装置に基板２を搬送するものである。この振動浮上搬送装置１は、振動浮上装置１０と搬送装置２０とを有しており、振動浮上装置１０によって浮上状態の基板２が搬送装置２０によって特定方向に導かれることによって基板２が搬送されるようになっている。
【００２６】
なお、以下の説明では、基板２が搬送される搬送方向をＸ軸方向とし、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
【００２７】
振動浮上搬送装置１は、振動浮上装置１０を備え、この振動浮上装置１０のＹ軸方向両側に搬送装置２０が配置されている。本実施形態では、振動浮上装置１０はＸ軸方向に２台配列されており、この配列方向に沿って搬送装置２０が配置されている。すなわち、搬送装置２０により振動浮上装置１０上の基板２がＸ軸方向に搬送されるようになっている。
【００２８】
振動浮上装置１０は、基板２を浮上した状態に保つものであり、振動プレート１１を振動させることにより基板２を振動プレート１１の表面１１ａ上に浮上させることができる。この振動浮上装置１０は、振動プレート１１と、この振動プレート１１を振動させる振動子１２と、振動プレート１１を支持するプレート支持部３０とを有しており、プレート支持部３０で支持された振動プレート１１を振動子１２により特定周波数（例えば超音波領域の周波数）で振動させることにより、基板２を振動プレート１１上で浮上させることができる。
【００２９】
振動プレート１１は、矩形状に形成された金属製の平板状部材であり、基板２が供給されるプレート表面１１ａとその裏面１１ｂとがそれぞれ平坦状に形成されている。また、振動プレート１１は、そのプレート表面１１ａが基板２よりも大きいサイズに形成されており、供給された基板２全面がはみ出すことなく、プレート表面１１ａに対向するようになっている。そして、振動プレート１１のプレート表面１１ａに基板２が供給された状態で、振動プレート１１が特定周波数で振動させられると、プレート表面１１ａと基板２との間に空気層が形成され、基板２がプレート表面１１ａから浮上できるようになっている。
【００３０】
この振動プレート１１は、基台１４上に支持されている。基台１４は、金属製の棒状フレーム１４ａが組付けられることにより形成されており、本実施形態では、棒状フレーム１４ａがボルトで固定されることにより直方体形状の枠体に形成されている。そして、この基台１４上にプレート支持部３０が設けられており、このプレート支持部３０により振動プレート１１が支持されている。
【００３１】
プレート支持部３０は、振動プレート１１をその振動を妨げることなく支持するためのものであり、基台１４に連結されるブラケット部３１と、ブラケット部３１に連結されるエアベアリング３２とを有している。このプレート支持部３０は、複数配置されており、本実施形態では、１つの振動プレート１１に対しＸ軸方向及びＹ軸方向に４つずつ計１６個配置されている。そして、エアベアリング３２からエアが噴出されることにより、振動プレート１１が噴出したエアにより浮上した状態で支持されるようになっている。
【００３２】
ここで、図４は、プレート支持部３０の先端部分を拡大した図である。図４に示すように、ブラケット部３１は、金属製の平板状部材であり、一方端が基台１４の棒状フレーム１４ａにボルト３３で連結されている。そして、他方端には、エアベアリング３２が軸部材３４を介して連結されている。すなわち、ブラケット部３１の他方端には、軸部材３４がその軸方向が振動プレート１１と直交する姿勢で設けられており、この軸部材３４の先端部分に、エアベアリング３２が取り付けられている。このように、プレート支持部３０において、振動プレート１１の裏面１１ｂに最も接近する位置にエアベアリング３２が取付けられている。
【００３３】
このエアベアリング３２は、円盤形状を有しており、振動プレート１１の裏面１１ｂと対向する表面は、表面全体からエアが噴出するエア噴出部３２ａが形成されている。すなわち、エアベアリング３２が取付けられた状態では、エアベアリング３２のエア噴出部３２ａが振動プレート１１の裏面１１ｂと対向する姿勢で取付けられている。そして、エアベアリング３２には、エアコンプレッサー（不図示）と連結される配管３５が接続されており、エアコンプレッサーからエアが供給されると、エア噴出部３２ａを通じて振動プレート１１の裏面１１ｂに向かってエアが噴出されるようになっている。したがって、エアコンプレッサーからエアを供給すると、１６個それぞれのエアベアリング３２からエアが噴出されることにより、振動プレート１１の裏面１１ｂとエア噴出部３２ａとの間に空気層が形成され、振動プレート１１がエア噴出部３２ａから浮上した状態で支持される（図４における実線の振動プレート１１。２点鎖線は浮上前の振動プレート１１を示す）。
【００３４】
ここで、振動プレート１１の浮上量は、振動プレート１１の最大振幅よりも大きくなるように設定される。すなわち、振動プレート１１の浮上量は、振動プレート１１の「腹」部分の振幅よりも大きくなるようにエア噴出部３２ａからのエア供給量を調節することより、振動プレート１１とエア噴出部３２ａとの接触が回避され、プレート支持部３０が振動プレート１１の振動を妨げることなく支持することができる。
【００３５】
また、本実施形態の振動浮上装置１０には、水平方向規制機構４０が設けられている。この水平方向規制機構４０は、振動プレート１１が振動プレート１１の表面１１ａと水平をなす方向に変位するのを防止するものである。この水平規制機構は、振動プレート１１の裏面１１ｂに設けられた規制突起部４１と、規制突起部４１の変位を拘束する拘束部４２とを有している。
【００３６】
ここで、図５は、水平方向規制機構４０を示す図である。図５に示すように、規制突起部４１は、振動プレート１１の裏面１１ｂから垂直方向に延びて設けられている。具体的には、規制突起部４１は、一方向に延びる円柱状軸部材であり、その端部に雄ネジが設けられている。そして、振動プレート１１の裏面１１ｂには、雌ネジが設けられており、軸部材３４の雄ネジと振動プレート１１の裏面１１ｂの雌ネジとが螺合されることにより取付けられている。これにより、規制突起部４１は、振動プレート１１の裏面１１ｂと垂直をなす方向に延びるように取付けられる。
【００３７】
また、拘束部４２は、円筒形状のエアブッシュが用いられており、基台１４の棒状フレーム１４ａに取付けられている。拘束部４２は、規制突起部４１が挿入可能な挿入孔４２ａを有しており、棒状フレーム１４ａには、この挿入孔４２ａが垂直方向になる姿勢で取付けられている。これにより、規制突起部４１が振動プレート１１に取付けられた状態で、拘束部４２の挿入孔４２ａに挿入できるようになっている。
【００３８】
また、挿入孔４２ａの壁面には、エアを噴出するエア供給部４２ｂが設けられている。すなわち、挿入孔４２ａの壁面には、壁面全体にわたって複数の孔が形成されており、拘束部４２と配管４３で連結されるエアコンプレッサー（不図示）からエアが供給されると、多数の孔からエアが噴出される。これにより、規制突起部４１の動きがエアの圧力で規制されるようになっている。すなわち、規制突起部４１が挿入孔４２ａに挿入された状態でエア供給部４２ｂにエアが供給されると、規制突起部４１と対面する挿入孔４２ａの壁面全体からエアが噴出することにより挿入孔４２ａ内の圧力が上昇し、そのエアの圧力により規制突起部４１が挿入孔４２ａ内に一時的に固定される。これにより、規制突起部４１が連結される振動プレート１１が振動プレート１１の表面と水平をなす方向に変位（ＸＹ平面上の変位）が防止される。また、規制突起部４１がエアの圧力で拘束されるため、規制突起部４１と拘束部４２とが直接接触しない。したがって、これらが接触することによるパーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００３９】
また、搬送装置２０は、振動プレート１１上の基板２を搬送方向に搬送するものである。搬送装置２０は、一方向に延びるレール２１と、レール２１に沿って移動する基板ガイドユニット５０とを有しており、基板ガイドユニット５０がレール２１に沿って移動することにより、基板ガイドユニット５０によって拘束された基板２が搬送されるようになっている。具体的には、基板ガイドユニット５０は、レール２１に連結されるガイド本体部５１と、基板２に当接する基板ガイド５２とを有しており、基板ガイド５２が基板２を拘束した状態でガイド本体部５１がレール２１に沿って移動することにより基板２が搬送されるようになっている。
【００４０】
レール２１は、基板ガイドユニット５０をガイドするものであり、一方向（本実施形態ではＸ軸方向）に延びるように設けられている。具体的には、Ｘ軸方向に延びる１組の基台２２が搬送方向に沿って振動プレート１１を挟むように配置されており、この基台２２上にレール２１が設けられている。また、レール２１上には、ＬＭガイド２３とリニアモータ２４が設けられている。具体的には、レール２１のＹ軸方向中央位置にリニアモータ２４の固定子（マグネットプレート）がＸ軸方向に延びるように設けられており、この固定子の両側にＬＭガイド２３がＸ軸方向に延びるように設けられている。そして、このＬＭガイド２３には、ガイド本体部５１が連結されており、ガイド本体部５１に設けられた可動子が固定子に接続されている。したがって、リニアモータ２４を駆動させることにより、可動子が固定子に沿って移動すると、ガイド本体部５１がレール２１に沿って移動できるようになっている。すなわち、リニアモータ２４を駆動制御することにより、ガイド本体部５１がＸ軸方向に沿って移動し、任意の位置で停止できるようになっている。
【００４１】
基板ガイド５２は、基板２を拘束するものであり、基板２に当接する基板当接部５２ａを有している。この基板当接部５２ａは、樹脂製の円筒状に形成されており、この基板当接部５２ａが基板２の側面に当接することにより、振動プレート１１上の基板２を拘束することができる。すなわち、基板ガイドユニット５０は、振動プレート１１に対して対角線上に位置するように配置されており、それぞれの基板ガイド５２は、ガイド本体部５１に連結された部分から振動プレート１１側に進退動作可能であって、かつ、昇降動作できるようになっている。これにより、振動プレート１１上に基板２が搬入されると、基板ガイド５２が振動プレート１１側に進出しつつ、基板当接部５２ａが基板の高さ位置になるように調節される。そして、それぞれの基板ガイド５２が基板の対角線上のコーナー部分を挟むように変位させることで、基板当接部５２ａの外周面が基板２の側面に当接し、僅かに圧接することにより、振動プレート１１上に浮上する基板２を拘束することができる。
【００４２】
このような基板ガイドユニット５０は、上流側の振動プレート１１から下流側の振動プレート１１まで移動し、その後、元の振動プレート１１まで復帰する動作を行うことができる。したがって、基板当接部５２ａにより基板２を拘束した状態で、このような動作を行うことにより、基板２を搬送方向に搬送することができるようになっている。
【００４３】
このように、上記実施形態における振動浮上装置１０及び振動浮上搬送装置によれば、振動プレート１１を支持するプレート支持部３０には、振動プレート１１の裏面１１ｂと対向する部分にエア噴出部３２ａが備えられており、このエア噴出部３２ａから噴出されるエアにより振動プレート１１が浮上した状態で支持されるため、振動プレート１１の振動を妨げることなく支持することができる。したがって、プレート支持部３０の配置は、振動プレート１１の「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく自由に配置することができるため、プレート支持部３０の設置作業を容易にすることができる。また、振動プレート１１が熱膨張した場合、また振動プレート１１の温度上昇により共振周波数が変化し「節」位置がずれた場合でも、振動プレート１１とプレート支持部３０とが接触することがないため、パーティクルの発生や騒音が発生する問題を回避することができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、水平方向規制機構４０について、振動プレート１１の裏面１１ｂに設けられた規制突起部４１と、規制突起部４１の変位を拘束する拘束部４２とを有している場合について説明したが、振動プレート１１のＹ軸方向側面にエアベアリング３２が備えられているものであってもよい。具体的には、振動プレート１１のＹ軸方向両側面部分に、この側面部とエア噴出部３２ａとが対向するようにエアベアリング３２を配置する。これにより、振動プレート１１はエアベアリング３２のエア圧によってＹ軸方向の移動が規制される。したがって、この実施形態によっても、振動プレート１１を非接触で固定することができる。
【００４５】
［実施例２］
また、振動浮上装置１０及び振動浮上搬送装置１にかかる他の実施形態について、図６〜図８を用いて説明する。この実施例２における本実施形態では、実施例１に示す水平方向規制機構４０以外の水平方向規制機構４０を有する例である。ここで、図６は、他の実施形態におけるプレート支持部３０の配置を上から見た図であり、図７は、水平方向規制機構４０付きのプレート支持部３０を示す図であり、図８は、図６におけるＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。なお、以下説明する構成以外の構成については、実施例１における構成と同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
図６〜図８において、本実施形態では、４つのプレート支持部３０の上に振動プレート１１が配置されている。これらのプレート支持部３０は、固定型プレート支持部３０ａと、自由型プレート支持部３０ｂであり、図６に示す例では、紙面左側に固定型プレート支持部３０ａが配置されており、紙面右側に自由型プレート支持部３０ｂが配置されている。
【００４７】
自由型プレート支持部３０ｂは、水平方向規制機構４０のないプレート支持部３０であり、図４に示すプレート支持部３０と同じものである。すなわち、上述の説明の通り、基台１４に連結されるブラケット部３１と、ブラケット部３１に連結されるエアベアリング３２とを有しており、エアベアリング３２のエア噴出部３２ａからエアが噴出されることにより、振動プレート１１が噴出したエアにより浮上した状態で支持できるようになっている。
【００４８】
また、固定型プレート支持部３０ａは、振動プレート１１を支持しつつ、振動プレート１１が水平方向に変位するのを防止するためのプレート支持部３０であり、水平方向規制機構４０を有している。ここで、水平方向とは振動プレート１１の表面と水平をなす方向である。本実施形態における水平方向規制機構４０は、振動プレート１１の裏面に凹形状の規制凹部が形成されており、この規制凹部に固定型プレート支持部３０ａの一部が挿入されることによって形成されている。
【００４９】
固定型プレート支持部３０ａは、図７に示すように、円筒状の本体部７１を有しており、その頂上部には、エア噴出部３２ａが設けられている。このエア噴出部３２ａは、焼結材が平板状に形成されたものであり、頂上部の端面とほぼ面位置に配置されている。そして、このエア噴出部３２ａには、本体部７１内に設けられたエア供給路７２と連結されており、このエア供給路７２が図示しないエアコンプレッサーに連結されている。したがって、エアコンプレッサを作動させるとエア噴出部３２ａからエアが噴出されることにより、振動プレート１１が浮上した状態で支持できるようになっている。
【００５０】
また、本体部７１の外周面には、側面エア噴出部３２ｂが設けられている。具体的には、側面エア噴出部３２ｂは、焼結材によって形成されており、焼結材が本体部７１の外周面の一部を全周覆うように設けられている。本実施形態では、焼結材が規制凹部の側壁面に対向する位置に配置されている。そして、この側面エア噴出部３２ｂには、上述のエア供給路７２と連結されており、エアコンプレッサを作動させると側面エア噴出部３２ｂからエアが噴出されるようになっている。これにより、振動プレート１１が水平方向に変位しようとするのを抑えるとともに、水平方向に僅かに変位しても側面エア噴出部３２ｂから噴出されるエアの圧力により振動プレート１１が元の位置に押し戻されることにより、振動プレート１１と固定型プレート支持部３０ａとの接触が回避される。したがって、規制凹部に固定型プレート支持部３０ａの本体部７１が挿入されることにより、振動プレート１１の振動が妨げられることなく振動プレート１１の水平方向の変位が規制される。したがって、振動プレートとプレート支持部とが接触することによるパーティクルの発生を抑えつつ、振動プレートの水平方向の変位を規制することができる。
【００５１】
また、図６に示す例では、プレート支持部３０は４つ設けられており、図６における紙面右側に２つの自由型プレート支持部３０ｂが一列に配置されており、紙面左側に２つの固定型プレート支持部３０ａが一列に配置されている。そして、これら固定型プレート支持部３０ａの１つがガイド部材上に配置されている。
【００５２】
ガイド部材は、図６、図８（ｂ）に示すように、レール８１とスライドブロック８２とを有しており、レール８１が固定型プレート支持部３０ａの配列方向（Ｙ軸方向）に沿って配置され、このレール８１上をスライドブロック８２が移動可能に構成されている。そして、このスライドブロック８２に固定型プレート支持部３０ａが連結されていることにより、固定型プレート支持部３０ａが固定型プレート支持部３０ａの配列方向に沿って移動可能になっている。
【００５３】
これにより、振動プレート１１が熱の影響により水平方向への変形が生じた場合であっても、振動プレート１１に歪み変形を生じさせることなく支持することができる。
【００５４】
すなわち、少なくとも１つの固定型プレート支持部３０ａを有しているため、その水平方向規制機構４０により振動プレート１１の水平方向の変位が規制され、振動プレート１１が落下するのを防止することができる。そして、熱の影響により仮にＸ軸方向に膨張又は収縮した場合には、固定型プレート支持部３０ａで支持されている部分は水平方向規制機構４０により水平方向の変位が規制される。一方、自由型プレート支持部３０ｂで支持されている部分は、水平方向規制機構４０がない自由端であるため振動プレート１１が自由に膨張又は収縮変形する。しかし、自由に膨張又は収縮変形した場合でも、エア噴出部３２ａから噴出されるエアにより浮上した状態で支持しているため、振動プレートの「腹」部分と「節」部分の位置に制限されることなく支持することができる。
【００５５】
一方、熱の影響により仮にＹ軸方向に膨張又は収縮した場合には、自由型プレート支持部３０ｂで支持されている部分は、上述のＸ軸方向に変形した場合と同様である。また、固定型プレート支持部３０ａで支持されている部分は、水平方向規制機構４０を有しているものの、ガイド部材上に配置された固定型プレート支持部３０ａで支持された部分は、固定型プレート支持部３０ａが膨張又は収縮変形に伴って移動する。すなわち、固定型プレート支持部３０ａの取付位置が規制凹部の位置に追従するため、振動プレート１１の変形により規制凹部の側壁面と固定型プレート支持部３０ａの本体部７１とが接触し振動プレート１１が歪み変形してしまうのを抑えることができる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、プレート支持部３０が４つの場合を説明したが、４つ以上設けるものであってもよい。仮にプレート支持部３０を４つ以上設けた場合には、１つのみガイド部材のない固定型プレート支持部３０ａで支持し、残りはガイド部材を有する固定型プレート支持部３０ａと自由型プレート支持部３０ｂを使用する。そして、ガイド部材のレール８１の延びる方向は、固定型プレート支持部３０ａの配列方向であれば、振動プレート１１の熱による伸縮変形に対応することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、搬送装置２０についてＹ軸方向両側に基板ガイドユニット５０をそれぞれ設け、これらによって基板２の対角線上におけるコーナー部分を把持する例について説明したが、Ｙ軸方向片側のみに基板ガイドユニット５０を設けるものであってもよい。すなわち、片側の基板ガイドユニット５０の基板当接部５２ａを基板２の厚み方向から挟圧する構成とすることにより基板２を把持し、基板ガイドユニット５０がレール８１に沿って移動するものであっても浮上した基板２を搬送することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 振動浮上搬送装置
２ 基板
１０ 振動浮上装置
１１ 振動プレート
１５ 規制凹部
２０ 搬送装置
３０ プレート支持部
３０ａ 固定型プレート支持部
３０ｂ 自由型プレート支持部
３２ エアベアリング
３２ａ エア噴出部
３２ｂ 側面エア噴出部
４０ 水平方向規制機構
４１ 規制突起部
４２ 拘束部
４２ａ 挿入孔
８０ ガイド部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動プレートと、
前記振動プレートを振動させる振動子と、
前記振動プレートを支持するプレート支持部と、
を備え、前記振動子により前記振動プレートを特定周波数で振動させることにより、前記振動プレート上の対象物を前記振動プレートの表面から浮上させる振動浮上装置であって、
前記プレート支持部は、前記振動プレートの裏面と対向する部分にエアを噴出するエア噴出部を有しており、前記エア噴出部から噴出されたエアにより前記振動プレートが浮上した状態で支持されることを特徴とする振動浮上装置。
【請求項２】
前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、
前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に凹形状に形成された規制凹部に前記プレート支持部の一部を挿入させることにより形成されており、前記プレート支持部は、前記規制凹部の側壁面に対向する位置に側面エア噴出部がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動浮上装置。
【請求項３】
前記水平方向規制機構の前記プレート支持部は、ガイド部材上に配置されており、このガイド部材により、プレート支持部の取付位置は振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを許容されることを特徴とする請求項２に記載の振動浮上装置。
【請求項４】
前記振動プレートは、複数の前記プレート支持部で支持されており、これら複数のプレート支持部のうち、前記水平方向規制機構のプレート支持部は、一方向に並べて配列されており、これら水平方向規制機構のプレート支持部のうち、１つ以外は前記ガイド部材上に配置されており、そのガイド部材の移動方向は、プレート支持部の配列方向であることを特徴とする請求項３に記載の振動浮上装置。
【請求項５】
前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、
前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に設けられ前記振動プレートの裏面と垂直をなす方向に延びる規制突起部と、この規制突起部の変位を拘束する拘束部とを有しており、
前記拘束部は、前記規制突起部が挿入可能な挿入孔と、この挿入孔の壁面からエアを噴出するエア供給部とを有しており、この挿入部に前記規制突起部が挿入された状態で前記エア供給部からエアが噴出されることにより、前記規制突起部が振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのが規制されることを特徴とする請求項１に記載の振動浮上装置。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれかに記載の振動浮上装置と、
前記振動プレート上の対象物を特定方向に導く搬送装置と、
を備えることを特徴とする振動浮上搬送装置。
【請求項１】
振動プレートと、
前記振動プレートを振動させる振動子と、
前記振動プレートを支持するプレート支持部と、
を備え、前記振動子により前記振動プレートを特定周波数で振動させることにより、前記振動プレート上の対象物を前記振動プレートの表面から浮上させる振動浮上装置であって、
前記プレート支持部は、前記振動プレートの裏面と対向する部分にエアを噴出するエア噴出部を有しており、前記エア噴出部から噴出されたエアにより前記振動プレートが浮上した状態で支持されることを特徴とする振動浮上装置。
【請求項２】
前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、
前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に凹形状に形成された規制凹部に前記プレート支持部の一部を挿入させることにより形成されており、前記プレート支持部は、前記規制凹部の側壁面に対向する位置に側面エア噴出部がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動浮上装置。
【請求項３】
前記水平方向規制機構の前記プレート支持部は、ガイド部材上に配置されており、このガイド部材により、プレート支持部の取付位置は振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを許容されることを特徴とする請求項２に記載の振動浮上装置。
【請求項４】
前記振動プレートは、複数の前記プレート支持部で支持されており、これら複数のプレート支持部のうち、前記水平方向規制機構のプレート支持部は、一方向に並べて配列されており、これら水平方向規制機構のプレート支持部のうち、１つ以外は前記ガイド部材上に配置されており、そのガイド部材の移動方向は、プレート支持部の配列方向であることを特徴とする請求項３に記載の振動浮上装置。
【請求項５】
前記振動プレートが前記振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのを防止する水平方向規制機構をさらに備えており、
前記水平方向規制機構は、前記振動プレートの裏面に設けられ前記振動プレートの裏面と垂直をなす方向に延びる規制突起部と、この規制突起部の変位を拘束する拘束部とを有しており、
前記拘束部は、前記規制突起部が挿入可能な挿入孔と、この挿入孔の壁面からエアを噴出するエア供給部とを有しており、この挿入部に前記規制突起部が挿入された状態で前記エア供給部からエアが噴出されることにより、前記規制突起部が振動プレートの表面と水平をなす方向に変位するのが規制されることを特徴とする請求項１に記載の振動浮上装置。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれかに記載の振動浮上装置と、
前記振動プレート上の対象物を特定方向に導く搬送装置と、
を備えることを特徴とする振動浮上搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４０２４４（Ｐ２０１２−１４０２４４Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３７５３（Ｐ２０１１−１１３７５３）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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