搬送装置
【課題】搬送装置におけるエアの消費量を抑制して省エネ化を促進すると共に、ワークの保持状態を確実且つ簡便に確認する。
【解決手段】本体部１４には、エアが供給される第２供給通路４４とベース部材１２の吐出孔２４との連通状態を切り換える供給切換機構１６が設けられ、前記第２供給通路４４に連通した連通路３６におけるエアの圧力がワークの接近によって上昇することにより、前記供給切換機構１６によって前記第２供給通路４４と吐出孔２４とが連通状態へと切り換えられる。
【解決手段】本体部１４には、エアが供給される第２供給通路４４とベース部材１２の吐出孔２４との連通状態を切り換える供給切換機構１６が設けられ、前記第２供給通路４４に連通した連通路３６におけるエアの圧力がワークの接近によって上昇することにより、前記供給切換機構１６によって前記第２供給通路４４と吐出孔２４とが連通状態へと切り換えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを圧力流体による吸引作用下に保持して搬送することが可能な搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、半導体ウェハの搬送や、液晶、プラズマディスプレイ等の表示装置を構成するシート状部品からなるワークを、気体の流れによって生じるベルヌーイ効果を利用して吸引した状態で搬送可能な搬送装置が知られている。
【０００３】
このような搬送装置は、搬送ヘッドの端面にワークを保持する保持面が形成され、該保持面の中央部には圧力流体が供給される吐出部が窪んで形成される。そして、搬送ヘッドの内部を通じて圧力流体を吐出部へと供給し、該吐出部から外周側へと流通させることにより、前記搬送ヘッドの保持面に負圧を発生させてワークを非接触で保持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、近年、上述したような圧力流体の供給作用下にワークを保持搬送可能な搬送装置において、省エネ化やコスト削減等の観点から前記圧力流体の消費量を抑制したいという要請がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４５８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る従来技術においては、搬送ヘッドをワークに接近させて該ワークを保持するまでの間に圧力流体を常に供給した状態としているため、前記ワークを実際に保持するまでの間に消費される圧力流体の消費量が増大してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、エアの消費量を削減して省エネ化を促進すると共に、ワークの保持状態を確実且つ簡便に確認することが可能な搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、ボディと、
前記ボディの端部に設けられ、ワークに臨む保持面と、
前記ボディの内部に形成され、エア供給部から供給されたエアを前記保持面側に形成された吐出孔へと供給する第１通路と、
前記第１通路と別個に設けられ、前記エア供給部に連通すると共に前記ワーク側に向かって前記エアを導出する導出ポートに接続される第２通路と、
前記第１通路上に設けられ、該第１通路と前記吐出孔との間の連通状態を切換自在な切換機構と、
前記保持面における前記ワークの保持・非保持状態を検出可能な検出手段と、
を備え、
前記切換機構は、前記第２通路における前記エアの圧力変化に基づいて変位し、前記第１通路を連通させる切換弁を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ボディの第１及び第２通路にエアが供給され、前記第２通路に供給されたエアが導出ポートを経てワーク側に導出される。そして、ワークがボディの保持面に対して接近し、該保持面で保持可能な距離まで到達することにより、前記第２通路内におけるエアの圧力が上昇し、その圧力上昇に伴って切換機構の切換弁が変位して第１通路を連通状態へと切り換え、前記エアが前記第１通路から吐出孔へと流通する。
【００１０】
従って、搬送装置においてワークを保持可能に到達するまでは、第１通路及び吐出孔を通じた保持面側へのエア供給を停止し、前記ワーク保持可能な距離となった際に、切換機構の切換作用下に前記保持面へとエアを供給して前記ワークを保持することが可能となる。その結果、搬送装置におけるエアの消費量を削減して省エネ化及びコスト削減を図ることが可能となる。また、検出手段を設けることによってワークの保持・非保持状態を確実且つ容易に検出することができる。
【００１１】
さらに、導出ポートを、ボディの保持面に開口して設けるとよい。
【００１２】
さらにまた、導出ポートを、ボディとは別個の部材に設け、ワークと対峙するように開口して形成することにより、搬送装置のボディに対して前記導出ポートの位置をその使用環境等に応じて自在に配置することができる。
【００１３】
またさらに、検出手段を、供給されるエアの流量を検出可能な流量センサとし、前記エアの流量変化に基づいてワークの保持・非保持状態を検出させるとよい。これにより、エアの流量が増大した際に、切換機構の切換作用下に前記エアが保持面へと供給されてワークが保持状態であることを容易に確認することが可能となる。
【００１４】
また、保持面に、ワークを保持する際に該ワークが当接可能な当接部材を設けることにより、前記ワークを前記当接部材に当接させて保持することができるため、このワークの保持状態において該ワークが搬送装置に対して移動してしまうことが防止され、前記ワークを搬送装置に対して位置ずれさせることなく搬送することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、導出ポートを経てワーク側にエアを導出し、前記ワークの接近に伴って第２通路内における前記エアの圧力が上昇することにより、切換機構の切換弁が変位して第１通路が連通状態へと切り換え、前記エアを保持面へと供給して前記ワークを保持しているため、搬送装置におけるエアの消費量を削減して省エネ化及びコストの削減を図ることが可能となる。しかも、検出手段を設けることによってワークの保持・非保持状態を確実且つ容易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る搬送装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置を示す。
【００１９】
この搬送装置１０は、図１〜図６に示されるように、円盤状に形成されたベース部材（ボディ）１２と、前記ベース部材１２の上部に設けられる本体部（ボディ）１４と、前記本体部１４に設けられ、前記ベース部材１２に対するエアの供給状態を切り換える供給切換機構（切換機構）１６とを含む。
【００２０】
ベース部材１２は、所定厚さからなる円盤状のブロック体からなり、その上端面の中央部に本体部１４が図示しないボルトを介して連結されると共に、下端面に形成されたワーク保持面（保持面）１８がワークＷに対峙するように配設される。
【００２１】
このベース部材１２は、中央部に形成され軸線方向に沿って延在する第１供給通路（第１通路）２０と、該第１供給通路２０を中心として半径外方向に延在する複数（例えば、４本）の放射通路（第１通路）２２と、該放射通路２２の外端部に接続され半径内方向に延在する複数（例えば、４本）の吐出孔２４とを有し、前記吐出孔２４がベース部材１２の下端面に形成された環状凹部２６まで貫通している。すなわち、第１供給通路２０は、複数の放射通路２２及び吐出孔２４を通じて環状凹部２６と連通している。
【００２２】
第１供給通路２０は、一端部がベース部材１２の上端面まで延在して開口すると共に、他端部が複数の放射通路２２に対してそれぞれ接続されている。
【００２３】
放射通路２２は、第１供給通路２０を中心として互いに等角度離間して半径外方向に延在し、ベース部材１２の外周面まで貫通している。すなわち、放射通路２２は、ベース部材１２の軸線と直交した水平方向に延在している。なお、放射通路２２の外端部は、封止プラグ２８が挿入されて閉塞されているため、前記放射通路２２は外部に対して非連通状態にある。
【００２４】
吐出孔２４は、放射通路２２の外端部近傍において接続通路３０を介して接続される。なお、接続通路３０の上端部にも封止プラグ２８が挿入されているため、前記接続通路３０がベース部材１２の外部と非連通状態にある。また、吐出孔２４は、環状の環状凹部２６に対して接線方向となるように接続される。
【００２５】
環状凹部２６は、ベース部材１２の下端面から上端面側に向かって徐々に幅狭となる断面略台形状に形成され、その外周側に吐出孔２４がそれぞれ接続されて開口している。
【００２６】
一方、複数の放射通路２２における隣接する２つの放射通路２２の間には、半径外方向に向かって延在する検出通路３２が形成されると共に、前記検出通路３２の外端部近傍には、ベース部材１２の下端面に向かって延在する検出ポート（導出ポート）３４が接続される。検出通路３２は、放射通路２２と同様にベース部材１２の軸線と直交方向に延在し、その外端部が封止プラグ２８によって封止されている。また、検出通路３２の内端部は、本体部１４に形成された連通路（第２通路）３６に接続される。
【００２７】
検出ポート３４は、ベース部材１２の軸線と略平行に形成され、ベース部材１２の下端面に開口すると共に、環状凹部２６に対して半径外方向に所定間隔離間して設けられる。
【００２８】
本体部１４は、エアの供給される供給ポート３８を有するメインボディ４０と、該メインボディ４０の側部に接続されるサブボディ４２とを含む。
【００２９】
メインボディ４０は、上面に供給ポート３８が形成され、前記供給ポート３８の下部には下方に向かって一直線上に延在する第２供給通路（第１通路）４４が接続される。第２供給通路４４は、ベース部材１２の第１供給通路２０と一直線上となるように形成されて接続される。
【００３０】
供給ポート３８は、チューブ４６を介してエア供給源４８（図２参照）に接続され、前記エア供給源４８から前記供給ポート３８へとエアが供給される。なお、供給ポート３８とエア供給源４８との間には、前記エア供給源４８から供給ポート３８へと供給されるエアの流量を検出可能な流量センサ５０が設けられている。
【００３１】
また、供給ポート３８には、側方に向かって延在するバイパス通路（第２通路）５２が接続され、該バイパス通路５２を通じてサブボディ４２の連通路３６と連通している。
【００３２】
さらに、メインボディ４０には、第２供給通路４４と直交し、供給切換機構１６の設けられる装着孔５４が形成され、前記装着孔５４は前記メインボディ４０の側部に設けられて前記第２供給通路４４と交差するように貫通している。装着孔５４は、大径部位と、該大径部位に隣接した小径部位とから構成され、前記小径部位がサブボディ４２側（矢印Ａ方向）となるように形成される。また、装着孔５４は、小径部位を通じてサブボディ４２のバイパス通路５２と連通すると共に、第２供給通路４４と大径部位との間に形成されたサブ通路５６を通じて該第２供給通路４４と連通している。
【００３３】
また、メインボディ４０には、サブボディとの接合面に溝部を介してシール部材６０ａが設けられ、前記メインボディ４０及びサブボディ４２と外部との間の気密が保持されると共に、ベース部材１２との接合面には、第２供給通路４４を囲むように設けられた環状溝にシール部材６０ｂが設けられ、前記ベース部材１２の第１供給通路２０及び前記第２供給通路４４と外部との間の気密を保持している。
【００３４】
サブボディ４２は、メインボディ４０と略同一高さで形成され、メインボディ４０に臨む接合面には、供給ポート３８に供給されたエアの流通する連通路３６が形成される。この連通路３６は、接合面と平行に形成されベース部材１２側に向かって延在すると共に、装着孔５４に臨む部位においてメインボディ４０から離間する方向（矢印Ａ方向）に直角に折曲し、該装着孔５４から離間する方向に延在した後、再び折曲してベース部材１２側に向かって延在している。そして、連通路３６は、ベース部材１２の検出通路（第２通路）３２に接続されて連通している。なお、サブボディには、ベース部材１２との接合面に連通路３６を囲むようにシール部材６０ｃが設けられ、前記検出通路３２及び前記連通路３６と外部との間の気密を保持している。
【００３５】
すなわち、供給ポート３８に供給されたエアの一部が、バイパス通路５２、連通路３６を通じて検出通路３２へと供給された後、ベース部材１２の検出ポート３４から外部へと導出される。
【００３６】
また、サブボディ４２には、メインボディ４０のバイパス通路５２と同軸上にニードル孔６２が形成され、供給切換機構１６を構成する調整ニードル６４（後述する）が設けられる。すなわち、ニードル孔６２は、バイパス通路５２と同様に、メインボディ４０の第２供給通路４４と直交方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に延在している。
【００３７】
供給切換機構１６は、装着孔５４の内部に設けられ、該装着孔５４の小径部位に沿って変位自在なスプール弁６６と、大径部位に螺合されるホルダ６８と、前記スプール弁６６とホルダ６８との間に介装されるスプリング７０とを含む。
【００３８】
また、バイパス通路５２から連通路３６へと流通するエアの流量を調整可能な調整ニードル６４からなる流量調整機構を有する。この調整ニードル６４は、スプール弁６６に付与される背圧を最適に調整可能に設けられる。
【００３９】
スプール弁６６は、装着孔５４の小径部位に挿通され、第２供給通路４４の連通状態を切り換える軸部７２と、前記軸部７２に対して拡径し、前記装着孔５４の大径部位に挿入されるフランジ部７４とを有する。この軸部７２には、第２供給通路４４を閉塞可能なランド部７６と、前記ランド部７６に対して半径内方向に窪んで前記第２供給通路４４を連通させる連通部７８とが形成され、前記ランド部７６が前記連通部７８に対してフランジ部７４側（矢印Ｂ方向）に設けられる。なお、ランド部７６及び連通部７８の幅寸法は、第２供給通路４４の直径より大きく設定されている。
【００４０】
すなわち、スプール弁６６は、装着孔５４に沿って変位することにより第２供給通路４４に対して直交方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位し、その変位作用下にランド部７６又は連通部７８が前記第２供給通路４４に臨むように配置されることによって該第２供給通路４４の連通状態を切り換える。
【００４１】
ホルダ６８は、外周面にねじが刻設され、装着孔５４の大径部位に対して螺合されると共に、その略中央部には、スプール弁６６側（矢印Ａ方向）に向かって突出したガイドピンが中央部に形成され、スプリング７０の一端部が前記ガイドピンの外側に挿通されることによって前記スプリング７０がガイドされる。
【００４２】
スプリング７０は、例えば、コイルスプリングからなり、スプール弁６６のフランジ部７４とホルダ６８の端部との間に介装され、前記スプール弁６６を前記ホルダ６８から離間させる方向（矢印Ａ方向）へと付勢している。
【００４３】
調整ニードル６４は、その一端部側の外周面に形成されたねじを介してニードル孔６２に螺合されると共に、他端部には、先端に向かって徐々に縮径する先細部８０が形成される。この先細部８０は、連通路３６を通じてバイパス通路５２の内部に挿入される。そして、調整ニードル６４を螺回させることによって該調整ニードル６４がニードル孔６２に沿って進退変位する。この調整ニードル６４の外周面には、環状溝を介してＯリング８２が装着され、ニードル孔６２の内周面に摺接している。これにより、連通路３６及びバイパス通路５２の内部を流通するエアが外部に漏出することがなく、前記連通路３６及びバイパス通路５２と外部との気密が保持される。
【００４４】
すなわち、バイパス通路５２を通じて連通路３６へと流通するエアは、該バイパス通路５２の内壁面と先細部８０との間を通じて流通することとなるため、前記調整ニードル６４を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って進退動作させ、前記バイパス通路５２と先細部８０との間の間隙を調整することにより、前記連通路３６を通じて検出ポート３４へと流通するエアの流量を自在に調整可能となる。
【００４５】
本発明の実施の形態に係る搬送装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、搬送装置１０が、ワークＷに対して接近していない状態を初期状態として説明する。
【００４６】
この初期状態において、エア供給源４８から供給ポート３８へとエアが供給され、前記エアが第２供給通路４４へ供給されると共に、バイパス通路５２を通じて連通路３６へと流通する。この際、スプール弁６６が、スプリング７０の弾発作用下にホルダ６８から離間する方向（矢印Ａ方向）に変位し、フランジ部７４が大径部位と小径部位との段差に係合され、且つ、ランド部７６が第２供給通路４４に臨んだ弁閉状態にある。そのため、第２供給通路４４の連通がランド部７６によって遮断され、該第２供給通路４４に供給されたエアがベース部材１２の第１供給通路２０及び放射通路２２へと流通することがない。
【００４７】
一方、バイパス通路５２を流通するエアは、調整ニードル６４の先細部８０と該バイパス通路５２との間の間隙を通じて流通し、所定流量に調整された後に連通路３６を通じてベース部材１２の検出通路３２へと供給される。そして、検出通路３２から検出ポート３４へと流通してベース部材１２の下方に向かって導出される。この際、ベース部材１２の下方には未だワークＷが配置されていない状態であるため、検出ポート３４、検出通路３２及び連通路３６の内部におけるエアの圧力の変化はわずかである。換言すれば、エアの圧力は、スプール弁６６をスプリング７０の弾発力に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと変位させるほどの大きさには未だ達していない状態にある。
【００４８】
次に、図示しないロボットアーム等を介して搬送装置１０をワークＷと対峙する位置まで移動させ、図６に示されるように、ベース部材１２のワーク保持面１８が前記ワークＷの上方となるように移動させる。そして、搬送装置１０のワーク保持面１８と前記ワークＷとが対峙し、所定間隔離間した平行な状態で、前記搬送装置１０を前記ワークＷに対して徐々に接近させていく。
【００４９】
これにより、検出ポート３４の下方にワークＷが位置している状態となり、それに伴って、前記ワークＷが前記検出ポート３４から導出されるエアの流通抵抗となる。すなわち、検出ポート３４から下方に向かって導出されるエアの流れが、該検出ポート３４の下方に配置されたワークＷによって妨げられる。
【００５０】
その結果、検出ポート３４にエアを供給している検出通路３２及び連通路３６内における前記エアの圧力が上昇し、前記連通路３６におけるエアの圧力が上昇することによってスプール弁６６の端部がその背圧によってホルダ６８側（矢印Ｂ方向）に向かって押圧される。
【００５１】
そして、スプール弁６６が、連通路３６内におけるエアの圧力上昇に伴ってスプリング７０の弾発力に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと変位し、該スプール弁６６の連通部７８が第２供給通路４４に臨む位置まで変位した弁開状態となる（図６参照）。
【００５２】
その結果、供給ポート３８から第２供給通路４４へと供給されていたエアが、スプール弁６６の連通部７８を通じてベース部材１２の第１供給通路２０へと流通する。この際、搬送装置１０に供給されるエアの流量が増大し、その流量変化が流量センサ５０によって検出される。これにより、搬送装置１０によるワークＷの保持が開始されたことが確認される。すなわち、流量センサ５０は、ワークＷの保持・非保持状態を検出可能な検出手段として機能する。
【００５３】
この場合、第２供給通路４４を流通するエアが、サブ通路５６を通じて装着孔５４側へと流通し、スプール弁６６のフランジ部７４をホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと押圧しているため、連通路３６におけるエアの背圧が低下した場合でも、前記スプール弁６６が第２供給通路４４のエアによって押圧されているため、前記スプール弁６６がホルダ６８側へと変位した弁開状態で保持される。
【００５４】
このエアが、第１供給通路２０から放射通路２２にそれぞれ供給され、吐出孔２４から環状凹部２６へと導出される。この吐出孔２４は、環状凹部２６に対して接線方向となるように配置されているため、該吐出孔２４から導出されたエアが前記環状凹部２６に沿って旋回するように流通する。これにより、環状凹部２６内においてエアによる旋回流が発生し、該エアは断面略台形状に窪んだ環状凹部２６に沿ってその流速を増大させながら流通する。
【００５５】
そして、ベース部材１２のワーク保持面１８と対向する位置に配置されたワークＷと該ワーク保持面１８との間を旋回流となったエアが前記ワーク保持面１８に沿って高速で外周側へと流通することにより、前記ワーク保持面１８とワークＷとの間が負圧となる。
【００５６】
これにより、ベース部材１２のワーク保持面１８と対向する位置に配置されたワークＷ（例えば、ウェハ等）が環状凹部２６において発生する負圧により吸引され、一方、ベース部材１２のワーク保持面１８とワークＷとの間に介在するエア（正圧）により反発力を受け、前記負圧と正圧とのバランスによってワークＷが非接触状態で保持される。その結果、図６に示されるように、搬送装置１０のワーク保持面１８においてワークＷを保持した状態で所定位置に搬送される。
【００５７】
以上のように、第１の実施の形態では、搬送装置１０におけるワーク保持面１８とワークＷとの離間距離を検出し、該ワークＷが吸着可能な距離に到達した際に、供給切換機構１６を切り換えて前記ワーク保持面１８に対するエアの供給を開始して前記ワークＷを保持することができる。その結果、ワークＷの保持を行うまでの間には、ワーク保持面１８に対するエアの供給を停止し、該ワークＷを保持可能になった時点で前記エアの供給を開始するため、前記搬送装置１０におけるエアの消費量を削減することが可能となる。
【００５８】
ここで、第１の実施の形態に係る搬送装置１０のエア消費量と、従来技術に係る搬送装置のエア消費量とを図７を参照しながら比較する。なお、図７中における実線が、第１の実施の形態に係る搬送装置１０のエア消費量Ｃを示す特性であり、破線が、従来技術に係る搬送装置のエア消費量Ｄを示す特性である。
【００５９】
この図７に示されるように、本実施の形態に係る搬送装置１０は、ワークＷが非保持状態にある状態（図７中、Ｅ以前）では、エア消費量Ｃが少なく、前記ワークＷを吸着して保持し始めると共に前記エア消費量Ｃが増大し始め（図７中、Ｅ時点）、前記ワークＷの保持状態（図７中、Ｅ以降）において一定に保持されることが諒解される。これに対して、従来技術に係る搬送装置では、ワークＷの非保持状態から保持状態まで一定のエア消費量Ｄとなっていることが諒解される。
【００６０】
このように、第１の実施の形態に係る搬送装置１０では、エアの供給状態を切換可能な供給切換機構１６を備えていない従来の搬送装置のように、ワークＷを保持する前から常にエアを供給し続けておく必要がなく、前記エアの消費量を好適に削減して省エネ化及びコストの削減を図ることができる。
【００６１】
また、エア供給源４８と供給ポート３８との間に設けられた流量センサ５０によってエアの流量変化を検出することにより、前記エアの流量増減に基づいてワークＷの保持・非保持状態を確実且つ容易に確認することができる。
【００６２】
次に、第２の実施の形態に係る搬送装置１００を図８及び図９に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る搬送装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
この第２の実施の形態に係る搬送装置１００では、該搬送装置１００のワーク保持面１８に対するワークＷの接近状態を検知するための検出ポート１０２を、前記ワークＷを保持可能なベース部材１２とは別個の検出ブロック１０４に設け、前記検出ブロック１０４とサブボディ４２の連通路３６とを配管１０６を介して接続している点で、第１の実施の形態に係る搬送装置１０と相違している。
【００６４】
検出ブロック１０４は、例えば、搬送装置１００から所定距離だけ離間した位置に設けられ、検出ポート１０２と、該検出ポート１０２に連通した接続ポート１０８とを有する。一方、搬送装置１００には、サブボディ４２の側面に連通路３６と連通したサブポート１１０が形成され、該サブポート１１０と接続ポート１０８とが配管で接続されている。そして、供給ポート３８に供給されたエアが、バイパス通路５２、連通路３６を介してサブポート１１０へと導かれ、配管１０６を介して検出ポート１０２へと供給される。
【００６５】
この第２の実施の形態では、搬送装置１００のワーク保持面１８に対するワークＷの接近状態を検知可能な検出ポート１０２を、該搬送装置１００とは別体として離間させて配置することが可能となるため、前記搬送装置１００の設置場所にかかわらず検出ポート１０２の配置を自在に設定することが可能となる。
【００６６】
次に、第３の実施の形態に係る搬送装置１５０を図１０及び図１１に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る搬送装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
この第３の実施の形態に係る搬送装置１５０では、ワーク保持面１８に対するワークＷの接近状態を検知するための検出ポート及び検出通路を別個に独立して設けずに、第１供給通路２０、第２供給通路４４及び放射通路１６０と共用している点で、第１及び第２の実施の形態に係る搬送装置１０、１００と相違している。
【００６８】
この搬送装置１５０は、サブボディ１５２の連通路１５４が、メインボディ４０に形成されたリターン通路１５８を介して第２供給通路４４におけるスプール弁６６の下流側に接続されると共に、ベース部材１２の第１供給通路２０が、複数の放射通路１６０に接続され、該放射通路１６０が半径外方向に向かって傾斜しながらワーク保持面１８まで延在する吐出孔１６２に接続されている。
【００６９】
そして、供給ポート３８に供給されたエアは、搬送装置１５０がワークＷに対して接近していない初期状態において、バイパス通路５２、連通路１５４を通じてリターン通路１５８から第２供給通路４４へと供給され、第１供給通路２０及び放射通路１６０を通じて複数の吐出孔１６２からそれぞれ下方に向かって導出される。この際、ベース部材１２の下方に未だワークＷが配置されていない状態であるため、吐出孔１６２、放射通路１６０及び連通路１５４の内部におけるエアの圧力の変化はわずかである。換言すれば、エアの圧力は、スプール弁６６をスプリング７０の弾発力に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと変位させるほどの大きさには未だ達していない状態にある。
【００７０】
次に、搬送装置１５０をワークＷに対峙させて徐々に接近させていくことにより、連通路１５４内におけるエアの圧力が上昇し、スプール弁６６がスプリング７０の弾発作用下に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）に変位する。そして、供給ポート３８に供給されたエアが第２供給通路４４、第１供給通路２０を通じて吐出孔１６２から導出され、ワーク保持面１８においてワークＷが保持される。すなわち、吐出孔１６２が、ワークＷの接近状態を検知するための検出ポートとして機能し、第１供給通路２０及び放射通路１６０が、検出通路として機能している。
【００７１】
このように、第３の実施の形態では、ワークＷの接近状態を検知するための検出ポート、検出通路を別個に設けずに、前記ワークＷを保持する際にエアの供給される吐出孔１６２、第１供給通路２０及び放射通路１６０を共用する構成としているため、その構造の簡素化及び製造コストの削減を図ることができると共に、メンテナンス性を向上させることができる。
【００７２】
次に、第４の実施の形態に係る搬送装置２００を図１２Ａ及び図１２Ｂに示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る搬送装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
この第４の実施の形態に係る搬送装置２００では、ワークＷを保持可能なベース部材１２のワーク保持面１８に環状のパッド（当接部材）２０２を設けている点で、第１〜第３の実施の形態に係る搬送装置１０、１００、１５０と相違している。
【００７４】
このパッド２０２は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、例えば、ゴム等の弾性材料から環状に形成され、環状凹部２６に対して半径外方向に所定間隔離間して設けられると共に、前記ワーク保持面１８に対して所定高さで突出するように設けられる。また、パッド２０２は、検出ポート３４に臨むように設けられ、該パッド２０２には前記検出ポート３４と連通する孔部２０４が開口している。すなわち、検出ポート３４へと供給されたエアは、孔部２０４を通じて下方へと導出されることとなる。
【００７５】
このように、第４の実施の形態では、ワークＷを保持可能なベース部材１２のワーク保持面１８に環状のパッド２０２を設けることにより、前記ワーク保持面１８で保持する前記ワークＷを前記パッド２０２に当接させ、前記ワークＷが搬送装置２００に対して移動してしまうことを防止し、前記ワークＷが搬送装置２００に保持された状態で位置ずれさせることなく搬送することが可能となる（図１２Ｂ参照）。
【００７６】
なお、本発明に係る搬送装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図である。
【図２】図１の搬送装置におけるエアの流通経路を示す概略回路図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図１の搬送装置をベース部材側から見た平面図である。
【図６】図１の搬送装置においてスプール弁が変位し、供給ポートからのエアが吐出孔へと供給されてワークが保持された状態を示す全体断面図である。
【図７】図１の搬送装置におけるエアの流量と時間との関係を示す特性線図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図である。
【図９】図８の搬送装置におけるエアの流通経路を示す概略回路図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図である。
【図１１】図１０の搬送装置におけるエアの流通経路を示す概略回路図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の第４の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図であり、図１２Ａは、ワークを保持する前の状態を示し、図１２Ｂは、ワークを保持した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１００、１５０、２００…搬送装置
１２…ベース部材 １４…本体部
１６…供給切換機構 １８…ワーク保持面
２０…第１供給通路 ２２、１６０…放射通路
２４、１６２…吐出孔 ２６…環状凹部
３４、１０２…検出ポート ３６、１５４…連通路
３８…供給ポート ４４…第２供給通路
４８…エア供給源 ５０…流量センサ
５２…バイパス通路 ５４…装着孔
６４…調整ニードル ６６…スプール弁
６８…ホルダ ７０…スプリング
７６…ランド部 ７８…連通部
８０…先細部 １０４…検出ブロック
１５８…リターン通路 ２０２…パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを圧力流体による吸引作用下に保持して搬送することが可能な搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、半導体ウェハの搬送や、液晶、プラズマディスプレイ等の表示装置を構成するシート状部品からなるワークを、気体の流れによって生じるベルヌーイ効果を利用して吸引した状態で搬送可能な搬送装置が知られている。
【０００３】
このような搬送装置は、搬送ヘッドの端面にワークを保持する保持面が形成され、該保持面の中央部には圧力流体が供給される吐出部が窪んで形成される。そして、搬送ヘッドの内部を通じて圧力流体を吐出部へと供給し、該吐出部から外周側へと流通させることにより、前記搬送ヘッドの保持面に負圧を発生させてワークを非接触で保持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、近年、上述したような圧力流体の供給作用下にワークを保持搬送可能な搬送装置において、省エネ化やコスト削減等の観点から前記圧力流体の消費量を抑制したいという要請がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４５８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る従来技術においては、搬送ヘッドをワークに接近させて該ワークを保持するまでの間に圧力流体を常に供給した状態としているため、前記ワークを実際に保持するまでの間に消費される圧力流体の消費量が増大してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、エアの消費量を削減して省エネ化を促進すると共に、ワークの保持状態を確実且つ簡便に確認することが可能な搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、ボディと、
前記ボディの端部に設けられ、ワークに臨む保持面と、
前記ボディの内部に形成され、エア供給部から供給されたエアを前記保持面側に形成された吐出孔へと供給する第１通路と、
前記第１通路と別個に設けられ、前記エア供給部に連通すると共に前記ワーク側に向かって前記エアを導出する導出ポートに接続される第２通路と、
前記第１通路上に設けられ、該第１通路と前記吐出孔との間の連通状態を切換自在な切換機構と、
前記保持面における前記ワークの保持・非保持状態を検出可能な検出手段と、
を備え、
前記切換機構は、前記第２通路における前記エアの圧力変化に基づいて変位し、前記第１通路を連通させる切換弁を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ボディの第１及び第２通路にエアが供給され、前記第２通路に供給されたエアが導出ポートを経てワーク側に導出される。そして、ワークがボディの保持面に対して接近し、該保持面で保持可能な距離まで到達することにより、前記第２通路内におけるエアの圧力が上昇し、その圧力上昇に伴って切換機構の切換弁が変位して第１通路を連通状態へと切り換え、前記エアが前記第１通路から吐出孔へと流通する。
【００１０】
従って、搬送装置においてワークを保持可能に到達するまでは、第１通路及び吐出孔を通じた保持面側へのエア供給を停止し、前記ワーク保持可能な距離となった際に、切換機構の切換作用下に前記保持面へとエアを供給して前記ワークを保持することが可能となる。その結果、搬送装置におけるエアの消費量を削減して省エネ化及びコスト削減を図ることが可能となる。また、検出手段を設けることによってワークの保持・非保持状態を確実且つ容易に検出することができる。
【００１１】
さらに、導出ポートを、ボディの保持面に開口して設けるとよい。
【００１２】
さらにまた、導出ポートを、ボディとは別個の部材に設け、ワークと対峙するように開口して形成することにより、搬送装置のボディに対して前記導出ポートの位置をその使用環境等に応じて自在に配置することができる。
【００１３】
またさらに、検出手段を、供給されるエアの流量を検出可能な流量センサとし、前記エアの流量変化に基づいてワークの保持・非保持状態を検出させるとよい。これにより、エアの流量が増大した際に、切換機構の切換作用下に前記エアが保持面へと供給されてワークが保持状態であることを容易に確認することが可能となる。
【００１４】
また、保持面に、ワークを保持する際に該ワークが当接可能な当接部材を設けることにより、前記ワークを前記当接部材に当接させて保持することができるため、このワークの保持状態において該ワークが搬送装置に対して移動してしまうことが防止され、前記ワークを搬送装置に対して位置ずれさせることなく搬送することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、導出ポートを経てワーク側にエアを導出し、前記ワークの接近に伴って第２通路内における前記エアの圧力が上昇することにより、切換機構の切換弁が変位して第１通路が連通状態へと切り換え、前記エアを保持面へと供給して前記ワークを保持しているため、搬送装置におけるエアの消費量を削減して省エネ化及びコストの削減を図ることが可能となる。しかも、検出手段を設けることによってワークの保持・非保持状態を確実且つ容易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る搬送装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置を示す。
【００１９】
この搬送装置１０は、図１〜図６に示されるように、円盤状に形成されたベース部材（ボディ）１２と、前記ベース部材１２の上部に設けられる本体部（ボディ）１４と、前記本体部１４に設けられ、前記ベース部材１２に対するエアの供給状態を切り換える供給切換機構（切換機構）１６とを含む。
【００２０】
ベース部材１２は、所定厚さからなる円盤状のブロック体からなり、その上端面の中央部に本体部１４が図示しないボルトを介して連結されると共に、下端面に形成されたワーク保持面（保持面）１８がワークＷに対峙するように配設される。
【００２１】
このベース部材１２は、中央部に形成され軸線方向に沿って延在する第１供給通路（第１通路）２０と、該第１供給通路２０を中心として半径外方向に延在する複数（例えば、４本）の放射通路（第１通路）２２と、該放射通路２２の外端部に接続され半径内方向に延在する複数（例えば、４本）の吐出孔２４とを有し、前記吐出孔２４がベース部材１２の下端面に形成された環状凹部２６まで貫通している。すなわち、第１供給通路２０は、複数の放射通路２２及び吐出孔２４を通じて環状凹部２６と連通している。
【００２２】
第１供給通路２０は、一端部がベース部材１２の上端面まで延在して開口すると共に、他端部が複数の放射通路２２に対してそれぞれ接続されている。
【００２３】
放射通路２２は、第１供給通路２０を中心として互いに等角度離間して半径外方向に延在し、ベース部材１２の外周面まで貫通している。すなわち、放射通路２２は、ベース部材１２の軸線と直交した水平方向に延在している。なお、放射通路２２の外端部は、封止プラグ２８が挿入されて閉塞されているため、前記放射通路２２は外部に対して非連通状態にある。
【００２４】
吐出孔２４は、放射通路２２の外端部近傍において接続通路３０を介して接続される。なお、接続通路３０の上端部にも封止プラグ２８が挿入されているため、前記接続通路３０がベース部材１２の外部と非連通状態にある。また、吐出孔２４は、環状の環状凹部２６に対して接線方向となるように接続される。
【００２５】
環状凹部２６は、ベース部材１２の下端面から上端面側に向かって徐々に幅狭となる断面略台形状に形成され、その外周側に吐出孔２４がそれぞれ接続されて開口している。
【００２６】
一方、複数の放射通路２２における隣接する２つの放射通路２２の間には、半径外方向に向かって延在する検出通路３２が形成されると共に、前記検出通路３２の外端部近傍には、ベース部材１２の下端面に向かって延在する検出ポート（導出ポート）３４が接続される。検出通路３２は、放射通路２２と同様にベース部材１２の軸線と直交方向に延在し、その外端部が封止プラグ２８によって封止されている。また、検出通路３２の内端部は、本体部１４に形成された連通路（第２通路）３６に接続される。
【００２７】
検出ポート３４は、ベース部材１２の軸線と略平行に形成され、ベース部材１２の下端面に開口すると共に、環状凹部２６に対して半径外方向に所定間隔離間して設けられる。
【００２８】
本体部１４は、エアの供給される供給ポート３８を有するメインボディ４０と、該メインボディ４０の側部に接続されるサブボディ４２とを含む。
【００２９】
メインボディ４０は、上面に供給ポート３８が形成され、前記供給ポート３８の下部には下方に向かって一直線上に延在する第２供給通路（第１通路）４４が接続される。第２供給通路４４は、ベース部材１２の第１供給通路２０と一直線上となるように形成されて接続される。
【００３０】
供給ポート３８は、チューブ４６を介してエア供給源４８（図２参照）に接続され、前記エア供給源４８から前記供給ポート３８へとエアが供給される。なお、供給ポート３８とエア供給源４８との間には、前記エア供給源４８から供給ポート３８へと供給されるエアの流量を検出可能な流量センサ５０が設けられている。
【００３１】
また、供給ポート３８には、側方に向かって延在するバイパス通路（第２通路）５２が接続され、該バイパス通路５２を通じてサブボディ４２の連通路３６と連通している。
【００３２】
さらに、メインボディ４０には、第２供給通路４４と直交し、供給切換機構１６の設けられる装着孔５４が形成され、前記装着孔５４は前記メインボディ４０の側部に設けられて前記第２供給通路４４と交差するように貫通している。装着孔５４は、大径部位と、該大径部位に隣接した小径部位とから構成され、前記小径部位がサブボディ４２側（矢印Ａ方向）となるように形成される。また、装着孔５４は、小径部位を通じてサブボディ４２のバイパス通路５２と連通すると共に、第２供給通路４４と大径部位との間に形成されたサブ通路５６を通じて該第２供給通路４４と連通している。
【００３３】
また、メインボディ４０には、サブボディとの接合面に溝部を介してシール部材６０ａが設けられ、前記メインボディ４０及びサブボディ４２と外部との間の気密が保持されると共に、ベース部材１２との接合面には、第２供給通路４４を囲むように設けられた環状溝にシール部材６０ｂが設けられ、前記ベース部材１２の第１供給通路２０及び前記第２供給通路４４と外部との間の気密を保持している。
【００３４】
サブボディ４２は、メインボディ４０と略同一高さで形成され、メインボディ４０に臨む接合面には、供給ポート３８に供給されたエアの流通する連通路３６が形成される。この連通路３６は、接合面と平行に形成されベース部材１２側に向かって延在すると共に、装着孔５４に臨む部位においてメインボディ４０から離間する方向（矢印Ａ方向）に直角に折曲し、該装着孔５４から離間する方向に延在した後、再び折曲してベース部材１２側に向かって延在している。そして、連通路３６は、ベース部材１２の検出通路（第２通路）３２に接続されて連通している。なお、サブボディには、ベース部材１２との接合面に連通路３６を囲むようにシール部材６０ｃが設けられ、前記検出通路３２及び前記連通路３６と外部との間の気密を保持している。
【００３５】
すなわち、供給ポート３８に供給されたエアの一部が、バイパス通路５２、連通路３６を通じて検出通路３２へと供給された後、ベース部材１２の検出ポート３４から外部へと導出される。
【００３６】
また、サブボディ４２には、メインボディ４０のバイパス通路５２と同軸上にニードル孔６２が形成され、供給切換機構１６を構成する調整ニードル６４（後述する）が設けられる。すなわち、ニードル孔６２は、バイパス通路５２と同様に、メインボディ４０の第２供給通路４４と直交方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に延在している。
【００３７】
供給切換機構１６は、装着孔５４の内部に設けられ、該装着孔５４の小径部位に沿って変位自在なスプール弁６６と、大径部位に螺合されるホルダ６８と、前記スプール弁６６とホルダ６８との間に介装されるスプリング７０とを含む。
【００３８】
また、バイパス通路５２から連通路３６へと流通するエアの流量を調整可能な調整ニードル６４からなる流量調整機構を有する。この調整ニードル６４は、スプール弁６６に付与される背圧を最適に調整可能に設けられる。
【００３９】
スプール弁６６は、装着孔５４の小径部位に挿通され、第２供給通路４４の連通状態を切り換える軸部７２と、前記軸部７２に対して拡径し、前記装着孔５４の大径部位に挿入されるフランジ部７４とを有する。この軸部７２には、第２供給通路４４を閉塞可能なランド部７６と、前記ランド部７６に対して半径内方向に窪んで前記第２供給通路４４を連通させる連通部７８とが形成され、前記ランド部７６が前記連通部７８に対してフランジ部７４側（矢印Ｂ方向）に設けられる。なお、ランド部７６及び連通部７８の幅寸法は、第２供給通路４４の直径より大きく設定されている。
【００４０】
すなわち、スプール弁６６は、装着孔５４に沿って変位することにより第２供給通路４４に対して直交方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位し、その変位作用下にランド部７６又は連通部７８が前記第２供給通路４４に臨むように配置されることによって該第２供給通路４４の連通状態を切り換える。
【００４１】
ホルダ６８は、外周面にねじが刻設され、装着孔５４の大径部位に対して螺合されると共に、その略中央部には、スプール弁６６側（矢印Ａ方向）に向かって突出したガイドピンが中央部に形成され、スプリング７０の一端部が前記ガイドピンの外側に挿通されることによって前記スプリング７０がガイドされる。
【００４２】
スプリング７０は、例えば、コイルスプリングからなり、スプール弁６６のフランジ部７４とホルダ６８の端部との間に介装され、前記スプール弁６６を前記ホルダ６８から離間させる方向（矢印Ａ方向）へと付勢している。
【００４３】
調整ニードル６４は、その一端部側の外周面に形成されたねじを介してニードル孔６２に螺合されると共に、他端部には、先端に向かって徐々に縮径する先細部８０が形成される。この先細部８０は、連通路３６を通じてバイパス通路５２の内部に挿入される。そして、調整ニードル６４を螺回させることによって該調整ニードル６４がニードル孔６２に沿って進退変位する。この調整ニードル６４の外周面には、環状溝を介してＯリング８２が装着され、ニードル孔６２の内周面に摺接している。これにより、連通路３６及びバイパス通路５２の内部を流通するエアが外部に漏出することがなく、前記連通路３６及びバイパス通路５２と外部との気密が保持される。
【００４４】
すなわち、バイパス通路５２を通じて連通路３６へと流通するエアは、該バイパス通路５２の内壁面と先細部８０との間を通じて流通することとなるため、前記調整ニードル６４を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って進退動作させ、前記バイパス通路５２と先細部８０との間の間隙を調整することにより、前記連通路３６を通じて検出ポート３４へと流通するエアの流量を自在に調整可能となる。
【００４５】
本発明の実施の形態に係る搬送装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、搬送装置１０が、ワークＷに対して接近していない状態を初期状態として説明する。
【００４６】
この初期状態において、エア供給源４８から供給ポート３８へとエアが供給され、前記エアが第２供給通路４４へ供給されると共に、バイパス通路５２を通じて連通路３６へと流通する。この際、スプール弁６６が、スプリング７０の弾発作用下にホルダ６８から離間する方向（矢印Ａ方向）に変位し、フランジ部７４が大径部位と小径部位との段差に係合され、且つ、ランド部７６が第２供給通路４４に臨んだ弁閉状態にある。そのため、第２供給通路４４の連通がランド部７６によって遮断され、該第２供給通路４４に供給されたエアがベース部材１２の第１供給通路２０及び放射通路２２へと流通することがない。
【００４７】
一方、バイパス通路５２を流通するエアは、調整ニードル６４の先細部８０と該バイパス通路５２との間の間隙を通じて流通し、所定流量に調整された後に連通路３６を通じてベース部材１２の検出通路３２へと供給される。そして、検出通路３２から検出ポート３４へと流通してベース部材１２の下方に向かって導出される。この際、ベース部材１２の下方には未だワークＷが配置されていない状態であるため、検出ポート３４、検出通路３２及び連通路３６の内部におけるエアの圧力の変化はわずかである。換言すれば、エアの圧力は、スプール弁６６をスプリング７０の弾発力に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと変位させるほどの大きさには未だ達していない状態にある。
【００４８】
次に、図示しないロボットアーム等を介して搬送装置１０をワークＷと対峙する位置まで移動させ、図６に示されるように、ベース部材１２のワーク保持面１８が前記ワークＷの上方となるように移動させる。そして、搬送装置１０のワーク保持面１８と前記ワークＷとが対峙し、所定間隔離間した平行な状態で、前記搬送装置１０を前記ワークＷに対して徐々に接近させていく。
【００４９】
これにより、検出ポート３４の下方にワークＷが位置している状態となり、それに伴って、前記ワークＷが前記検出ポート３４から導出されるエアの流通抵抗となる。すなわち、検出ポート３４から下方に向かって導出されるエアの流れが、該検出ポート３４の下方に配置されたワークＷによって妨げられる。
【００５０】
その結果、検出ポート３４にエアを供給している検出通路３２及び連通路３６内における前記エアの圧力が上昇し、前記連通路３６におけるエアの圧力が上昇することによってスプール弁６６の端部がその背圧によってホルダ６８側（矢印Ｂ方向）に向かって押圧される。
【００５１】
そして、スプール弁６６が、連通路３６内におけるエアの圧力上昇に伴ってスプリング７０の弾発力に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと変位し、該スプール弁６６の連通部７８が第２供給通路４４に臨む位置まで変位した弁開状態となる（図６参照）。
【００５２】
その結果、供給ポート３８から第２供給通路４４へと供給されていたエアが、スプール弁６６の連通部７８を通じてベース部材１２の第１供給通路２０へと流通する。この際、搬送装置１０に供給されるエアの流量が増大し、その流量変化が流量センサ５０によって検出される。これにより、搬送装置１０によるワークＷの保持が開始されたことが確認される。すなわち、流量センサ５０は、ワークＷの保持・非保持状態を検出可能な検出手段として機能する。
【００５３】
この場合、第２供給通路４４を流通するエアが、サブ通路５６を通じて装着孔５４側へと流通し、スプール弁６６のフランジ部７４をホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと押圧しているため、連通路３６におけるエアの背圧が低下した場合でも、前記スプール弁６６が第２供給通路４４のエアによって押圧されているため、前記スプール弁６６がホルダ６８側へと変位した弁開状態で保持される。
【００５４】
このエアが、第１供給通路２０から放射通路２２にそれぞれ供給され、吐出孔２４から環状凹部２６へと導出される。この吐出孔２４は、環状凹部２６に対して接線方向となるように配置されているため、該吐出孔２４から導出されたエアが前記環状凹部２６に沿って旋回するように流通する。これにより、環状凹部２６内においてエアによる旋回流が発生し、該エアは断面略台形状に窪んだ環状凹部２６に沿ってその流速を増大させながら流通する。
【００５５】
そして、ベース部材１２のワーク保持面１８と対向する位置に配置されたワークＷと該ワーク保持面１８との間を旋回流となったエアが前記ワーク保持面１８に沿って高速で外周側へと流通することにより、前記ワーク保持面１８とワークＷとの間が負圧となる。
【００５６】
これにより、ベース部材１２のワーク保持面１８と対向する位置に配置されたワークＷ（例えば、ウェハ等）が環状凹部２６において発生する負圧により吸引され、一方、ベース部材１２のワーク保持面１８とワークＷとの間に介在するエア（正圧）により反発力を受け、前記負圧と正圧とのバランスによってワークＷが非接触状態で保持される。その結果、図６に示されるように、搬送装置１０のワーク保持面１８においてワークＷを保持した状態で所定位置に搬送される。
【００５７】
以上のように、第１の実施の形態では、搬送装置１０におけるワーク保持面１８とワークＷとの離間距離を検出し、該ワークＷが吸着可能な距離に到達した際に、供給切換機構１６を切り換えて前記ワーク保持面１８に対するエアの供給を開始して前記ワークＷを保持することができる。その結果、ワークＷの保持を行うまでの間には、ワーク保持面１８に対するエアの供給を停止し、該ワークＷを保持可能になった時点で前記エアの供給を開始するため、前記搬送装置１０におけるエアの消費量を削減することが可能となる。
【００５８】
ここで、第１の実施の形態に係る搬送装置１０のエア消費量と、従来技術に係る搬送装置のエア消費量とを図７を参照しながら比較する。なお、図７中における実線が、第１の実施の形態に係る搬送装置１０のエア消費量Ｃを示す特性であり、破線が、従来技術に係る搬送装置のエア消費量Ｄを示す特性である。
【００５９】
この図７に示されるように、本実施の形態に係る搬送装置１０は、ワークＷが非保持状態にある状態（図７中、Ｅ以前）では、エア消費量Ｃが少なく、前記ワークＷを吸着して保持し始めると共に前記エア消費量Ｃが増大し始め（図７中、Ｅ時点）、前記ワークＷの保持状態（図７中、Ｅ以降）において一定に保持されることが諒解される。これに対して、従来技術に係る搬送装置では、ワークＷの非保持状態から保持状態まで一定のエア消費量Ｄとなっていることが諒解される。
【００６０】
このように、第１の実施の形態に係る搬送装置１０では、エアの供給状態を切換可能な供給切換機構１６を備えていない従来の搬送装置のように、ワークＷを保持する前から常にエアを供給し続けておく必要がなく、前記エアの消費量を好適に削減して省エネ化及びコストの削減を図ることができる。
【００６１】
また、エア供給源４８と供給ポート３８との間に設けられた流量センサ５０によってエアの流量変化を検出することにより、前記エアの流量増減に基づいてワークＷの保持・非保持状態を確実且つ容易に確認することができる。
【００６２】
次に、第２の実施の形態に係る搬送装置１００を図８及び図９に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る搬送装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
この第２の実施の形態に係る搬送装置１００では、該搬送装置１００のワーク保持面１８に対するワークＷの接近状態を検知するための検出ポート１０２を、前記ワークＷを保持可能なベース部材１２とは別個の検出ブロック１０４に設け、前記検出ブロック１０４とサブボディ４２の連通路３６とを配管１０６を介して接続している点で、第１の実施の形態に係る搬送装置１０と相違している。
【００６４】
検出ブロック１０４は、例えば、搬送装置１００から所定距離だけ離間した位置に設けられ、検出ポート１０２と、該検出ポート１０２に連通した接続ポート１０８とを有する。一方、搬送装置１００には、サブボディ４２の側面に連通路３６と連通したサブポート１１０が形成され、該サブポート１１０と接続ポート１０８とが配管で接続されている。そして、供給ポート３８に供給されたエアが、バイパス通路５２、連通路３６を介してサブポート１１０へと導かれ、配管１０６を介して検出ポート１０２へと供給される。
【００６５】
この第２の実施の形態では、搬送装置１００のワーク保持面１８に対するワークＷの接近状態を検知可能な検出ポート１０２を、該搬送装置１００とは別体として離間させて配置することが可能となるため、前記搬送装置１００の設置場所にかかわらず検出ポート１０２の配置を自在に設定することが可能となる。
【００６６】
次に、第３の実施の形態に係る搬送装置１５０を図１０及び図１１に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る搬送装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
この第３の実施の形態に係る搬送装置１５０では、ワーク保持面１８に対するワークＷの接近状態を検知するための検出ポート及び検出通路を別個に独立して設けずに、第１供給通路２０、第２供給通路４４及び放射通路１６０と共用している点で、第１及び第２の実施の形態に係る搬送装置１０、１００と相違している。
【００６８】
この搬送装置１５０は、サブボディ１５２の連通路１５４が、メインボディ４０に形成されたリターン通路１５８を介して第２供給通路４４におけるスプール弁６６の下流側に接続されると共に、ベース部材１２の第１供給通路２０が、複数の放射通路１６０に接続され、該放射通路１６０が半径外方向に向かって傾斜しながらワーク保持面１８まで延在する吐出孔１６２に接続されている。
【００６９】
そして、供給ポート３８に供給されたエアは、搬送装置１５０がワークＷに対して接近していない初期状態において、バイパス通路５２、連通路１５４を通じてリターン通路１５８から第２供給通路４４へと供給され、第１供給通路２０及び放射通路１６０を通じて複数の吐出孔１６２からそれぞれ下方に向かって導出される。この際、ベース部材１２の下方に未だワークＷが配置されていない状態であるため、吐出孔１６２、放射通路１６０及び連通路１５４の内部におけるエアの圧力の変化はわずかである。換言すれば、エアの圧力は、スプール弁６６をスプリング７０の弾発力に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）へと変位させるほどの大きさには未だ達していない状態にある。
【００７０】
次に、搬送装置１５０をワークＷに対峙させて徐々に接近させていくことにより、連通路１５４内におけるエアの圧力が上昇し、スプール弁６６がスプリング７０の弾発作用下に抗してホルダ６８側（矢印Ｂ方向）に変位する。そして、供給ポート３８に供給されたエアが第２供給通路４４、第１供給通路２０を通じて吐出孔１６２から導出され、ワーク保持面１８においてワークＷが保持される。すなわち、吐出孔１６２が、ワークＷの接近状態を検知するための検出ポートとして機能し、第１供給通路２０及び放射通路１６０が、検出通路として機能している。
【００７１】
このように、第３の実施の形態では、ワークＷの接近状態を検知するための検出ポート、検出通路を別個に設けずに、前記ワークＷを保持する際にエアの供給される吐出孔１６２、第１供給通路２０及び放射通路１６０を共用する構成としているため、その構造の簡素化及び製造コストの削減を図ることができると共に、メンテナンス性を向上させることができる。
【００７２】
次に、第４の実施の形態に係る搬送装置２００を図１２Ａ及び図１２Ｂに示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る搬送装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
この第４の実施の形態に係る搬送装置２００では、ワークＷを保持可能なベース部材１２のワーク保持面１８に環状のパッド（当接部材）２０２を設けている点で、第１〜第３の実施の形態に係る搬送装置１０、１００、１５０と相違している。
【００７４】
このパッド２０２は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、例えば、ゴム等の弾性材料から環状に形成され、環状凹部２６に対して半径外方向に所定間隔離間して設けられると共に、前記ワーク保持面１８に対して所定高さで突出するように設けられる。また、パッド２０２は、検出ポート３４に臨むように設けられ、該パッド２０２には前記検出ポート３４と連通する孔部２０４が開口している。すなわち、検出ポート３４へと供給されたエアは、孔部２０４を通じて下方へと導出されることとなる。
【００７５】
このように、第４の実施の形態では、ワークＷを保持可能なベース部材１２のワーク保持面１８に環状のパッド２０２を設けることにより、前記ワーク保持面１８で保持する前記ワークＷを前記パッド２０２に当接させ、前記ワークＷが搬送装置２００に対して移動してしまうことを防止し、前記ワークＷが搬送装置２００に保持された状態で位置ずれさせることなく搬送することが可能となる（図１２Ｂ参照）。
【００７６】
なお、本発明に係る搬送装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図である。
【図２】図１の搬送装置におけるエアの流通経路を示す概略回路図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図１の搬送装置をベース部材側から見た平面図である。
【図６】図１の搬送装置においてスプール弁が変位し、供給ポートからのエアが吐出孔へと供給されてワークが保持された状態を示す全体断面図である。
【図７】図１の搬送装置におけるエアの流量と時間との関係を示す特性線図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図である。
【図９】図８の搬送装置におけるエアの流通経路を示す概略回路図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図である。
【図１１】図１０の搬送装置におけるエアの流通経路を示す概略回路図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の第４の実施の形態に係る搬送装置を示す全体断面図であり、図１２Ａは、ワークを保持する前の状態を示し、図１２Ｂは、ワークを保持した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１００、１５０、２００…搬送装置
１２…ベース部材 １４…本体部
１６…供給切換機構 １８…ワーク保持面
２０…第１供給通路 ２２、１６０…放射通路
２４、１６２…吐出孔 ２６…環状凹部
３４、１０２…検出ポート ３６、１５４…連通路
３８…供給ポート ４４…第２供給通路
４８…エア供給源 ５０…流量センサ
５２…バイパス通路 ５４…装着孔
６４…調整ニードル ６６…スプール弁
６８…ホルダ ７０…スプリング
７６…ランド部 ７８…連通部
８０…先細部 １０４…検出ブロック
１５８…リターン通路 ２０２…パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、
前記ボディの端部に設けられ、ワークに臨む保持面と、
前記ボディの内部に形成され、エア供給部から供給されたエアを前記保持面側に形成された吐出孔へと供給する第１通路と、
前記第１通路と別個に設けられ、前記エア供給部に連通すると共に前記ワーク側に向かって前記エアを導出する導出ポートに接続される第２通路と、
前記第１通路上に設けられ、該第１通路と前記吐出孔との間の連通状態を切換自在な切換機構と、
前記保持面における前記ワークの保持・非保持状態を検出可能な検出手段と、
を備え、
前記切換機構は、前記第２通路における前記エアの圧力変化に基づいて変位し、前記第１通路を連通させる切換弁を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の搬送装置において、
前記導出ポートが、前記ボディの保持面に開口して設けられることを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
請求項１記載の搬送装置において、
前記導出ポートが、前記ボディとは別個の部材に設けられ、前記ワークと対峙するように開口して形成されることを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記検出手段は、前記供給されるエアの流量を検出可能な流量センサからなり、前記エアの流量変化に基づいて前記ワークの保持・非保持状態を検出することを特徴とする搬送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記保持面には、前記ワークを保持する際に該ワークの当接可能な当接部材が設けられることを特徴とする搬送装置。
【請求項１】
ボディと、
前記ボディの端部に設けられ、ワークに臨む保持面と、
前記ボディの内部に形成され、エア供給部から供給されたエアを前記保持面側に形成された吐出孔へと供給する第１通路と、
前記第１通路と別個に設けられ、前記エア供給部に連通すると共に前記ワーク側に向かって前記エアを導出する導出ポートに接続される第２通路と、
前記第１通路上に設けられ、該第１通路と前記吐出孔との間の連通状態を切換自在な切換機構と、
前記保持面における前記ワークの保持・非保持状態を検出可能な検出手段と、
を備え、
前記切換機構は、前記第２通路における前記エアの圧力変化に基づいて変位し、前記第１通路を連通させる切換弁を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の搬送装置において、
前記導出ポートが、前記ボディの保持面に開口して設けられることを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
請求項１記載の搬送装置において、
前記導出ポートが、前記ボディとは別個の部材に設けられ、前記ワークと対峙するように開口して形成されることを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記検出手段は、前記供給されるエアの流量を検出可能な流量センサからなり、前記エアの流量変化に基づいて前記ワークの保持・非保持状態を検出することを特徴とする搬送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記保持面には、前記ワークを保持する際に該ワークの当接可能な当接部材が設けられることを特徴とする搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２３４６８８（Ｐ２００９−２３４６８８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８０５９１（Ｐ２００８−８０５９１）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
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