JPH0579941U

JPH0579941U - 物品把持装置

Info

Publication number: JPH0579941U
Application number: JP2807492U
Authority: JP
Inventors: 哲雄小柳; 弘山口; 秀継宮崎
Original assignee: 株式会社スガイ
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-29
Anticipated expiration: 2007-03-31
Also published as: JP2531910Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】作動機構の構造が簡単かつ小型軽量で、信頼
性の高い作動制御が可能な物品把持装置を提供する。【構成】エアシリンダ１３によりカム手段１７，１８
が駆動すると、装置本体８に軸支された回転軸９が圧縮
スプリング１６の付勢力によりまたはこの付勢力に抗し
て回転し、把持アーム６，６が開閉動作する。把持アー
ム６と回転軸９は一体構造であり、把持アーム６はカム
手段１７，１８と直接的に連係されることとなり、把持
アーム６の迅速な動作と正確な位置決めが可能である。
把持アーム６の作動機構は全て装置本体８に備えられ、
その構造も回転軸９，９間に設けられるコンパクトな設
計であり、装置全体の小型軽量化が図られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は物品把持装置に関し、さらに詳細には、半導体ウェハ等の薄板状物品に洗浄等の表面処理を施す表面処理装置などにおいて好適に用いられる物品把持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体ウェハの表面洗浄装置においては、これら半導体ウェハを供給位置から搬送して、所要の液槽に浸漬させるなどの処理を行うための搬送処理装置を備えているが、その要部を構成する物品把持装置としては従来種々の構造のものが開発されている。その構造の一例を図７に示す。

【０００３】この装置ａは、搬送装置の支柱ｂの上端に装置されるもので、左右一対の把持アームｃ，ｃが装置本体ｄに揺動可能に軸支されている。これら把持アームｃ，ｃは、扇形歯車ｅ，ｅを介して相互に連動可能に連結されるとともに、一方の扇形歯車ｅが、連結ブラケットｆおよび連結ロッドｇを介して、エアシリンダｉのシリンダロッドｊに連結されている。

【０００４】このエアシリンダｉは、上記支柱ｂの上端支持ブロックｈに取り付けられており、上記連結ロッドｇは、この支持ブロックｈと装置本体ｄを支持する支持ブロックｍを連結する連結パイプｋの内部を挿通されている。また、装置ａの外周全体が塩化ビニル製カバーにより被覆されている。

【０００５】しかして、上記エアシリンダｉのシリンダロッドｊが往動（突出動作）すると、連結ロッドｇ，連結ブラケットｆおよび扇形歯車ｅ，ｅを介して、把持アームｃ，ｃが縮閉動作し、半導体ウェハを収容したカセット（物品）ｌを把持する（実線参照）。これと逆に、上記シリンダロッドｊが復動（退入動作）すると、把持アームｃ，ｃが拡開動作して、上記カセットｌの把持状態を解く（二点鎖線参照）。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような構造では、以下に述べるような種々の問題点があり、その改良が要望されていた。

【０００７】すなわち、把持アームｃ，ｃの作動機構自体が複雑かつ大型で、重量的にも大きいため、これを備える上記搬送装置さらには表面洗浄装置の大型化を招いている。

【０００８】しかも、表面洗浄装置の構造上、搬送装置の支柱ｂと把持アームｃ，ｃとの水平距離を大きくとる必要があるため（処理槽の上方に把持アームｃ，ｃが位置する関係から）、駆動手段であるエアシリンダｉと作動部である把持アームｃ，ｃとの距離が大きく、この間には複数の作動機構（連結ロッドｇ，連結ブラケットｆ，扇形歯車ｅ，ｅ）を要する。これがため、把持アームｃ，ｃの迅速な動作や正確な位置決めが比較的困難で、信頼性の高い作動制御が行えない。

【０００９】本考案は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、作動機構の構造が簡単かつ小型軽量で、しかも信頼性の高い作動制御が可能な物品把持装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案の物品把持装置は、物品を両側から把持する左右一対の把持アームが、平行に延びる一対の回転軸の先端部にそれぞれ取付けられ、これら回転軸が装置本体の駆動手段により回転制御される構造とされ、前記両回転軸は、その基端部が前記装置本体にそれぞれ回転可能に軸支されるとともに、これら基端部間に、両回転軸を一方向へ弾発付勢する付勢手段と他方向へ回転制御するカム手段が設けられ、該カム手段は、前記駆動手段により駆動される駆動カムと、前記両回転軸の基端部の対向内側にそれぞれ設けられたカム従動子とを備えてなり、これら両カム従動子が前記駆動カムにより同期してカム駆動されることを特徴とする。

【００１１】

【作用】

駆動手段によりカム手段が駆動すると、装置本体に軸支された回転軸が付勢手段の付勢力によりまたはこの付勢力に抗して回転し、その先端部の把持アームが開閉動作する。

【００１２】この場合、把持アームと回転軸は一体構造であることから、把持アームはカム手段と直接的に連係されることとなり、把持アームの迅速な動作と正確な位置決めが可能である。

【００１３】また、把持アームの作動機構は全て装置本体に備えられるとともに、その構造も回転軸間に設けられるコンパクトな設計であり、装置全体の小型軽量化が図られている。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１５】本考案に係る物品把持装置を図１および図２に示し、該物品把持装置１は、具体的には図６に示すように、半導体ウェハの表面洗浄装置における搬送処理装置２に装置されるものである。

【００１６】該搬送処理装置２は、連続して設けられた複数個の処理槽３，３，…の配設方向（矢符Ａ方向）へ平行移動可能に設けられた基台４と、この基台４に上下方向（矢符Ｂ方向）へ昇降可能に設けられた支柱５と、この支柱５の上端に装着された上記物品把持装置１とから構成されており、所定の供給位置（図示省略）で受け取った複数枚の半導体ウェハ（被処理ウェハ）Ｗ，Ｗ，…を、上記処理槽３，３，…内の洗浄液中に順次浸漬して、これら半導体ウェハＷ，Ｗ，…表面を洗浄するように構成されている。これらの洗浄工程は自動制御により行われる。

【００１７】上記物品把持装置１は、左右一対の把持アーム６，６およびこれらを開閉制御する制御部７を主要部として備えてなる。

【００１８】一対の把持アーム６，６は、上記被処理ウェハＷ，Ｗ，…をその両側から把持するもので、装置本体８から平行に延びる一対の回転軸９，９の先端部にそれぞれ取付けられている。把持アーム６の下端部には、各半導体ウェハＷの周縁部を把持する上下一対の把持爪６ａ，６ｂが複数対設けられており、この把持爪６ａ，６ｂは、半導体ウェハＷの周縁部を挿入保持する保持溝を備えている。

【００１９】上記両回転軸９，９は、図４に示すように、中空円筒状とされた軽量構造とされるとともに、その基端部９ａ，９ａが軸受１０，１０を介して装置本体８に回転可能に軸支されている。

【００２０】制御部７は、図３ないし図５に示すように、付勢手段１１、カム手段１２および駆動手段１３から構成されている。これらの手段は、装置本体８において、上記両回転軸９，９の基端部９ａ，９ａ間に配置されている。また、これに関連して、回転軸９の基端には、回動レバー１４が取付けボルト１５，１５により固定されており、これら一対の回動レバー１４，１４は、各回転軸９の軸心を中心として対向側内方へ延びて設けられている。

【００２１】付勢手段１１は、回転軸９，９を一方向（矢符Ｙ方向）へ弾発付勢するためのもので、一対の圧縮スプリング１６，１６からなる。該圧縮スプリング１６は、その両端が上記回動レバー１４の先端ピン１４ａと装置本体８の支持ピン８ａにそれぞれ掛止されており、これにより、両回転軸９，９は、把持アーム６，６が開く方向Ｙへ常時弾発付勢されている。

【００２２】カム手段１２は、回転軸９，９を上記圧縮スプリング１６，１６の付勢方向と逆方向Ｘへ回転制御するためのもので、装置本体８側に設けられた駆動カム１７，１７と、回転軸９側に設けられたカム従動子１８，１８とからなる。

【００２３】上記駆動カム１７，１７は、具体的には、図４および図５に示すような一対のカムロッドの形態とされており、上記両回転軸の基端部９ａ，９ａ間に配設されている。これらカムロッド１７，１７は、後述するように、駆動手段１３により、上記回転軸９の軸線と平行（矢符Ｃ方向）に進退動作されて、上記カム従動子１８，１８をカム駆動させる。

【００２４】カムロッド１７の先端部２０は、図３および図５に示すように、先細のテーパ面からなるカム面とされている。また、両カムロッド１７，１７の基端２１は、図５に示すように、連結基板２２を介して一体結合されるとともに、駆動手段１３に連結されている。

【００２５】該駆動手段１３はエアシリンダからなり、上記両カムロッド１７，１７間においてこれらカムロッドと平行に配設されるとともに、そのシリンダロッド１３ａが、上記連結基板２２の中央部に連結されている。これにより、シリンダロッド１３ａが突出退入動作すると、上記両カムロッド１７，１７が一体となって進退動作されることとなる。なお、エアシリンダ１３は、搬送処理装置２の他の構成装置、さらには表面洗浄装置の他の構成装置と連動して自動制御される。

【００２６】上記カム従動子１８，１８は、具体的には一対のカムローラの形態とされている。これらカムローラ１８，１８は、それぞれ上記回動レバー１４，１４に自由回転可能に軸支されるとともに、上記カムロッド１７，１７のカム面２０，２０に転動可能に係合されている。これにより、両カムローラ１８，１８は、上記両カムロッド１７，１７の進退動作に同期してカム駆動されることとなる。

【００２７】すなわち、図３(a) に示すように、カムロッド１７，１７の最大退入時においては、両カムローラ１８，１８はいずれもカム面２０の小径側先端部に位置して、把持アーム６，６が拡開開放状態にある。一方、図３(b) に示すように、カムロッド１７，１７の最大進出時においては、両カムローラ１８，１８はいずれもカム面２０の大径側後端部に位置して、上記把持アーム６，６が縮閉把持状態にある。

【００２８】これら把持アーム６，６の拡開開放状態における把持爪６ａ，６ｂと把持爪６ａ，６ｂ間の間隔Ｌ_maxは上記カム面２０により規定され、一方、縮閉把持状態における間隔Ｌ_minは一対のストッパ機構２５，２５により規定される。

【００２９】ストッパ機構２５は、装置本体８に取り付けられた固定側ストッパ２６と、上記回動レバー１４に取り付けられた可動側ストッパ２７とからなる。固定側ストッパ２６は、装置本体８に支持ブラケット２６ａが固設され、この支持ブラケット２６ａに、調整ねじからなるストッパ部材２６ｂが水平方向へ螺進退可能に設けられてなる。

【００３０】また、可動側ストッパ２７は、回動レバー１４に支持ブラケット２７ａが固設され、この支持ブラケット２７ａに、調整ねじからなるストッパ部材２７ｂが螺進退可能に設けられてなる。

【００３１】そして、可動側ストッパ２７のストッパ部材２７ｂ先端が、固定側ストッパ２６のストッパ部材２６ｂ先端に当接したとき、把持アーム６，６の縮閉動作が停止されて、このときの把持爪６ａ，６ｂと把持爪６ａ，６ｂ間の間隔が最小寸法Ｌ_minとなる。この最小寸法Ｌ_minは、処理すべき半導体ウェハＷの外径寸法等を考慮して、上記ストッパ部材２６ｂ，２７ｂを支持ブラケット２６ａ，２７ａに対して適宜螺進退させることにより調節される。

【００３２】しかして、以上のように構成された物品把持装置１を備えた搬送処理装置２において、処理すべき半導体ウェハＷ，Ｗ，…は、所定の供給位置で物品把持装置１に把持された後、搬送処理装置２の各処理槽３，３，…に対する移動（矢符Ａ方向）および昇降（矢符Ｂ方向）の繰り返しにより、上記処理層３，３，…内の洗浄液中に順次浸漬されて、その表面を洗浄される。こうして洗浄工程を終了した半導体ウェハＷ，Ｗ，…は、所定の排出位置で物品把持装置１による把持状態を解除される。

【００３３】この場合、物品把持装置１による半導体ウェハＷ，Ｗ，…の把持に際しては、エアシリンダ１３のシリンダロッド１３ａが退入動作する。すると、カム手段１２のカムロッド１７，１７が進出動作して、カムローラ１８，１８は、カム面２０，２０上を、その小径側先端部から大径側後端部へ向けて相対的に転動することとなり、これに伴って、各回転レバー１４さらには回転軸９が、圧縮スプリング１６の付勢力に抗して把持アーム６の縮閉方向Ｘへ回転する。

【００３４】そして、可動側ストッパ２７のストッパ部材２７ｂ先端が、固定側ストッパ２６のストッパ部材２６ｂ先端に当接したとき、換言すれば、カムロッド１７，１７が最も進出した位置において、上記カムローラ１８，１８は、前述のごとくカム面の大径側後端部上に位置する（図３(b) 参照）。これにより、上記両把持アーム６，６は、最も閉じた状態となって、半導体ウェハＷ，Ｗ，…の外周縁部を両側から把持することとなる（図１実線参照）。

【００３５】逆にこの状態から、物品把持装置１による半導体ウェハＷ，Ｗ，…の把持解除に際しては、上記と全く逆の動作により、各カムローラ１８がカム面２０上を、その大径側後端部から小径側先端部へ向けて相対的に転動し、これに伴って、回転軸９は、圧縮スプリング１６の付勢力により把持アーム６の拡開方向Ｙへ回転する。

【００３６】そして、カムロッド１７，１７が最も退入した位置（最大退入時）において、上記両カムローラ１８，１８は、前述のごとくカム面の小径側先端部上に位置する（図３(a) 参照）。これにより、上記両把持アーム６，６が最も開いた状態となって、半導体ウェハＷ，Ｗ，…を把持状態から開放することとなる（図１二点鎖線参照）。

【００３７】なお、本考案は上述した実施例に限定されることなく、種々設計変更可能であり、例えば、図示例においては、本考案に係る物品把持装置を半導体ウェハの表面洗浄装置における搬送処理装置２に適用した場合について説明したが、これ以外の同様な動作を行う装置にも適用できるほか、目的に応じて単独で用いることも可能である。

【００３８】また、各構成部品の具体的構造も図示例に限定されることなく、同様な機能を有する限りにおいて適宜変更可能である。

【００３９】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によれば、把持アームの作動機構が全て装置本体に備えられるとともに、その構造も回転軸間に設けられる簡単かつコンパクトな設計であるから、半導体ウェハの表面洗浄装置等における搬送処理装置のように、小型軽量化が望まれる装置に最適な構造であり、かかる装置全体の小型軽量化に寄与する。

【００４０】また、把持アームと回転軸が一体構造であり、しかも、この回転軸はカム手段と直接的に連係されるという簡単な構造であり、把持アームの迅速な動作と正確な位置決めが可能で、把持アームの開閉動作について信頼性の高い作動制御が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る一実施例である物品把持装置を示
す背面図で、その要部が切開して示されている。

【図２】同物品把持装置を示す側面図で、その要部の一
部が断面で示されている。

【図３】同物品把持装置の要部を図２のIII-III 線に沿
って示す断面図であり、図３(a) は把持アームの拡開状
態が示され、図３(b) は把持アームの縮閉状態が示され
ている。

【図４】同物品把持装置の要部を図２のIV-IV 線に沿っ
て示す断面図である。

【図５】同物品把持装置の要部を図２のV-V 線に沿って
示す断面図である。

【図６】同物品把持装置を備える半導体ウェハ表面洗浄
装置の搬送処理装置を示す斜視図である。

【図７】従来の物品把持装置を一部断面で示す正面図で
ある。

【符号の説明】

１物品把持装置２搬送処理装置３処理槽６把持アーム７制御部８装置本体９回転軸９ａ回転軸の基端部１１付勢手段（一対の圧縮スプリング）１２カム手段（一対のカムロッドとカムロー
ラ）１３駆動手段（エアシリンダ）１４回動レバー１６圧縮スプリング１７駆動カム（カムロッド）１８カム従動子（カムローラ）２０カム面２５ストッパ機構２６固定側ストッパ２７可動側ストッパＷ半導体ウェハ（被処理ウェハ）Ｘ把持アームの縮閉方向Ｙ把持アームの拡開方向

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】物品を両側から把持する左右一対の把持
アームが、平行に延びる一対の回転軸の先端部にそれぞ
れ取付けられ、これら回転軸が装置本体の駆動手段によ
り回転制御される装置であって、前記両回転軸は、その基端部が前記装置本体にそれぞれ
回転可能に軸支されるとともに、これら基端部間に、両
回転軸を一方向へ弾発付勢する付勢手段と他方向へ回転
制御するカム手段が設けられ、該カム手段は、前記駆動手段により駆動される駆動カム
と、前記両回転軸の基端部の対向内側にそれぞれ設けら
れたカム従動子とを備えてなり、これら両カム従動子が前記駆動カムにより同期してカム
駆動されることを特徴とする物品把持装置。
【請求項２】前記付勢手段が一対の圧縮スプリングか
らなり、これら圧縮スプリングは、前記両回転軸の基端
部にそれぞれ対向側内方へ向けて突設された回動レバー
と前記装置本体との間に介装され、これにより、前記両回転軸は、左右一対の把持アームが
開く方向へ常時弾発付勢されている請求項１に記載の物
品把持装置。
【請求項３】前記駆動カムが一対のカムロッドからな
り、これらカムロッドは、前記両回転軸の基端部間にお
いて、両回転軸と平行に往復動作されるとともに、その
先端部に先細のテーパ面からなるカム面を備え、前記カム従動子が一対のカムローラからなり、これらカ
ムローラは、前記両回転軸の基端部にそれぞれ対向側内
方へ向けて突設された回動レバーに自由回転可能に軸支
されるとともに、前記カムロッドのカム面に転動可能に
係合され、前記カムロッドの最大進出時において、前記両カムロー
ラが前記カムロッドのテーパ面の大径側後端部に位置し
て、前記把持アームは縮閉把持状態にあり、一方、前記
カムロッドの最大退入時において、前記両カムローラが
前記カムロッドのテーパ面の小径側先端部に位置して、
前記把持アームは拡開開放状態にある請求項１または請
求項２に記載の物品把持装置。
【請求項４】前記駆動手段がシリンダ装置であり、該
シリンダ装置は、前記両カムロッド間において両カムロ
ッドと平行に配設されるとともに、そのシリンダロッド
が、両カムロッドの基端部に連結されている請求項３に
記載の物品把持装置。