基板搬运系统以及基板搬运装置的制作方法

1.本公开涉及基板搬运系统以及基板搬运装置。


背景技术：

2.在专利文献1中公开了一种基板处理装置，其利用通过线性马达的驱动而在搬运室内移动的移动式机器人来搬运基板。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2008-028179号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.本发明提供一种对于兼顾搬运精度和抑制扬尘有效的基板搬运系统。
8.用于解决课题的手段
9.本公开的一个方面所涉及的基板搬运系统具备：线性搬运装置，其沿着搬运线搬运基板；以及机器人，其从线性搬运装置接收基板而搬入处理单元，并从处理单元搬出基板而交接给线性搬运装置，线性搬运装置具备：第一移动体，其沿着搬运线移动；第二移动体，其支承基板；以及非接触力产生部，其以使第二移动体相对于第一移动体浮起的同时使第二移动体追随第一移动体的移动的方式，使非接触力从第一移动体作用于第二移动体。
10.本发明的另一方面所涉及的基板搬运装置具备：第一移动体，其沿着搬运线移动；第二移动体，其支承基板；以及非接触力产生部，其以使第二移动体相对于第一移动体浮起的同时使第二移动体追随第一移动体的移动的方式，在第一移动体与第二移动体之间产生非接触力，非接触力产生部具有：第一致动器，其沿着与搬运线交叉的第一交叉线与第二移动体对置，并使非接触力作用于第二移动体；以及第二致动器，其沿着与搬运线和第一交叉线交叉的第二交叉线与第二移动体对置，并使非接触力作用于第二移动体，第一致动器使与搬运线平行的第一非接触力作用于第二移动体，第二致动器使与搬运线平行的第二非接触力作用于第二移动体。
11.发明效果
12.根据本公开，能够提供一种对兼顾搬运精度和抑制扬尘有效的基板搬运系统。
附图说明
13.图1是例示基板搬运系统的概略结构的示意图。
14.图2是沿着图1中的ii-ii线的剖视图。
15.图3是沿着图2中的iii-iii线的剖视图。
16.图4是沿着图2中的iv-iv线的剖视图。
17.图5是沿着图2中的v-v线的剖视图。
18.图6是汇总了非接触力以及测位线的示意图。
19.图7是表示非接触力产生部以及位置/姿势检测部的变形例的示意图。
20.图8是例示力控制步骤的流程图。
21.图9是例示控制器的硬件结构的图。
具体实施方式
22.以下，参照附图对实施方式进行详细说明。在说明中，对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
23.〔基板搬运系统〕
24.图1所示的基板搬运系统1是在基板处理系统ps中对处理对象的基板进行搬运的系统。作为处理对象的基板的具体例，可举出半导体基板、玻璃基板、掩模基板或fpd(flat panel display：平板显示器)基板等。
25.基板搬运系统1具备线性搬运装置2、机器人3以及控制器100。线性搬运装置2(基板搬运装置)沿着搬运线对处理对象的基板w进行搬运。机器人3从线性搬运装置2接收基板w而搬入基板处理系统ps的处理单元pu，并从处理单元pu搬出基板w而交接给线性搬运装置2。控制器100对线性搬运装置2和机器人3进行控制。
26.机器人3具有基座7、手部5、多关节臂4以及升降驱动部6。基座7固定在处理单元pu与线性搬运装置2之间。手部5大致水平地支承基板w。多关节臂4沿着水平的平面变更手部5相对于基座7的位置、姿势。升降驱动部6使多关节臂4及手部5相对于基座7升降。
27.基板处理系统ps也可以具备多个处理单元pu。与此对应，基板搬运系统1也可以具备多个机器人3。例如基板处理系统ps具备沿着水平的单元排列线l31排列的多个处理单元pu。基板搬运系统1具备沿着与单元排列线l31平行的机器人排列线l32排列的多个机器人3。
28.在图1中，图示了4个处理单元pu和2台机器人3，但处理单元pu的数量和机器人3的数量不限于此。作为一例，基板搬运系统1具备4个处理单元pu1、pu2、pu3、pu4和2台机器人3a、3b。处理单元pu1、pu2、pu3、pu4沿着单元排列线l31依次排列。
29.机器人3a的基座7以与处理单元pu1、pu2对应的方式配置，机器人3b的基座7以与处理单元pu3、pu4对应的方式配置。机器人3a从线性搬运装置2接收基板w而搬入处理单元pu1或处理单元pu2，并从处理单元pu1或处理单元pu2搬出基板w而交接给线性搬运装置2。机器人3b从线性搬运装置2接收基板w而搬入处理单元pu3或处理单元pu4，并从处理单元pu3或处理单元pu4搬出基板w而交接给线性搬运装置2。
30.线性搬运装置2在使对基板w进行支承的浮起单元浮起的状态下，使其沿着搬运线tl移动。以下，例示出搬运线tl为水平的情况，但搬运线tl也可以相对于水平倾斜。
31.从上方观察，线性搬运装置2以与单元排列线l31之间隔着机器人排列线l32的方式设置，使浮起单元沿着与单元排列线l31及机器人排列线l32平行的搬运线tl移动。例如线性搬运装置2具有浮起单元10和驱动单元40。
32.浮起单元10(第二移动体)具有底部框架11、侧部框架12、第一支承件13和第二支承件14。底部框架11构成浮起单元10的底部。底部框架11具有沿着长边方向的侧缘11a、11b和沿着短边方向的端缘11c、11d。浮起单元10以侧缘11a、11b沿着搬运线tl的方式大致水平
地配置在驱动单元40上。从上方观察，侧缘11a位于以侧缘11b为基准而与机器人排列线l32相反的位置。
33.如图2所示，侧部框架12从底部框架11的侧缘11a向上方延伸，构成浮起单元10的侧部。侧部框架12具有朝向与端缘11c相同的方向的端缘12a、朝向与端缘11d相同的方向的端缘12b以及上缘12c。第一支承件13及第二支承件14以沿着搬运线tl排列的方式固定于侧部框架12的上缘12c，分别支承基板w。
34.第一支承件13具有沿着搬运线tl排列的支承梁13a、13b。支承梁13a、13b分别从侧部框架12的上缘12c朝向机器人排列线l32伸出，在底部框架11的上方支承基板w。以侧部框架12为基准，支承梁13a、13b伸出至比底部框架11的侧缘11b远的位置。支承梁13a、13b的间隔比手部5的宽度大。因此，在支承梁13a、13b之间，能够使手部5支承基板w。
35.第二支承件14具有沿着搬运线tl排列的支承梁14a、14b。支承梁14a、14b分别从侧部框架12的上缘以架设在底部框架11的上方的方式伸出，支承基板w。以侧部框架12为基准，支承梁14a、14b伸出至比底部框架11的侧缘11b远的位置。支承梁14a、14b的间隔比手部5的宽度大。因此，在支承梁14a、14b之间，能够使手部5支承基板w。
36.浮起单元10具有第一可动件21和第二可动件22。第一可动件21、第二可动件22是由驱动单元40产生的非接触力所作用的部分。如图3所示，至少与搬运线tl平行的第一非接触力f01作用于第一可动件21。例如，第一可动件21固定于底部框架11中的靠近侧缘11a的部分的下表面。第一可动件21具有沿着与搬运线tl平行的排列线l01排列的多个永磁体21m和保持多个永磁体21m的磁轭21c。第一非接触力f01沿着排列线l01作用于第一可动件21。
37.如图4所示，至少与搬运线tl平行的第二非接触力f02作用于第二可动件22。例如第二可动件22固定于侧部框架12的外表面。侧部框架12的外表面是朝向与第一支承件13、第二支承件14以及底部框架11从侧部框架12伸出的方向(朝向机器人排列线l32的方向)相反的方向的面。第二可动件22具有沿着与搬运线tl平行的排列线l02排列的多个永磁体22m和保持多个永磁体22m的磁轭22c。第二非接触力f02沿着排列线l02作用于第二可动件22。
38.也可以是，浮起单元10还具有第三可动件23。第三可动件23也是由驱动单元40产生的非接触力所作用的部分。如图5所示，至少与搬运线tl平行的第三非接触力f03作用于第三可动件23。例如，第三可动件23固定于底部框架11中的靠近侧缘11b的部分的下表面。第三可动件23具有沿着与搬运线tl平行的排列线l03排列的多个永磁体23m和保持多个永磁体23m的磁轭23c。第三非接触力f03沿着排列线l03作用于第三可动件23。在该结构中，第二可动件22从包括排列线l01及排列线l03的假想平面vp1向上方离开。
39.浮起单元10还具有成为位移的检测对象的1个以上的测位靶30。例如，1个以上的测位靶30包括第一测位靶31、第二测位靶32、第三测位靶33、第四测位靶34、第五测位靶35以及第六测位靶36。
40.第一测位靶31固定于底部框架11中的、端缘11c与第一可动件21之间的部分的下表面。例如，第一测位靶31是基于后述的线性传感器82的测位靶，包括用于产生磁致伸缩的磁体。第二测位靶32固定于底部框架11中的、端缘11d与第一可动件21之间的部分的下表面。例如，第二测位靶32是基于后述的间隙传感器83a的测位靶，包括供涡电流流动的导电部件。
41.第三测位靶33固定于底部框架11中的、端缘11c与第三可动件23之间的部分的下
表面。例如，第三测位靶33是基于后述的间隙传感器83c的测位靶，包括供涡电流流动的导电部件。第四测位靶34固定于底部框架11中的、端缘11d与第三可动件23之间的部分的下表面。例如，第四测位靶34是基于后述的间隙传感器83d的测位靶，包括供涡电流流动的导电部件。
42.第五测位靶35固定于侧部框架12中的、端缘12a与第二可动件22之间的部分的外表面。例如，第五测位靶35是基于后述的间隙传感器83b的测位靶，包括供涡电流流动的导电部件。第六测位靶36固定于侧部框架12中的、端缘12b与第二可动件22之间的部分的外表面。例如，第六测位靶36是基于后述的间隙传感器83e的测位靶，包括供涡电流流动的导电部件。
43.驱动单元40使浮起单元10在浮起的状态下移动。例如，驱动单元40具有移动基部50、基部驱动部60、非接触力产生部70、位置/姿势检测部80以及壳体90。
44.移动基部50(第一移动体)位于浮起单元10的下方，沿着搬运线tl移动。移动基部50具有底板51和侧板52。
45.底板51构成移动基部50的底部。底板51具有沿着长边方向的侧缘51a、51b和沿着短边方向的端缘51c、51d。底板51以如下方式大致水平地配置：侧缘51a朝向与底部框架11的侧缘11a相同的方向，侧缘51b朝向与底部框架11的侧缘11b相同的方向，端缘51c朝向与底部框架11的端缘11c相同的方向，端缘51d朝向与底部框架11的端缘11d相同的方向。
46.侧板52从底板51的侧缘51a向上方延伸，构成移动基部50的侧部。侧板52具有朝向与端缘51c相同的方向的端缘52a和朝向与端缘51d相同的方向的端缘52b。
47.基部驱动部60使移动基部50沿着搬运线tl移动。基部驱动部60具有基部台61、线性引导件62、63以及线性致动器64。基部台61在移动基部50的下方沿着搬运线tl延伸。
48.线性引导件62、63对移动基部50进行引导，使移动基部50与搬运线tl平行地移动。线性引导件62、63在与搬运线tl垂直的方向上排列。线性引导件62具有轨道62r和块体62b。轨道62r在底板51中的靠近侧缘51a的部分的下方处与搬运线tl平行地延伸，并固定于基部台61的上表面。块体62b固定于底板51中的靠近侧缘51a的部分的下表面。块体62b以能够与搬运线tl平行地移动的方式经由滚珠等滚动体安装于轨道62r。
49.线性引导件63具有轨道63r和块体63b。轨道63r在底板51中的靠近侧缘51b的部分的下方处与搬运线tl平行地延伸，并固定于基部台61的上表面。块体63b固定于底板51中的靠近侧缘51b的部分的下表面。块体63b以能够与搬运线tl平行地移动的方式经由滚珠等滚动体安装于轨道63r。
50.线性致动器64具有固定件64f和可动件64m。可动件64m在块体62b与块体63b之间固定于底板51的下表面。固定件64f以与可动件64m对置的状态与搬运线tl平行地延伸，并固定于基部台61的上表面。固定件64f使沿着搬运线tl的推力作用于可动件64m。
51.作为一例，可动件64m具有1个以上的永磁体。固定件64f具有沿着与搬运线tl平行的方向排列的多个线圈，根据电力的供给而产生与搬运线tl平行地移动的移动磁场。借助该移动磁场和永磁体的磁场，上述推力作用于可动件64m。
52.只要能够使与搬运线tl平行的推力作用于移动基部50，则线性致动器64的结构没有特别限制，能够适当变更。例如线性致动器64也可以构成为，借助旋转马达以及滚珠丝杠使推力作用于移动基部50。
53.非接触力产生部70以使浮起单元10相对于移动基部50浮起的同时使浮起单元10追随移动基部50的移动的方式，使非接触力从移动基部50作用于浮起单元10。
54.非接触力是指即使两个物体不相互接触，也作用于该两个物体间的力。作为非接触力的具体例，可举出磁力、重力、库仑力等。例如，非接触力产生部70使得从移动基部50向浮起单元10产生磁力。非接触力产生部70也可以构成为，至少沿着搬运线tl，使浮起单元10的位置相对于移动基部50相对地变化。另外，非接触力产生部70也可以构成为使浮起单元10的姿势相对于移动基部50相对地变化。非接触力不一定集中作用于一点，但以下的“非接触力”是指将一群非接触力表示为集中于一个作用点而得到的力。
55.非接触力产生部70也可以构成为，在移动基部50与浮起单元10之间产生相互独立的6个非接触力。这里，3个以上的非接触力相互独立是指，在该3个以上的非接触力中，通过剩余的2个以上的非接触力无法合成各非接触力的关系。作为3个以上的非接触力相互不独立的情况下的具体例，可举出3个非接触力在同一面内相互平行的情况。在该情况下，通过调整3个非接触力中的2个接触力的大小，能够代替剩余的1个接触力。
56.也可以是，非接触力产生部70包括1个以上的致动器，1个以上的致动器包括产生上述6个非接触力中的2个以上的非接触力的一个致动器。作为一例，非接触力产生部70具有第一致动器71和第二致动器72。
57.第一致动器71沿着与搬运线tl交叉(例如正交)的第一交叉线与浮起单元10对置，并使非接触力作用于浮起单元10。“交叉”也包括如所谓的立体交叉那样处于扭转的关系的情况。以下也同样。第一致动器71也可以使与搬运线tl平行的第一非接触力作用于浮起单元10。第一致动器71也可以还使沿着第一交叉线的第一交叉非接触力作用于浮起单元10。
58.第一致动器71也可以设置成从下方与浮起单元10对置。例如第一致动器71固定于底板51中的靠近侧缘51a的部分的上表面，沿着与搬运线tl正交的铅垂的交叉线l11(第一交叉线)从下方与第一可动件21对置。第一致动器71使与搬运线tl平行且沿着上述排列线l01的第一非接触力f01作用于第一可动件21，并且还使沿着交叉线l11的第一交叉非接触力f11作用于第一可动件21。
59.第一致动器71也可以是使浮起单元10沿着搬运线tl位移的线性马达。例如第一致动器71具有沿着与搬运线tl平行的排列线l04排列的多个线圈71c。多个线圈71c根据电力的供给，产生沿着排列线l01与搬运线tl平行地移动的移动磁场。借助该移动磁场和第一可动件21的多个永磁体21m的磁场，第一非接触力f01及第一交叉非接触力f11作用于第一可动件21。
60.第二致动器72沿着与搬运线tl和交叉线l11交叉(例如正交)的第二交叉线与浮起单元10对置，使非接触力作用于浮起单元10。第二致动器72也可以使与搬运线tl平行的第二非接触力作用于浮起单元10。第二致动器72也可以还使沿着第二交叉线的第二交叉非接触力作用于浮起单元10。
61.第二致动器72也可以设置成，相对于线性搬运装置2，从配置机器人3的方向的相反方向与浮起单元10对置。例如第二致动器72固定于侧板52的内表面。侧板52的内表面是朝向底板51从侧板52伸出的方向的面(朝向机器人排列线l32的面)。侧板52的内表面与侧部框架12的外表面对置。第二致动器72沿着水平的交叉线l12(第二交叉线)与第二可动件22对置。第二致动器72使与搬运线tl平行且沿着排列线l02的第二非接触力f02作用于第二
可动件22，并且还使沿着交叉线l12的第二交叉非接触力f12作用于第二可动件22。
62.第二致动器72也可以是使浮起单元10沿着搬运线tl位移的线性马达。例如第二致动器72具有沿着与搬运线tl平行的排列线l05排列的多个线圈72c。多个线圈72c根据电力的供给，产生沿着排列线l02与搬运线tl平行地移动的移动磁场。借助该移动磁场和第二可动件22的多个永磁体22m的磁场，第二非接触力f02及第二交叉非接触力f12作用于第二可动件22。
63.非接触力产生部70也可以还具有第三致动器73。第三致动器73沿着与第二交叉线交叉(例如正交)且与第一交叉线平行的第三交叉线与浮起单元10对置，并使非接触力作用于浮起单元10。第三致动器73也可以使与搬运线tl平行的第三非接触力作用于浮起单元10。第三致动器73也可以还使沿着第三交叉线的第三交叉非接触力作用于浮起单元10。
64.第三致动器73也可以设置成从下方与浮起单元10对置。例如第三致动器73固定于底板51中的靠近侧缘51b的部分的上表面，沿着与搬运线tl正交的铅垂的交叉线l13(第三交叉线)从下方与第三可动件23对置。第三致动器73使与搬运线tl平行且沿着上述排列线l03的第三非接触力f03作用于第三可动件23，并且还使沿着交叉线l13的第三交叉非接触力f13作用于第三可动件23。
65.第三致动器73也可以是使浮起单元10沿着搬运线tl位移的线性马达。例如，第三致动器73具有沿着与搬运线tl平行的排列线l06排列的多个线圈73c。多个线圈73c根据电力的供给，产生沿着排列线l03与搬运线tl平行地移动的移动磁场。借助该移动磁场和第三可动件23的多个永磁体23m的磁场，第三非接触力f03及第三交叉非接触力f13作用于第三可动件23。
66.第一致动器71以及第三致动器73也可以构成为能够产生比第二致动器72大的非接触力。作为一例，第一致动器71的线圈71c的数量比第二致动器72的线圈72c的数量多。第三致动器73的线圈73c的数量也比第二致动器72的线圈72c的数量多。与此相应地，第一致动器71比第二致动器72长，第三致动器73也比第二致动器72长。
67.另外，第一可动件21的永磁体21m的数量比第二可动件22的永磁体22m的数量多。第三可动件23的永磁体23m的数量也比第二可动件22的永磁体22m的数量多。与此相应地，第一可动件21比第二可动件22长，第三可动件23也比第二可动件22长。
68.位置/姿势检测部80以非接触方式检测浮起单元10相对于移动基部50的相对位置/相对姿势。位置/姿势检测部80也可以构成为，分别以非接触的方式对浮起单元10的沿着相互独立的6条测位线的位移进行检测。
69.这里，3条以上的测位线相互独立是指，在该3条以上的测位线中，无法通过沿着剩余的2条以上的测位线的矢量合成沿着各测位线的矢量的关系。此外，沿着测位线的矢量是指沿着测位线且位于测位线上的矢量。
70.作为3条以上的测位线相互不独立的情况下的具体例，可举出3条测位线在同一面内相互平行的情况。在该情况下，通过调整沿着3条测位线中的2条测位线的矢量的大小，能够合成沿着剩余的1条测位线的矢量。
71.位置/姿势检测部80也可以包括线性传感器82。线性传感器82沿着与搬运线tl交叉的感测线与浮起单元10对置，检测浮起单元10相对于移动基部50的沿着搬运线tl的相对位移。
72.例如，线性传感器82固定于底板51中的、端缘51c与第一致动器71之间的部分的上表面，沿着与搬运线tl正交的铅垂的感测线l21从下方与第一测位靶31对置。线性传感器82对第一测位靶31沿着与搬运线tl平行的排列线l01(测位线)的位移进行检测。
73.作为一例，线性传感器82是磁致伸缩式传感器，包括沿着排列线l01的磁致伸缩线。线性传感器82基于第一测位靶31的磁体在磁致伸缩线上产生的扭转变形来检测第一测位靶31的位移。
74.位置/姿势检测部80也可以包括间隙传感器83a。间隙传感器83a沿着与搬运线tl交叉(例如正交)的第二感测线与浮起单元10对置，检测从移动基部50到浮起单元10的距离。
75.位置/姿势检测部80也可以还包括间隙传感器83b。间隙传感器83b沿着与搬运线tl和第二感测线交叉(例如正交)的第三感测线与浮起单元10对置，检测从移动基部50到浮起单元10的距离。
76.间隙传感器83a也可以设置成从下方与浮起单元10对置。例如，间隙传感器83a固定于底板51中的、端缘51d与第一致动器71之间的部分的上表面，沿着与搬运线tl正交的铅垂的感测线l22(第二感测线)从下方与第二测位靶32对置。间隙传感器83a检测沿着感测线l22(测位线)到第二测位靶32的距离。
77.间隙传感器83b也可以设置成，相对于线性搬运装置2，从配置机器人3的方向相的反方向与浮起单元10对置。例如，间隙传感器83b固定于侧板52中的、端缘52a与第二致动器72之间的部分的内表面，沿着与搬运线tl正交的水平的感测线l23(第三感测线)与第五测位靶35对置。间隙传感器83b检测沿着感测线l23(测位线)到第五测位靶35的距离。
78.位置/姿势检测部80也可以还包括间隙传感器83c、83d、83e。间隙传感器83c、83d也可以设置成从下方与浮起单元10对置。
79.例如，间隙传感器83c固定于底板51中的、端缘51c与第三致动器73之间的部分的上表面，沿着与搬运线tl正交的铅垂的感测线l24(第二感测线)从下方与第三测位靶33对置。间隙传感器83c检测沿着感测线l24(测位线)到第三测位靶33的距离。
80.间隙传感器83d固定于底板51中的、端缘51d与第三致动器73之间的部分的上表面，沿着与搬运线tl正交的铅垂的感测线l25(第二感测线)从下方与第四测位靶34对置。间隙传感器83d检测沿着感测线l25(测位线)到第四测位靶34的距离。
81.间隙传感器83e也可以设置成，相对于线性搬运装置2，从配置机器人3的方向的相反方向与浮起单元10对置。例如，间隙传感器83e固定于侧板52中的、端缘52b与第二致动器72之间的部分的内表面，沿着与搬运线tl正交的水平的感测线l26(第三感测线)与第六测位靶36对置。间隙传感器83e检测沿着感测线l26(测位线)到第六测位靶36的距离。
82.作为一例，间隙传感器83a、83b、83c、83d、83e是涡电流式传感器。涡电流式传感器包括以高频产生磁通的线圈，基于与在测位靶的导电部件产生的涡电流对应的线圈的阻抗变化，检测到测位靶的距离。
83.壳体90收纳移动基部50、基部驱动部60、非接触力产生部70和位置/姿势检测部80，将供移动基部50移动的内部空间94(第一空间)和供浮起单元10移动的外部空间95(第二空间)分开。在内部空间94中，可能产生由线性引导件62、63等引起的扬尘，但由于产生的粉尘借助壳体90留在内部空间94内，因此，外部空间95被保持为清洁。
84.壳体90包括由强化塑料等非磁性材料构成的划分壁91。划分壁91在浮起单元10与移动基部50之间将内部空间94与外部空间95分隔开。划分壁91也可以包括第一隔壁92和第二隔壁93。
85.第一隔壁92将第一致动器71及第三致动器73与浮起单元10之间分隔开。第一致动器71隔着第一隔壁92使第一非接触力f01以及第一交叉非接触力f11作用于第一可动件21。第三致动器73隔着第一隔壁92使第三非接触力f03以及第三交叉非接触力f13作用于第三可动件23。
86.第一隔壁92将线性传感器82、间隙传感器83a、83c、83d与浮起单元10之间也分隔开。线性传感器82隔着第一隔壁92检测第一测位靶31的位移，间隙传感器83a隔着第一隔壁92检测到第二测位靶32的距离，间隙传感器83c隔着第一隔壁92检测到第三测位靶33的距离，间隙传感器83d隔着第一隔壁92检测到第四测位靶34的距离。
87.第二隔壁93相对于第一隔壁92立起并将第二致动器72与浮起单元10之间分隔开。第二致动器72隔着第二隔壁93使第二非接触力f02以及第二交叉非接触力f12作用于第二可动件22。第二隔壁93将间隙传感器83b、83e与浮起单元10之间也分隔开。间隙传感器83b隔着第二隔壁93检测到第五测位靶35的距离，间隙传感器83e隔着第二隔壁93检测到第六测位靶36的距离。
88.图6是汇总了非接触力以及测位线的示意图。如图6所示，驱动单元40使相互独立的6个第一非接触力f01、第二非接触力f02、第三非接触力f03、第一交叉非接触力f11、第二交叉非接触力f12以及第三交叉非接触力f13作用于浮起单元10。由此，能够对浮起单元10在沿着搬运线tl的图中的x轴上的相对位置(相对于移动基部50的相对位置)、浮起单元10在铅垂的z轴上的相对位置、浮起单元10在与x轴及z轴垂直的y轴上的相对位置、浮起单元10绕x轴的相对姿势(相对于移动基部50的相对姿势)、浮起单元10绕y轴的相对姿势及浮起单元10绕z轴的相对姿势全部进行变更。
89.例如，通过变更第一非接触力f01、第二非接触力f02和第三非接触力f03的总和，能够变更浮起单元10在x轴上的相对位置。通过改变第一交叉非接触力f11和第三交叉非接触力f13的总和，能够变更浮起单元10在z轴上的相对位置。通过变更第一交叉非接触力f11、第二交叉非接触力f12和第三交叉非接触力f13，能够变更浮起单元10在y轴上的相对位置。
90.通过变更第一交叉非接触力f11与第三交叉非接触力f13之间的关系，能够变更浮起单元10绕x轴的相对姿势。通过变更第一非接触力f01、第二非接触力f02和第三非接触力f03之间的关系，能够变更浮起单元10绕y轴的相对姿势。通过变更第一非接触力f01与第三非接触力f03之间的关系，能够变更浮起单元10绕z轴的相对姿势。
91.另外，驱动单元40对浮起单元10沿着相互独立的6条测位线的相对位移(相对于移动基部50的相对位移)进行检测。由此，能够检测出浮起单元10在x轴上的相对位移、浮起单元10在z轴上的相对位移、浮起单元10在y轴上的相对位移、浮起单元10绕x轴的相对旋转、浮起单元10绕y轴的相对旋转以及浮起单元10绕z轴的相对旋转的全部。
92.例如，能够基于沿着排列线l01(测位线)的相对位移来检测x轴上的相对位移。能够基于沿着感测线l22、l24、l25(测位线)的相对位移，检测z轴上的相对位移。能够基于沿着感测线l23、感测线l26的相对位移，检测y轴上的相对位移。
93.能够基于沿着感测线l22的相对位移、沿着感测线l24的相对位移及沿着感测线l25的相对位移的关系，检测绕x轴的相对姿势及绕y轴的相对姿势。能够基于沿着感测线l23的相对位移与沿着感测线l26的相对位移的关系，检测绕z轴的相对姿势。
94.用于产生相互独立的6个非接触力的驱动单元40的结构不限于以上例示的结构。可以考虑无数用于产生相互独立的6个非接触力的结构。
95.作为一例，图7示出在上述结构中，将设置于侧部框架12的第二可动件22及设置于侧板52的第二致动器72置换为设置于底部框架11的第二可动件22a及设置于底板51的第二致动器72a的结构。
96.第二可动件22a固定于底部框架11中的靠近端缘11c的部分的下表面。
97.第二致动器72a固定于底板51中的靠近端缘51c的部分的上表面，位于第二可动件22a的下方。第二致动器72a使沿着y轴的第二非接触力f22作用于浮起单元10的第二可动件22a。另外，第二致动器72a使沿着z轴的第二交叉非接触力f32作用于浮起单元10的第二可动件22a。
98.根据该结构，也能够对浮起单元10在x轴上的相对位置、浮起单元10在z轴上的相对位置、浮起单元10在y轴上的相对位置、浮起单元10绕x轴的相对姿势、浮起单元10绕y轴的相对姿势以及浮起单元10绕z轴的相对姿势全部进行变更。
99.用于检测浮起单元10在相互独立的6条测位线上的相对位移的驱动单元40的结构也不限于以上例示的结构。可以考虑无数用于检测浮起单元10在相互独立的6条测位线上的相对位移的结构。
100.作为一例，图7示出了在上述结构中，将设置于侧部框架12的第三测位靶33和第六测位靶36以及设置于侧板52的间隙传感器83b、83e置换为设置于底部框架11的第三测位靶33a和第六测位靶36a以及设置于底板51的线性传感器84a、84b的结构。
101.第三测位靶33a固定于底部框架11中的、端缘11c与第二可动件22a之间的部分的下表面。第六测位靶36a固定于底部框架11中的、端缘11d与第一可动件21及第三可动件23之间的部分的下表面。
102.线性传感器84a固定于底板51中的、端缘51c与第二致动器72a之间的部分的上表面。线性传感器84b固定于底板51中的、端缘51d与第一致动器71以及第二致动器72之间的部分的上表面。线性传感器84a对第三测位靶33a在与搬运线tl和铅垂线垂直的测位线上的相对位移进行检测。线性传感器84b对第六测位靶36a在与搬运线tl和铅垂线垂直的测位线上的相对位移进行检测。
103.根据该结构，也能够检测出浮起单元10在x轴上的相对位移、浮起单元10在z轴上的相对位移、浮起单元10在y轴上的相对位移、浮起单元10绕x轴的相对旋转、浮起单元10绕y轴的相对旋转以及浮起单元10绕z轴的相对旋转的全部。此外，在图7的结构中，可以省略侧部框架12以及侧板52。另外，也可以省略位于侧部框架12与侧板52之间的第二隔壁93。
104.控制器100(力控制部)基于浮起单元10相对于移动基部50的相对位置，控制非接触力产生部70产生的非接触力。例如，控制器100至少基于线性传感器82的检测结果，对非接触力产生部70产生的非接触力进行控制。
105.控制器100也可以至少基于线性传感器82的检测结果和间隙传感器83a的检测结果，对非接触力产生部70产生的非接触力进行控制。作为一例，控制器100也可以基于线性
传感器82的检测结果和间隙传感器83a、83b、83c、83d、83e的检测结果，对非接触力产生部70产生的非接触力进行控制。
106.图8是例示控制器100的力控制步骤的流程图。如图8所示，控制器100执行步骤s01、s02、s03。步骤s01包括取得位置/姿势检测部80的检测结果。步骤s02包括以使位置/姿势检测部80的检测结果接近浮起单元10相对于移动基部50的目标相对位置及目标相对姿势的方式生成6个非接触力的目标值。步骤s03包括以使6个非接触力分别与目标值一致的方式控制第一致动器71、第二致动器72以及第三致动器73。控制器100以规定的控制周期重复以上的步骤。
107.图9是例示控制器100的硬件结构的图。如图9所示，控制器100具有一个或多个处理器191、内存192、存储器193、输入输出电路194以及驱动电路195。存储器193例如具有非易失性的半导体存储器等能够由计算机读取的存储介质。存储器193存储线性搬运装置2及机器人3的控制程序。该控制程序包括如下程序：使控制器100执行基于位置/姿势检测部80的检测结果使非接触力产生部70变更3个以上的非接触力。
108.内存192暂时存储从存储器193的存储介质加载的程序以及处理器191的运算结果。处理器191与内存192协作来执行上述程序。输入输出电路194按照来自处理器191的指令，在与线性传感器82及间隙传感器83a、83b、83c、83d、83e之间进行电信号的输入输出。驱动电路195根据来自处理器191的指令，向第一致动器71、第二致动器72以及第三致动器73输出驱动电力。
109.〔本实施方式的效果〕
110.如以上说明的那样，基板搬运系统1具备：线性搬运装置2，其沿着搬运线tl搬运基板w；以及机器人，其从线性搬运装置2接收基板w而搬入处理单元pu，并从处理单元pu搬出基板w而交接给线性搬运装置2，线性搬运装置2具备：移动基部50(第一移动体)，其沿着搬运线tl移动；浮起单元10(第二移动体)，其支承基板w；以及非接触力产生部70，其以使浮起单元10相对于移动基部50浮起的同时使浮起单元10追随移动基部50的移动的方式，使非接触力从移动基部50作用于浮起单元10。
111.为了抑制扬尘，在使移动体浮起的同时以非接触方式使浮起的移动体移动的搬运装置是有效的。然而，由于浮起的移动体的位置、姿势容易变动，因此，存在难以兼顾搬运精度和抑制发尘的可能性。例如，作用于移动体的非接触力根据移动体的位置而变动，由此存在搬运精度降低的可能性。
112.与此相对，在本基板搬运系统1中，在沿着搬运线tl移动的移动基部50与追随移动基部50移动的浮起单元10之间产生非接触力。浮起单元10相对于移动基部50的相对位移量相对于移动基部50在搬运路径上的移动量限制在微小范围内。因此，与浮起单元10相对于移动基部50的相对位置对应的非接触力的变动实质上可以忽略。因此，在使浮起单元10相对于移动基部50浮起的同时，容易较高地维持浮起单元10相对于移动基部50的相对位置的精度。
113.由于浮起单元10相对于移动基部50浮起，因此，能够划分出供浮起单元10移动的空间和供移动基部50移动的空间。在供移动基部50移动的空间中，与抑制扬尘相比，能够使位置精度优先，提高移动基部50的位置精度。因此，对于兼顾搬运精度和抑制扬尘是有效的。
114.也可以是，线性搬运装置具有划分壁91，该划分壁91将供移动基部50移动的内部空间94(第一空间)和供浮起单元10移动的外部空间95(第二空间)分隔开。在该情况下，使浮起单元10相对于移动基部50浮起的结构对于抑制扬尘更有效。
115.也可以是，非接触力产生部70具有：第一致动器71，其沿着与搬运线tl交叉的交叉线l11(第一交叉线)与浮起单元10对置，并使非接触力作用于浮起单元10；以及第二致动器72，其沿着与搬运线tl和交叉线l11交叉的交叉线l12(第二交叉线)与浮起单元10对置，并使非接触力作用于浮起单元10。在该情况下，通过从相互不同的方向使第一致动器71以及第二致动器72对置，容易确保致动器的配置空间。
116.也可以是，第一致动器71使与搬运线tl平行的第一非接触力f01作用于浮起单元10，第二致动器72使与搬运线tl平行的第二非接触力f02作用于浮起单元10。在这种情况下，由于双重施加与搬运线tl平行的非接触力，因此，能够提高浮起单元10沿着搬运线tl的定位精度。
117.也可以是，第一致动器71还使沿着交叉线l11的第一交叉非接触力f11作用于浮起单元10，第二致动器72还使沿着交叉线l12的第二交叉非接触力f12作用于浮起单元10。在该情况下，由于将第一致动器71以及第二致动器72也并用于浮起，因此，能够实现构造的简化。
118.第一致动器71和第二致动器72也可以是使浮起单元10沿着搬运线tl位移的线性马达。在该情况下，能够实现定位精度的进一步提高。
119.也可以是，基板搬运系统1还具有第三致动器73，该第三致动器73沿着与交叉线l12交叉且与交叉线l11平行的交叉线l13(第三交叉线)与浮起单元10对置，并使非接触力作用于浮起单元10。在该情况下，能够实现定位精度的进一步提高。
120.也可以是，第三致动器73使与搬运线tl平行的第三非接触力f03作用于浮起单元10。在该情况下，能够进一步提高浮起单元10沿着搬运线tl的定位精度。
121.也可以是，第三致动器73还使沿着交叉线l13(第三交叉线)的第三交叉非接触力f13作用于浮起单元10。在该情况下，第三致动器73也并用于浮起，因此，能够实现构造的简化。
122.也可以是，第一致动器71和第三致动器73从下方与浮起单元10对置，第二致动器72相对于线性搬运装置2，从配置机器人3的方向的相反方向与浮起单元10对置。在该情况下，也能够有效将重力活用于浮起单元10的姿势调整。
123.也可以是，非接触力产生部70在移动基部50与浮起单元10之间产生相互独立的6个非接触力。在该情况下，能够提高浮起单元10相对于移动基部50的相对位置的稳定性。
124.也可以是，基板搬运系统1还具有控制器100(力控制部)，该控制器100(力控制部)基于浮起单元10相对于移动基部50的相对位置，控制非接触力产生部70产生的非接触力。在该情况下，通过基于相对位置控制非接触力，能够与机器人3之间更准确地进行基板的交接。
125.也可以是，基板搬运系统1还具备线性传感器82，该线性传感器82沿着与搬运线tl交叉的感测线l21与浮起单元10对置，检测浮起单元10相对于移动基部50的沿着搬运线tl的相对位移，控制器100至少基于线性传感器82的检测结果，控制非接触力产生部70产生的非接触力。在该情况下，不会妨碍浮起单元10沿着搬运线tl的移动，能够准确地检测浮起单
元10沿着搬运线tl的相对位移。
126.也可以是，基板搬运系统1还具有间隙传感器83a、83c、83d，所述间隙传感器83a、83c、83d沿着与搬运线tl交叉的感测线l22、l24、l25(第二感测线)与浮起单元10对置，检测从移动基部50到浮起单元10的距离，控制器100至少基于线性传感器82的检测结果和间隙传感器83a、83c、83d的检测结果，控制非接触力产生部70产生的非接触力。在该情况下，通过在与搬运线tl交叉的方向的位移中使用间隙传感器83a、83c、83d，能够实现装置结构的简化。
127.也可以是，基板搬运系统1还包括间隙传感器83b、83e(第二间隙传感器)，所述间隙传感器83b、83e(第二间隙传感器)沿着与搬运线tl和感测线l22、l24、l25交叉的感测线l23、l26(第三感测线)与浮起单元10对置，检测从移动基部50到浮起单元10的距离。在该情况下，通过对相互交叉的2个方向的相对位移分别使用间隙传感器83a、83b、83c、83d、83e，能够实现装置结构的进一步简化。
128.以上，对实施方式进行了说明，但本公开不一定限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
129.标号说明
130.1基板搬运系统；2线性搬运装置(基板搬运装置)；3机器人；10浮起单元(第二移动体)；l21感测线；50移动基部(第一移动体)；70非接触力产生部；71第一致动器；72第二致动器；73第三致动器；82线性传感器；83a、83c、83d间隙传感器；83b、83e间隙传感器(第二间隙传感器)；91划分壁；94内部空间(第一空间)；95外部空间(第二空间)；100控制器(力控制部)；f01第一非接触力；f02第二非接触力；f03第三非接触力；f11第一交叉非接触力；f12第二交叉非接触力；f13第三交叉非接触力；l11交叉线(第一交叉线)；l12交叉线(第二交叉线)；l13交叉线(第三交叉线)；l22、l24、l25感测线(第二感测线)；l23、l26感测线(第三感测线)；pu处理单元；tl搬运线；w基板。

技术特征：
1.一种基板搬运系统，其具备：线性搬运装置，其沿着搬运线搬运基板；以及机器人，其从所述线性搬运装置接收基板而搬入处理单元，并从所述处理单元搬出所述基板而交接给所述线性搬运装置，所述线性搬运装置具备：第一移动体，其沿着所述搬运线移动；第二移动体，其支承所述基板；以及非接触力产生部，其以使所述第二移动体相对于所述第一移动体浮起的同时使所述第二移动体追随所述第一移动体的移动的方式，使非接触力从所述第一移动体作用于所述第二移动体。2.根据权利要求1所述的基板搬运系统，其中，所述线性搬运装置具有划分壁，该划分壁将供所述第一移动体移动的第一空间与供所述第二移动体移动的第二空间分隔开。3.根据权利要求1或2所述的基板搬运系统，其中，所述非接触力产生部具有：第一致动器，其沿着与所述搬运线交叉的第一交叉线与所述第二移动体对置，并使非接触力作用于所述第二移动体；以及第二致动器，其沿着与所述搬运线以及所述第一交叉线交叉的第二交叉线与所述第二移动体对置，并使非接触力作用于所述第二移动体。4.根据权利要求3所述的基板搬运系统，其中，所述第一致动器使与所述搬运线平行的第一非接触力作用于所述第二移动体，所述第二致动器使与所述搬运线平行的第二非接触力作用于所述第二移动体。5.根据权利要求4所述的基板搬运系统，其中，所述第一致动器还使沿着所述第一交叉线的第一交叉非接触力作用于所述第二移动体，所述第二致动器还使沿着所述第二交叉线的第二交叉非接触力作用于所述第二移动体。6.根据权利要求5所述的基板搬运系统，其中，所述第一致动器及所述第二致动器是使所述第二移动体沿着所述搬运线位移的线性马达。7.根据权利要求5或6所述的基板搬运系统，其中，所述基板搬运系统还具有第三致动器，该第三致动器沿着与所述第二交叉线交叉且与所述第一交叉线平行的第三交叉线与所述第二移动体对置，并使非接触力作用于所述第二移动体。8.根据权利要求7所述的基板搬运系统，其中，所述第三致动器使与所述搬运线平行的第三非接触力作用于所述第二移动体。9.根据权利要求8所述的基板搬运系统，其中，所述第三致动器还使沿着所述第三交叉线的第三交叉非接触力作用于所述第二移动体。
10.根据权利要求9所述的基板搬运系统，其中，所述第一致动器及所述第三致动器从下方与所述第二移动体对置，所述第二致动器相对于所述线性搬运装置，从配置所述机器人的方向的相反方向与所述第二移动体对置。11.根据权利要求1～10中的任一项所述的基板搬运系统，其中，所述非接触力产生部在所述第一移动体与所述第二移动体之间产生相互独立的6个非接触力。12.根据权利要求1～11中的任一项所述的基板搬运系统，其中，所述基板搬运系统还具有力控制部，该力控制部基于所述第二移动体相对于所述第一移动体的相对位置来控制所述非接触力产生部产生的非接触力。13.根据权利要求12所述的基板搬运系统，其中，所述基板搬运系统还具备线性传感器，该线性传感器沿着与所述搬运线交叉的感测线与所述第二移动体对置，检测所述第二移动体相对于所述第一移动体的沿着所述搬运线的相对位移，所述力控制部至少基于所述线性传感器的检测结果，控制所述非接触力产生部产生的非接触力。14.根据权利要求13所述的基板搬运系统，其中，所述基板搬运系统还具备间隙传感器，该间隙传感器沿着与所述搬运线交叉的第二感测线与所述第二移动体对置，检测从所述第一移动体到所述第二移动体的距离，所述力控制部至少基于所述线性传感器的检测结果和所述间隙传感器的检测结果，控制所述非接触力产生部产生的非接触力。15.根据权利要求14所述的基板搬运系统，其中，所述基板搬运系统还具备第二间隙传感器，该第二间隙传感器沿着与所述搬运线以及所述第二感测线交叉的第三感测线与所述第二移动体对置，检测从所述第一移动体到所述第二移动体的距离。16.一种基板搬运装置，其具备：第一移动体，其沿着搬运线移动；第二移动体，其支承基板；以及非接触力产生部，其以使所述第二移动体相对于所述第一移动体浮起的同时使所述第二移动体追随所述第一移动体的移动的方式，在所述第一移动体与所述第二移动体之间产生非接触力，所述非接触力产生部具有：第一致动器，其沿着与所述搬运线交叉的第一交叉线与所述第二移动体对置，并使非接触力作用于所述第二移动体；以及第二致动器，其沿着与所述搬运线以及所述第一交叉线交叉的第二交叉线与所述第二移动体对置，并使非接触力作用于所述第二移动体，所述第一致动器使与所述搬运线平行的第一非接触力作用于所述第二移动体，所述第二致动器使与所述搬运线平行的第二非接触力作用于所述第二移动体。

技术总结
基板搬运系统(1)具备：线性搬运装置(2)，其沿着搬运线(TL)搬运基板(W)；机器人，其从线性搬运装置(2)接收基板(W)而搬入处理单元(PU)，并从处理单元(PU)搬出基板(W)而交接给线性搬运装置(2)，线性搬运装置(2)具备：移动基部(50)(第一移动体)，其沿着搬运线(TL)移动；浮起单元(10)(第二移动体)，其支承基板(W)；以及非接触力产生部(70)，其以使浮起单元(10)相对于移动基部(50)浮起的同时使浮起单元(10)追随移动基部(50)的移动的方式，使非接触力从移动基部(50)作用于浮起单元(10)。触力从移动基部(50)作用于浮起单元(10)。触力从移动基部(50)作用于浮起单元(10)。


技术研发人员：山口刚 久保田义昭 大仁健辅
受保护的技术使用者：株式会社安川电机
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2023/8/9