专利名称：非接触保持装置和非接触保持传送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过向被保持物吹送诸如空气之类的流体而非接触地保持该被保持物的非接触保持装置以及能够以非接触状态传送被保持物的非接触保持传送装置，所述被保持物包含诸如半导体晶片和PDP(等离子体显示板)用的玻璃板之类的工件。
背景技术：
以往，对于这种非接触保持装置，当诸如硅晶片和半导体晶片之类的工件在生产过程中被传送到后续工序或在同一工序内传送时，为了防止灰尘附着在工件上以及防止损坏工件，或者伴随着工件尺寸的增大以及厚度的减小，进行机械并且直接地保持工件变得困难。
为此，在过去，已经提出了一种非接触保持装置(例如，参见专利文献1)，在所述非接触保持装置中，通过向工件吹送规定压力的空气或者氮气，根据正负压力之间的平衡在非接触状态下保持工件。
专利文献1特开2002-64130号公报然而，在这种传统的非接触保持装置中，因为从喷射口喷向工件的空气等的流体的喷射流构成回旋流，所以在利用一个非接触保持装置来非接触地保持工件的情况下，工件伴随着空气的回旋流而逐渐地旋转，因而有不能以静止状态进行保持的问题。
为了解决这种不适合的问题，如图18所示的板形非接触保持装置A那样，必须要在板B上并排设置至少两个非接触保持装置CW和CCW，它们彼此相邻，产生例如顺时针方向(CW)和逆时针方向(CCW)等相互不同的回旋流方向。
然而，由于由此需要增加非接触保持装置的数量，另外相邻两个非接触保持装置所产生的回旋流在工件的非接触保持面上相互冲撞且相互抵消，因此产生了诸如风噪之类的噪声，而且浪费了空气供给量和压力。此外，在这两个非接触保持装置所产生的两个回旋流之间有强弱差异(压力差)的情况下，还存在这样的问题，即由于工件通过该高压一侧而旋转，因而必须将供给相邻的非接触保持装置CW和CCW的空气供给量和压力恰好控制到基本上均等，而对于这种控制要求很高的精确度。
此外，即使是在这两个相邻回旋流的压力基本上均等的情况下，也存在这样的问题，即由于相互的推压力作用于工件，因而使工件产生变形，并且在工件厚度薄的情况下，由于工件在厚度方向上发生变形和振动，会产生噪声，并且使工件的应力增加。
发明内容
本发明是鉴于上述这类情况而提出的，其目的是，提供一种非接触保持装置和非接触保持传送装置，在即使只有一个保持装置的情况下，其也能在防止工件旋转的状态下非接触地保持工件，且低噪声和成本低廉。
根据权利要求1的本发明提供了一种非接触保持装置，其特征在于，该非接触保持装置包括本体，其形成有喷射凹部，所述喷射凹部包括喷射流体的喷射口以及朝向该喷射口逐渐扩大展开的侧面；排出口，其穿透设置在与该本体的所述喷射凹部的侧面相对的位置上，并沿所述侧面向轴向排出所述流体；流体供给通道，其穿透设置在所述本体中，与该排出口连通，向该排出口供给流体；和平坦端面，其与所述本体的喷射口的外缘部分连成一体，与面对该喷射口的被保持物的对置面相对，以将流体导引到该被保持物的对置面的外侧。
根据权利要求2的本发明是如权利要求1所述的非接触保持装置，其特征在于，其中在所述喷射凹部的侧面上形成放射状通风导向装置，以使从所述排出口排出的流体的流动从喷射凹部的内底面中心放射状地导引到外面。
根据权利要求3的本发明是如权利要求1或2所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述流体供给通道包括轴向通风导向装置，以用于在该喷射凹部侧面的轴向上导引从所述排出口排向所述喷射凹部侧面的流体的流动。
根据权利要求4的本发明是如权利要求1～3中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述流体供给通道包括用于在其通道中贮存所需量的流体的流体贮存器。
根据权利要求5的本发明是如权利要求1～4中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中具有多个所述流体供给通道，这些流体供给通道分别与穿透设置在所述本体径向外表面上的多个流体供给口相连通。
根据权利要求6的本发明是如权利要求1～5中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中在围绕喷射凹部的内底面中心彼此相对称的位置上设置多个所述排出口，并且所述放射状通风导向装置从所述各排出口延伸到喷射口。
根据权利要求7的本发明是如权利要求2～6中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述放射状通风导向装置和轴向通风导向装置是由沟槽或凸部形成的。
根据权利要求8的本发明是如权利要求6所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述放射状通风导向装置是扩口槽，其宽度从各排出口向喷射口逐渐增加，而深度从各排出口向喷射口逐渐缩减，并且扩口槽与位于喷射口上或其附近的侧表面齐平。
根据权利要求9的本发明是如权利要求1～8中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述本体是由石英玻璃构成的。
根据权利要求10的本发明是如权利要求1～9中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述被保持物是玻璃板、薄片、半导体晶片、显示板中的任意一种。再者，这里的树脂包含树脂衬底、树脂薄板、树脂膜。
根据权利要求11的本发明是如权利要求1～10中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，该非接触保持装置还包括流体贮存筒，其被设在使所述本体的流体供给通道与流体供给源相连接的外部流体供给通道中，以用于贮存所需量的流体；和流体温度控制装置，用于控制贮存在该流体贮存筒内的流体的温度。
根据权利要求12的本发明是一种非接触保持装置，其特征在于，该非接触保持装置包括设在本体上以便能被紧握的把手部分；和设在所述本体上的制动器，其用于限制上述工件移动到其外表面的外侧。
根据权利要求13的本发明是如权利要求12所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述把手部分被形成以便能安装到可移动的移动体上或从该移动体上卸下来。
根据权利要求14的本发明是一种非接触保持传送装置，其特征在于，该非接触保持装置包括装设多个如权利要求1～11中任何一项所述的非接触装置的板；可移动部件，其能够在水平方向上可逆地移动支承该板；和传送装置，其能够传送该可移动部件。
根据本发明，由于吹向诸如工件之类的被保持物的流体不是回旋流而是放射流，因而即使利用一个非接触保持装置也能在无旋转的静止状态下非接触地保持工件。因此，能够减少要设置的非接触保持装置的数量，也能够降低施加于被保持物的应力和振动。
图1是沿图2的I-I线截取的剖面图。
图2是根据本发明第一实施方式的非接触保持装置的俯视图。
图3是图2中所示的非接触保持装置的仰视图。
图4是沿图1的IV-IV线截取的剖面图。
图5是如图1、图2等所示的非接触保持装置的底面图。
图6是根据本发明第一实施方式的放射状通风通风导向装置的另一个示例的底面图。
图7是根据本发明第一实施方式的第一变形例的纵剖面图。
图8是本发明第一实施方式的第二变形例的纵剖面图。
图9是本发明第一实施方式的第三变形例的纵剖面图。
图10是本发明第一实施方式的第四变形例的纵剖面图。
图11是本发明第一实施方式的第五变形例的纵剖面图。
图12是本发明第二实施方式的手形非接触保持装置的斜视图。
图13是图12中所示的手形非接触保持装置的平面图。
图14是图12中所示的手形非接触保持装置的变形例的平面图。
图15是根据本发明第三实施方式的非接触钳子的正面图。
图16是根据本发明第四实施方式的非接触保持装置的侧面图。
图17是图16中所示的手形非接触保持传送装置的平面图。
图18是现有技术的手形非接触保持装置的平面图。
具体实施例方式
下面，参照附图来描述本发明的实施方式。另外，在附图中，给相同或等效的部分附以相同的附图标记。
第一实施方式图1是沿图2的I-I线截取的纵剖面图，图2是根据本发明第一实施方式的非接触保持装置的俯视图，图3是其仰视图。
如这些图中所示，非接触保持装置1包括例如由诸如石英玻璃等之类的硬质玻璃、诸如铝或不锈钢(SUS)等之类的金属、诸如矾土之类的陶瓷材料或合成树脂等制成的、形状为带盖的圆柱或棱柱的本体2，在该本体2的底部形成有例如具有所需深度、形状为圆锥台状(或多棱锥台状)的喷射凹部3。
喷射凹部3在与该内底面3a相对的一端上形成例如圆形的开口以作为喷射口3b，该喷射凹部3的侧周面(侧面)是从内底面3a向喷射口3b通过稍微向外鼓出的曲面形成逐渐扩大展开的锥形表面3c。再者，该锥形表面3c也可以形成吊钟或者杯子之类的内表面的弯曲面，或者也可以形成直线形的锥形表面。
本体2中其喷射口3b一侧上的外边缘与平坦端面4连成一体。该平坦端面4与作为被保持物的一个示例的诸如硅晶片和半导体晶片之类的工件5隔开规定间隙地相对置，并且相对于以非接触保持状态相对置的对置面形成基本上呈平行的平坦面。再者，作为被保持物，如下面表1的特殊行业的工件所示，除所述工件5之外，作为被保持物还包含比如用于LCD(液晶)、PDP(等离子体显示板)等等的玻璃板(包含石英板)、汽车零件之类的精密零件、医用容器等限制直接用手接触的东西。
表1
在本体2的下部外侧面上穿透设置例如一对左右流体供给口6、6，在本体2的内部形成与这两个流体供给口6、6连通的两个流体供给通道7、7。
流体供给通道7、7通过将下述部分一体地连成而构成与本体2的中心轴部同心并且在轴向上延伸的环形流动通道7a(参照图4)；使图1的该环形流动通道7a的上端部分分别与所述一对左右流体供给口6、6相连通的一对上斜通道7b、7b；以及与环形流动通道7a的下端部分相连通的下部环形流动通道7c。用于形成外部流体供给通道的空气供给软管H经由图中未示出的连接器与流体供给口6、6连成一体，这些流体供给通道7、7的直径小于该空气供给软管H的直径。由此，从空气供给软管H供给到流体供给口6、6的空气或氮气之类的流体压力通过流体供给通道7而得以升高。
接着，将空气供给软管H通过作为图中未示出的流体贮存筒的一个示例的空气筒而连接作为流体供给源的一个示例的空气压缩装置，从该空气压缩装置将规定压力的空气在空气筒内贮存规定量的同时，向非接触保持装置1的流体供给口6、6供给。
此外，在空气筒中还设有温度控制装置，用于控制贮存在空气筒中的空气的温度，该温度控制装置能够适当地将临时贮存在空气筒中的用于供给到非接触保持装置1的空气的温度控制到所需温度。作为温度控制装置，也可以使用例如热泵制冷循环装置。
由此，能够将从非接触保持装置1吹送到工件5的空气的温度控制到可以防止产生诸如工件5的冷凝或污点这类损坏的温度。
如图4的横截面图中所示的环形流动通道7a由该图中的上下一对隔板8、8分成图中左右半圆形流动通道。这些隔板8、8沿着环形流动通道7a和下部环形流动通道7c的轴向全长形成，从而防止从该左右一对流体供给口6、6分别供给到环形流动通道7a的诸如空气或氮气之类的流体在环形流动通道7a中合流进而产生回旋流。
此外，在例如环形流动通道7a的内周面中，在圆周方向的对称位置上分别形成多个作为轴向通风导向装置的轴向通风导槽9、9、9…9。这些轴向通风导槽9、9、9…9沿着在轴向上连接环形流动通道7a和下部环形流动通道7c的轴部分的轴向全长延伸。尽管相对于环形流动通道7a和下部环形流动通道7c的轴向、这些轴向通风导槽9、9、9…9的横截面是矩形的，但是它们的横截面也可以是三角形或V字形、多边形、圆弧形，进而所述轴向通风导槽9、9、9…9也可以由向这些流动通道7a和7c内侧突出的突出物等之类的凸部形成。所述凸部的横截面形状也可以是三角形或V字形的、多边形的、圆弧形。
接下来，如图5所示，在喷射凹部3内底面3a的外围部分上，在环形方向上等间距地穿透设置例如多个圆形的排出口10、10…10。
各排出口10是在喷射凹部3的内底面3a中与锥形表面3c相对的位置上形成的，使得朝着该锥形表面3c在轴向上排出诸如空气之类的流体，沿着该锥形表面3c在轴向上进行送风。
也就是说，各排出口10与下部环形流动通道7c连通成一体，并且图1中下部环形流动通道7c的上端与环形流动通道7a的下端连通成一体。
接着，在喷射凹部3的锥形表面3c中分别形成与各排出口10相连通的放射状通风导槽11，以作为放射状通风导向装置，同时各放射状通风导槽11的直径基本上与各排出口10的直径相同，并且具备所需的深度。这些放射状通风导槽11从内底面3a的中心向远离中心的外部呈放射状，并且所述放射状通风导槽11允许从排出口10排出的空气沿着喷射凹部3的锥形表面3c在轴向上呈放射状流动。
再者，如图6中所示，这些放射状通风导槽11也可以分别替换成扩口槽12，所述扩口槽12从各排出口10朝向喷射口3b呈扩口状逐渐扩大展开。另外，尽管如图5和图6中所示装设有八个排出口10，但是排出口10的数目不限于八个，也可以是两个、三个、四个、五个、六个、七个、九个、十个，即使十一个以上也是可以的。而且，排出口10也可以是在内底面3a的圆周方向上一体地使多个这样的排出口10相连接的环状。
各扩口槽12的深度从排出口10侧向喷射口3b侧逐渐缩减，直至在喷射口3b处或在其附近缩减到零，也就是说，扩口槽12与在相邻扩口槽12之间的间隙的锥形表面3c部分基本上在同一平面上。这些扩口槽12也是从喷射凹部3内底面3c的中心向离心方向呈放射状地设置的。
由于非接触保持装置1具有上述结构，因此当具有规定压力的空气等流体被供给左右一对流体供给口6、6时，则流经上斜通道7b得到升压，并且分别流入环形流动通道7a的上端部，而由隔板8、8阻止了这两路空气的合流。此外，空气被每个半圆形的环形流动通道7a的各轴向通风导槽9导向，在环形流动通道7a内沿轴向流下，并流经下部环形流动通道7c，从各排出口10朝着喷射凹部3的锥形表面3c向本体2的轴向被排出。
此外，由于在锥形表面3c上形成放射状通风导槽11，因此向着该锥形表面3c排出的空气由于其具有粘性而粘附于锥形表面3c上，在放射状通风导槽11中被导向后，向着喷射口3b沿轴向被送风。
由此，喷射凹部3中的处于规定压力下的空气因其粘性而以附着在锥形表面3c上状态沿轴向通风，从而空气形成放射流，如箭头所示从喷射口3b喷向外部。
因此，如图1和图2所示，由于当在空气从喷射口3b被喷出的状态下使非接触保持装置1的喷射口3b靠近对置工件5的一个面时，从喷射口3b喷出的空气的放射流吹至工件5的对置面上，继而空气在工件5的对置面上沿着工件5的对置面向外呈放射状地流动，由此在该喷射口3b和工件5的对置面之间的间隙中分别形成使空气的放射流吹到工件5上的正压区域P以及该放射流内侧的负压区域M。
由此，在喷射口3b外周部的正压区域P中通过空气作用着将工件5向比喷射口3b靠外的外侧(图1中的下方)推动的推力，另一方面，在喷射口3b中心部分的负压区域M中作用着向喷射口3b侧吸附的的吸力，从而由于推力和吸力之间的平衡而能够在非接触的状态下保持工件。
因此，通过该非接触保持装置1，能够避免在例如用卡盘等机械保持工件5或由吸垫直接吸附保持工件5时在工件5上所产生的压痕或机械损坏。
此外，根据该非接触保持装置1，由于其向工件5吹送空气的放射流，而不是空气的回旋流，因此能够以不使工件5旋转并且静止状态来非接触地保持工件5。因此，当在由非接触保持装置1非接触地保持工件5的状态下把工件5传送到另一个地方并且放置在规定位置上时，能够比在工件5被旋转的情况下更进一步提高定位精度。
此外，根据该非接触保持装置1，由于通过使用一台非接触保持装置1能够以静止状态保持工件5，因而不需要象上述现有技术的回旋流型的非接触保持装置那样通过并列设置至少两个非接触保持装置来停止工件5的旋转。由此，这能够有助于缩减非接触保持装置1的设置台数并降低当两台并排设置的非接触保持装置产生的回旋流彼此冲撞并相互抵消时所产生的风噪之类的噪声，还能够降低空气供给量或者压力，以及降低通过空气供给软管H来供给空气的图中未示出的空气压缩装置的动力成本。
另外，根据该接触保持装置1，由于能够利用一台非接触保持装置1在静止状态下非接触地保持工件5，因而与上述现有技术的示例不同，能够降低因不同旋转方向的两个以上回旋流吹向工件5时在工件5上产生的应力和振动。由此，就可以改善工件5的完整性和噪声的进一步降低。
并且，根据该非接触保持装置1，隔板8、8将环形流动通道7a分成半圆形，可以防止从左右一对流体供给口6、6供给的空气在该环形流动通道7a中合流而产生回旋流，另外，作为轴向通风导向装置的轴向通风导槽9导引半环形流动通道7a流动的空气向着轴向流动，这样，强制地限制不在空气中产生回旋流。
进一步地，形成于锥形表面3c上的放射状通风导向装置11使从各排出口10排放到喷射凹部3内的空气流放射状地流动，从而可以防止或减少空气中的回旋流的产生，进而可以防止或减少空气中的紊流的产生。
此外，由于在喷射口3b外周缘部形成平坦表面4，因而提高从喷射口3b吹送到工件5且流向外侧的放射流排出(通风)，从而能够减少空气量的浪费，而且即使如果工件5因某些原因而与平坦端面4相碰撞时，也能够降低工件5的损坏。
并且，根据该非接触保持装置1，由于在围绕本体2的中心轴彼此相对称的位置上装设多个排出口10，因此可以使从喷射口3b吹至工件5的空气的放射流量或者压力在喷射口3b的圆周方向上基本上均匀地分布。
由此，由于能够使控制工件5的吸力和推力均匀地分布，因此一方面可以防止或降低在非接触保持状态下工件5的倾斜，另一方面还能有效地实现自调心功能。
也就是说，由于如果非接触保持装置1以工件5的中心偏离喷射口3b的中心的状态非接触保持工件5时，则由于在工件5偏离的一侧的正压区域P和负压区域M所作用的面积比相反侧增大，因此工件5倾斜，并且因该倾斜而造成的移动力矩使工件5移动，从而使其中心与喷射口3的中心相一致。
此外，如果本体2由石英玻璃制成时，由于石英玻璃不会释放污染气体，或者即使释放污染气体也是很微量的，因此能够防止或减少诸如半导体晶片或硅晶片之类的污染。
接着，由于上述空气软管H上经由图中未示出的空气筒而连接着诸如空气压缩机等之类的空气供给源，因此假设非接触保持装置1正在以非接触状态保持工件5时，即使在空气压缩机因某种原因而停止工作的情况下，由于能够继续将贮存在空气筒中的空气向非接触保持装置1供给规定时间，因此在这期间通过将工件5放置在规定的放置台等上可以防止工件5因突然掉落而造成的诸如损坏等的突发情况。
此外，空气筒中的温度控制装置能够适当地控制供给到非接触保持装置1的空气的温度，由此可以防止或减少在工件5上凝露的发生。
并且，由于设置了多个流体供给口6、6以及与之连通的流体供给通道7，因而能够增加向流体供给口6和流体供给通道7所供给的诸如空气等之类的流体的供给量，并且可以增加从喷射凹部3向工件5喷射的喷射量。由此，能够非接触地保持重的或大尺寸的工件5。
而且，由于流体供给口6、6是在本体2的径向侧的周面即在横向方向上形成的，而不是在作为本体2的轴向一端的顶端上形成的，因此与在本体2的顶端形成流体供给口6、6并且空气供给软管H连接于这些流体供给口6、6的情况相比，能够降低包括从本体2的顶端向上竖起的空气供给软管H、H的竖起部分在内的整体高度，因此能够实现薄型化。由此，就能将非接触保持装置1插入到多阶段配设的各工件5之间形成的间隙中。或者，还能够缩小多阶段配设的各工件5之间的间距，从而增加工件5的配设阶段数。
再者，在上述第一实施方式中，虽然对在环形流动通道7a的内周面侧形成轴向通风导槽9的情况进行了说明，但是本发明并不局限于此，还可以例如将该轴向通风导槽9形成在环形流动通道7a的外周面侧，还可以分别形成在内外两周面上。而且，也可以仅在排出口10的周边或只在喷射口3b的周边部分地形成上述放射状通风导向装置11，而不是在从排出口10到喷射口3b的整个长度上延伸形成上述放射状通风导向装置11。
而且，在上述第一实施方式中，尽管对形成有轴向通风导槽9和放射状通风导槽11的情况进行了说明，但是本发明也可以仅设置它们中的一个，还可以这两个导槽都不设置。也就是说，即使是在轴向通风导槽9和放射状通风导槽11两者都没有被设置的情况下，由于喷射口3的排出口10相对于锥形表面3c在其轴向上排放空气，因此也可以利用空气的粘性使该锥形表面3c在轴向上通风。
图7～图12是上述非接触保持装置1的第一变形例的非接触保持装置1A～第五变形例的非接触保持装置1E的各个纵剖面图。
如图7所示，根据第一变形例的非接触保持装置1A的特征在于，分别省略了在上述图1中所示的非接触保持装置1中的以下结构左右一对流体供给口6、6的其中一个、分别连接于这两个流体供给口6、6的左右一对上方斜行流动通道7b、7b的其中一个、以及图4中的环形流动通道7b中的一对隔板8、8，除此以外的结构与图1中所示的非接触保持装置1是相同的。
因此，根据该非接触保持装置1A，不仅可以得到与图1中所示的非接触保持装置1基本上相同的技术效果，而且由于省略了一对流体供给口6、6、上方斜行流动通道7b、7b、一对隔板8、8的一个，因此能够有助于使结构简化，还能够提高可加工性。
此外，尽管由于省略了环形流动通道7a的一对隔板8、8而导致在该环形流动通道7a中可能会产生空气的回旋流，但是通过形成轴向通风导槽9就能够防止或减少回旋流，而且通过锥形表面3c的放射状通风导槽11还能进一步防止或减少回旋流。
根据图8中所示的第二变形例的非接触保持装置1B，其特征在于在图1中所示的非接触保持装置1的本体2的上端部分的中心部位穿透设置一个流体供给口6，并且使来自于这一个流体供给口6的空气向多个轴向流动通道7d、7d…7d分流，并从分别与这些多个轴向流动通道7d、7d…7d连通的多个排出口10、10…10朝向锥形表面3c排放空气。
图9中所示的第三变形例的非接触保持装置1C，其特征在于在根据上述图8中所示的第二变形例的非接触保持装置1B中，在本体2的上端部分中平行设置多个该流体供给口6。
根据图10中所示的第四变形例的非接触保持装置1D，其主要特征在于在本体2的内部设有例如椭圆形的空气贮存器13。
该空气贮存器13被设置在空气供给流动通道7的中途部分上，所述空气供给流动通道7使一个流体供给口6与喷射凹部3中开口的多个排出口10、10…10连通。
也就是说，空气贮存器13与和一个流体供给口6相连通的横向流动通道7e的前端相连通，另一方面还与多个分流通道7f、7f的合流通道7g相连通，这多个分流通道7f、7f的前端(图10中的下端)分别与排出口10、10…相连通。
根据该第四变形例的非接触保持装置1D，由于有空气贮存器13，因而能够防止或降低从流体供给口6供给到空气供给流动通道7的空气的脉动，从而可以恢复静压，同时在空气压缩机停止工作的时候，能够由空气贮存器13向排出口10持续供给空气规定时间。由此，当空气压缩机停止工作的同时，能够防止一直被保持的工件5由于保持停止而引起的掉落。
根据图11中所示的第五变形例的非接触保持装置1E，其特征在于在根据图10中所示的第四变形例的非接触保持装置1D中，在图11中设有与空气贮存器13相连通的左右一对横向流动通道7e和左右一对流体供给口6。
由于该非接触保持装置1E也具有空气贮存器13，因而可以得到与图10中所示的非接触保持装置1D基本上相同的技术效果。再者，上述非接触保持装置1B～1E的流体供给通道7和与之连通的排出口10的数目分别都是两个以上即可，并且各排出口10相对于喷射凹部3的内底面3a的中心设置在相对称的位置上即可。
第二实施方式图12是示出根据本发明第二实施方式的手形非接触保持装置21的使用状态的斜视图。
手形非接触保持装置21包括例如由大体呈U形薄板形成的基板22，在所述基板22的一面上装设多个上述的非接触保持装置1、1A～1E中的任一个，例如装设多个非接触保持装置1，所述手形非接触保持装置非接触地保持诸如放置在晶片盒23中的半导体晶片或硅晶片之类的工件5，以便将它从该晶片盒23中取出，或者将它插入到该晶片盒23中。
基板22具有基端部分22a以及由从该基端部分22a伸出的两个分支部分22b和22c一体形成的大致为U形的保持部件。在这些分支部分22b和22c的一平坦表面(图12中的顶面)上，将多个上述非接触保持装置1设置在左右对此位置上并使其喷射口3b朝向图12中上面上，并且所述基板22具有能够插脱于叠放在晶片盒23中的相邻工件5之间的间隙内的厚度。
将例如四个凸起挡块24、24、24、24突出设置在用于保持工件5的保持面(图12中的顶面)上的边脚部分中。也就是说，将各凸起挡块24设置成在工件5的圆周方向等分位置的例如四个地方上稍带游隙地包围并支承工件5的外侧周面。
手形非接触保持装置21的作为把手部分的把手部分25与基板22的基端部分22a的外侧表面形成一体或者一体地形成。同样如图13所示，在把手部分25根部的侧面上分别形成用于分别连接两个空气供给软管H的空气进口26、26。
各空气进口26、26分别经由在U形基板22内部形成的两个空气供给通道27而分别连接导每个非接触保持装置1的流体供给口6。
把手部分25具有操作员能用手握住的尺寸和形状等。但是，也可以将把手部分25形成为可安装在作为可移动物体的一个例子的可移动机器人的可动臂上或从该活动机器人的可动臂上卸下。但是，在这种情况下，将根据需要适当地改变空气供给软管H、H的位置。而且，在把手部分25中，具有用于操作控制阀的图中未示出的操作部分，以借此来控制供给到各非接触保持装置1的空气的供给量。
此外，晶片盒23将用于存放诸如硅晶片之类的晶片的四棱筒状盒套23a的一个侧面进行开口来作为插入和拔出晶片的开口，并且在盒套23a的内表面上具有在轴向上按需要的间距形成的可以插入和拔出晶片来存放晶片的存放沟槽23b。
由于手形非接触保持装置21具有上述这样的结构，因此操作员用手握住把手部分25，在如图12中所示将非接触保持装置1的喷射口3b侧面向上的状态下，将U形基板22插入到在晶片盒23中叠放的工件5之间的间隙中，并将基板22定位在所需工件5的底表面下。此后，通过操作图中未示出的控制阀操作部分，开始启动给非接触保持装置1的空气供给，非接触地保持所需工件5的底表面并将其从晶片盒23中取出。
相反，当工件5被插入并存放在晶片盒23的规定存放沟槽23a中时，如图12中所示，工件5通过手形非接触保持装置21被非接触地保持，被插入到晶片盒23的规定存放沟槽23a内，并例如通过停止空气供给等的控制而被放置。此后，从晶片盒23中仅取出该基板22。
也就是说，通过使用手形非接触保持装置21，能够手动地将所需的工件5从晶片盒23中取出或者插入到该晶片盒23中去。此外，如果把手形非接触保持装置21的把手部分25安装到机器人的手臂上，那么在利用该手形非接触保持装置21非接触地保持工件5的状态下该机器人就能够搬运工件5了。
而且，在该手形非接触保持装置21上设置的各非接触保持装置1中，由于如上述那样从喷射口3b中喷射的空气是放射流而不是回旋流，因而无需考虑在基板22上相邻地设置非接触保持装置1时的空气回旋流应彼此相反向，因此手形非接触保持装置21能够实现与前面所述的那些非接触保持装置1相同的作用效果，即提高了制造容易性并且减少了工件5的振动和噪声。
再者，手形非接触保持装置21正如图14中所示的手形非接触保持装置21A的那样，也可以一体形成连接一对分支部分22b和22c的纵向上的中间部分的十字板22d，并且可以在该十字板22d的中央部分装设非接触保持装置1。
根据该手形非接触保持装置21A，由于可以在相当于工件5的大致中央部分的位置上装设非接触保持装置1，因而能够提高工件5的非接触保持方面的稳定性和可靠性。此外，也可以将基板22形成为简单的矩形或圆形。
第三实施方式图15是根据本发明第三实施方式的非接触钳子28的正面图。该非接触钳子28包括小棒状的本体29，在该本体29的一端上设置有例如操作员能用手指握住的把手部分29a，并且在本体29的轴向上的中间部分装设上述非接触保持装置1和1A～1E中的任一个，例如非接触保持装置1。此外，在本体29的一面上设置有用于在直径方向上夹持工件5的直径方向的两端部的多个挡块销30、30…30。把手部分29a在其根部连接与图中未示出的空气进口相连接的空气供给软管H，在本体29内部形成使该空气进口与非接触保持装置1的流体供给口相连接的图中未示出的空气供给通道。此外，在本体29中还具有用于操作控制阀的操作部分(未示出)，以控制从空气供给软管H供给到非接触保持装置1的空气的供给量。
根据该非接触钳子28，能够在非接触地保持并搬运诸如小型工件5之类的被保持物，其中所述小型工件诸如是小口径的硅晶片或半导体晶片或精密部件。
此外，通过操作图中未示出的控制阀操作部分而适当地控制供给到非接触保持装置1的空气供给量，使之适合于被非接触地保持的被保持物的尺寸和形状。
再有，上述非接触钳子28的本体29也可以是尺寸和形状近似等同于诸如铅笔或机械铅笔之类的书写工具的铅笔形状，此外，也可以设置成其铅笔形状的本体29的前端按规定角度弯曲，并且在其前端面上装设有非接触保持装置1。
第四实施方式图16是根据本发明第四实施方式的非接触保持传送装置31的侧面图。该非接触保持传送装置31包括可移动工作台33，其作为支承图17中所示的板形非接触保持装置32并使其在水平方向上可移动的可移动部件；以及传送装置35，其为可以在传送带之类的传送通路34上往复传送的梭子，或者是通过自推进装置使该传送通路自推进的自推进装置。。
如图17所示，板形非接触保持装置32包括例如矩形板状基板32a，在矩形板状基板32a的一面上按三行三列设置有多个非接触保持装置1、1A～1E的任意一种，例如多个非接触保持装置1，以便在非接触状态下保持工件5。
如图16所示，在可移动工作台33上可拆卸地放置着板形非接触保持装置32，并且所述可移动工作台33在水平方向上可移动安装在传送装置35上，当传送装置35移动到规定位置上时，可移动工作台33例如通过在水平方向上进行滑动之类的移动可以在水平方向上移动板形非接触保持装置32，由此可以传送在非接触的状态下所保持的工件5进行的接下来的加工工序和检查工序等。
根据该非接触保持装置31，传送装置35能够将工件5传送到后续工序的交付位置上，并且通过可移动工作台33能够在水平方向上移动板形非接触保持装置32从而将工件5交付给后续工序。
在将该工件5交付到后续工序之后，可移动工作台33返回到它在传送装置35的初始位置上，在这之后，传送装置35返回到传送路径上的初始位置上，板形非接触保持装置32再一次在非接触的状态下保持工件5，通过传送装置35再一次移动到后续工序的交付位置上。可以重复进行这种操作，以便在非接触保持的状态下将工件5传送到后续工序所在的位置上。
此外，根据该非接触保持传送装置31，由于将根据本发明的非接触保持装置1、1A～1E中任一个用作非接触地保持工件5的非接触保持装置，因此能够实现与这些非接触保持装置1、1A～1E基本上相同的技术效果。
再有，也可以将例如工厂内的天花板上所装设的单轨用作为上述传送通路34，在这种情况下，传送装置35使用了在单轨上来回往复的吊架。在这种情况下，虽然板形非接触保持装置32使工件5朝下在非接触的状态下被保持，但是板形非接触保持装置32能够使工件5即使朝下放置也不会掉落地在非接触的状态下被保持，进一步地，即使是在垂直放置的情况下也能非接触地保持工件5。
权利要求
1.一种非接触保持装置，其特征在于，该非接触保持装置包括本体，其形成有喷射凹部，所述喷射凹部包括喷射流体的喷射口和朝向该喷射口逐渐扩大展开的侧面；排出口，其穿透设置在与该本体的所述喷射凹部的侧面相面对的位置上，沿所述侧面向轴向排出所述流体；流体供给通道，其穿透设置在所述本体中，与该排出口连通，用于向该排出口供给流体；和平坦端面，其与所述本体的喷射口的外缘部分连成一体，与面对该喷射口的被保持物的对置面相对，以将流体导引到该被保持物的对置面的外侧。
2.根据权利要求1所述的非接触保持装置，其特征在于，所述喷射凹部的侧面形成放射状通风导向装置，以使从所述排出口排出的流体的流动从喷射凹部的内底面中心放射状地导引到离心方向外侧。
3.根据权利要求1或2所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述流体供给通道包括轴向通风导向装置，以将从所述排出口排出到所述喷射凹部侧面的流体的流动向该喷射凹部侧面的轴向上导引。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述流体供给通道包括在其中途贮存所需量的流体的流体贮存器。
5.根据权利要求1～4中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中具有多个所述流体供给通道，这些流体供给通道分别与穿透设置在所述本体径向外侧周面上的多个流体供给口相连通。
6.根据权利要求1～5中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中在围绕喷射凹部的内底面中心的相对称的位置上设置多个所述排出口，并且所述放射状通风导向装置从所述各排出口形成到喷射口。
7.根据权利要求2～6中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述放射状通风导向装置和轴向通风导向装置是由沟槽或凸部形成的。
8.根据权利要求6所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述放射状通风导向装置是扩口槽，其宽度从上述各排出口向喷射口逐渐扩大展开，深度从各排出口向喷射口逐渐缩减并且在喷射口或其附近与其周围的侧表面成为同一平面。
9.如权利要求1～8中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述本体是由石英玻璃构成的。
10.如权利要求1～9中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述被保持物是玻璃板、薄片、树脂半导体晶片、显示板中的任意一种。
11.如权利要求1～10中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，该非接触保持装置还包括流体贮存筒，其被设在使所述本体的流体供给通道与流体供给源相连接的外部流体供给通道的中途，以用于贮存所需量的流体；和流体温度控制装置，用于控制贮存在该流体贮存筒内的流体的温度。
12.如权利要求1～11中任何一项所述的非接触保持装置，其特征在于，包括设在上述本体上以可以把持的把手部分；和设在所述本体上的制动器，用于限制上述工件移动到其外侧周面的外侧。
13.如权利要求12所述的非接触保持装置，其特征在于，其中所述把手部分可拆装于能够移动的移动体上。
14.一种非接触保持传送装置，其特征在于，该非接触保持装置包括装设多个如权利要求1～11中任何一项所述的非接触装置的板；移动部件，其能够在水平方向上可逆地移动并支承该板；和传送装置，其具有该移动部件并能够传送。
全文摘要
本发明提供了一种非接触保持装置，其包括本体(2)，其形成有喷射凹部(3)，该喷射凹部(3)具有喷射流体的喷射口(3b)和朝喷射口逐渐扩大展开的锥形表面(3c)；排出口(10)，其穿透设置在与本体的喷射凹部的锥形表面相邻的位置上，以便在轴向上沿着该锥形表面排出流体；流体供给通道(7)，其与排出口连通，以便供给流体；放射状通风导向装置(11)，其形成于喷射凹部的锥形表面上，以便从喷射凹部的中心向外导引从排出口排出的流体的流动；和平坦端面(4)，其与本体的喷射口的外缘部分连成一体，与面对该喷射口的工件(5)的对置面相对，以将流体导引到该工件(5)的对置面的外侧。该非接触保持装置是低噪声且廉价的装置，其能够在即使只有一个非接触保持装置的情况下非接触地保持比如工件之类的被保持物，而不会使该被保持物旋转。
文档编号B65G49/06GK1765013SQ20058000010
公开日2006年4月26日 申请日期2005年2月23日 优先权日2004年3月3日
发明者秋山泉 申请人:秋山泉