气体上浮工件支承装置及非接触工件支承方法转让专利

申请号 : CN201680011950.1

文献号 : CN107407329B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 铃木祐辉谷川贞夫

申请人 : 株式会社日本制钢所

摘要 :

具有使气体向上方喷出的气体上方喷出部(2B)和位于所述气体上方喷出部(2B)的上方侧并使气体向下方喷出的气体下方喷出部(2A),所述气体下方喷出部(2A)设置于,对于通过从所述气体上方喷出部(2B)喷出的所述气体进行上浮支承的板状工件(100),使所述气体从所述板状工件(100)的上方向下方喷出从而施加压力的位置,在对板状工件进行上浮支承之际,能进行上浮量均匀并且高平面度地支承。

权利要求 :

1.一种气体上浮工件支承装置,用于对供激光照射的板状工件进行搬运,其特征在于,具有:安装底座;具有配置于所述安装底座上的第一气体上方喷出部及第二气体上方喷出部、配置于所述安装底座上且位于所述第一气体上方喷出部及所述第二气体上方喷出部之间的第三气体上方喷出部的气体上方喷出部;以及具有配置于所述第三气体上方喷出部的上方的第一气体下方喷出部和第二气体下方喷出部的气体下方喷出部,能穿过所述第一气体下方喷出部和所述第二气体下方喷出部之间,将所述激光照射到工件,所述工件在所述第一气体上方喷出部至所述第三气体上方喷出部的上方,通过从所述第一气体上方喷出部至所述第三气体上方喷出部喷出的上方气体而浮起,所述工件在所述第三气体上方喷出部的上方,通过从所述第一气体下方喷出部和所述第二气体下方喷出部喷出的下方气体而承受朝下方的压力,所述工件在所述第三气体上方喷出部的上方,被所述上方气体和所述下方气体支撑。

2.如权利要求1所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,

所述气体下方喷出部的一部分或者全部与设置有所述气体上方喷出部的区域的全部或者一部分对应地设置。

3.如权利要求1或2所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,具有位置调节部,该位置调节部对设置于所述气体上方喷出部的多个气体上方喷出孔和设置于所述气体下方喷出部的多个气体下方喷出孔中的一方或者两方,使一部分或者全部的吹出位置进行调节。

4.如权利要求3所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,

所述位置调节部对能进行位置调节的喷出孔个别地或者每规定个数地进行位置调节。

5.如权利要求1或2所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,具有气流调节部,该气流调节部对设置于所述气体上方喷出部的多个气体上方喷出孔和设置于所述气体下方喷出部的多个气体下方喷出孔中的一部分或者全部,进行气体的吹出流量和/或压力的调节。

6.如权利要求5所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,

所述气流调节部对能进行气流调节的喷出孔个别地或者每规定个数地进行气体的吹出流量和/或压力的调节。

7.如权利要求3所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,

具有控制部,该控制部对上浮支承所述板状工件之际的所述位置调节部的调节量进行控制。

8.如权利要求4所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,

具有控制部,该控制部对上浮支承所述板状工件之际的所述位置调节部的调节量进行控制。

9.如权利要求5所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,

具有控制部,该控制部对上浮支承所述板状工件之际的所述气流调节部的调节量进行控制。

10.如权利要求6所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,具有控制部,该控制部对上浮支承所述板状工件之际的所述气流调节部的调节量进行控制。

11.如权利要求7所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,具有检测部,该检测部对所述板状工件的高度位置进行检测,所述控制部根据所述检测部的检测结果对所述调节量进行控制。

12.如权利要求1或2所述的气体上浮工件支承装置,其特征在于,设置于所述气体下方喷出部的多个下方喷出孔相对于设置于所述气体上方喷出部的多个上方喷出孔,在互相的吹出方向上一部分或者全部重合。

13.一种非接触工件支承方法,用于对供激光照射的板状工件进行搬运,其特征在于,在加工区域的两侧,利用上方气体喷出和下方气体喷出,使气体分别朝所述板状工件喷出,通过所述气体将所述板状工件夹住并且以非接触的形态进行上浮支承,此外,在加工区域的下方侧,在所述加工区域两侧的上方气体喷出之间,进行气体上方喷出,在所述上方气体喷出的上方侧,且在所述加工区域中,穿过所述加工区域两侧的下方气体喷出之间,能将所述激光照射到所述板状工件。

14.如权利要求13所述的非接触工件支承方法,其特征在于,通过调节气体朝所述板状工件的喷出位置的间隙量和所述气体的流量中的一方或者两方,来对所述板状工件的翘曲及弯曲进行矫正并平坦化。

说明书 :

气体上浮工件支承装置及非接触工件支承方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通过气体喷射使玻璃基板等板状工件以非接触的方式上浮的气体上浮工件支承装置及非接触工件支承方法。

背景技术

[0002] 关于通过气体喷射使玻璃基板等板状工件上浮的装置,目前为止提出过几种方案。
[0003] 例如,如图7(A)所示,在专利文献1中,提出了在底座上分别设置有产生正压的多孔质块体51和产生负压的抽吸块体52的上浮抽吸混合部50。在多孔质块体51中,通过供给空气来使空气从多孔质体的上表面喷出,从而将由玻璃基板构成的板状工件100以非接触的状态保持。与此同时,通过抽吸块体52产生抽吸力,从而将玻璃基板100拉向上浮抽吸混合部50的上表面侧。通过上述抽吸力和上述上浮力的协同作用,能得到玻璃基板100相对于上浮抽吸混合部50的上表面上浮大致一定的上浮量并处于稳定的上浮状态。
[0004] 另外,如图8(A)所示,在专利文献2中,通过未图示的运送装置将在上浮单元60的上方上浮的板状工件100夹紧并向箭头方向运送。在上述上浮单元60中,空气从多孔质板61的整个表面喷出,由于多孔质板61的整个表面构成为空气轴承表面,所以板状工件100能不发生翘曲地上浮,能以与多孔质板61非接触的形态进行运送。另外,在抽吸孔62产生抽吸板状工件100的力。上述抽吸力是通过从多孔质板61喷出的空气来对上浮的板状工件100的上浮量进行限制的力。因此,通过对上述抽吸力进行控制从而能控制板状工件100的上浮量。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献1:日本专利特开2006-266351号公报
[0007] 专利文献2:日本专利特开2008-110852号公报

发明内容

[0008] 发明所要解决的技术问题
[0009] 但是,在专利文献1所示的装置中,由于产生正压的区域和产生负压的区域是不同的块体,所以,在正压区域中单独产生上浮力,在负压区域中单独产生抽吸力。因此,正压产生块体上的基板的上浮量和负压产生块体上的基板的上浮量相比,会产生一定程度的上浮量的差,实际如图7(B)所示,从玻璃基板整体观察,平面度会变低。藉此,在上述装置中,在对基板的整个表面或基板的一部分进行加工的过程中,在基板的整个表面或基板的一部分有高平面度要求的情况下,会存在不能满足该要求的问题。
[0010] 另外,在专利文献2所示的装置中,在正压产生区域(多孔质板)上和负压产生区域(抽吸孔)上,对内部结构进行了改进,以避免上浮量产生差距,实际中,当大型的玻璃基板跨在多个上浮单元上并上浮时,如图8(B)所示,由于上浮单元的排列方式,在玻璃基板的中央部空气会变得不易排出。藉此,会产生由于从多孔质板产生的正压导致空气滞留、基板中央部隆起、玻璃基板整体的平面度变低这样的现象。为了解决上述问题,列举了将抽吸孔较多配置于玻璃基板的中央部的方法,但是由于玻璃是需要运送的,所以会产生中央部不确定,或者由于玻璃尺寸不同,最优的抽吸孔的布局会改变这样的问题。
[0011] 本发明为解决上述现有技术问题而作,目的之一是为了提供一种气体上浮工件支承装置及非接触工件支承方法,该气体上浮工件支承装置及非接触工件支承方法能使玻璃基板等板状工件整个表面的上浮量均匀,并且能使板状工件的平面度提高。
[0012] 解决技术问题所采用的技术方案
[0013] 即,本发明一方式的气体上浮工件支承装置的特征在于,具有:将气体向上方喷出的气体上方喷出部;以及位于该气体上方喷出部的上方侧,并将气体向下方喷出的气体下方喷出部,
[0014] 上述气体下方喷出部设置于,对于通过从上述气体上方喷出部喷出的上述气体进行上浮支承的板状工件,从上述板状工件的上方向下方喷出上述气体,从而施加压力的位置。
[0015] 根据上述本发明,利用来自上方的气体喷出和来自下方的气体喷出将板状工件夹住,能将板状工件稳定地以非接触的形态进行支承,能提高板状工件的平面度。
[0016] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,上述气体下方喷出部的一部分或者全部与设置有上述气体上方喷出部的区域的全部或者一部分对应地设置。
[0017] 根据上述本发明,能与气体上方喷出部对应地配置气体下方喷出部,或者能与气体下方喷出部对应地配置气体上方喷出部,能在所期望的区域通过气体将板状工件良好地夹住,并且能提高板状工件的平面度。
[0018] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,在上述板状工件的加工区域以外,设置有上述气体下方喷出部。
[0019] 根据上述本发明,通过在加工区域以外设置气体下方喷出部,从而能顺畅地进行规定的加工。
[0020] 另外,能利用板状工件的加工方法(过程)来调节工件的上浮量、上浮刚性。
[0021] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,以夹住上述板状工件的加工区域的方式,与设置有上述气体上方喷出部的区域的一部分对应地设置有上述气体下方喷出部。
[0022] 根据上述本发明,从两侧用气体将位于加工区域的板状工件夹住,从而能提高加工区域中的板状工件的平面度,使精密加工成为可能。
[0023] 在对板状工件的一部分进行加工的过程中,并不是只在整个表面,也在加工点附近采用本发明的结构,从而能形成使板状工件的一部分获得均匀的上浮量的结构。此时的上浮量和上浮刚性能通过对来自气体下方喷出部的加压气体的流量、压力及来自气体上方喷出部的加压气体的流量、压力进行调节来任意设定。另外,由于是从上下方向对板状工件施加压力,所以尤其是在加工区域附近会产生将板状工件平坦地矫正的力。
[0024] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,具有位置调节部,该位置调节部对设置于上述气体上方喷出部的多个气体上方喷出孔和设置于上述气体下方喷出部的多个气体下方喷出孔中的一方或者两方,使一部分或者全部的吹出位置进行调节。
[0025] 根据上述本发明,能利用位置调节部对吹出位置进行调节,从而调节对板状工件施加的压力、改变上浮位置。
[0026] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,上述位置调节部能对可以进行位置调节的喷出孔个别地或者每规定个数地进行位置调节。
[0027] 根据上述本发明,能通过对一部分的喷出孔进行调节,从而对板状工件的翘曲、弯曲精密地进行修正。
[0028] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,具有气流调节部,该气流调节部对设置于上述气体上方喷出部的多个气体上方喷出孔和设置于上述气体下方喷出部的多个气体下方喷出孔中的一部分或者全部,进行气体的吹出流量和/或压力的调节。
[0029] 根据上述本发明,能利用气流调节部对吹出位流量和/或压力进行调节,从而调节对板状工件施加的压力、改变上浮位置。
[0030] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,上述气流调节部能对可以进行气流调节的喷出孔个别地或者每规定个数地进行气体吹出流量和/或压力的调节。
[0031] 根据上述本发明,能通过对一部分的喷出孔进行调节,从而对板状工件的翘曲、弯曲进行精密修正。
[0032] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,具有控制部,该控制部对上浮支承上述板状工件之际的上述位置调节部的调节量进行控制。
[0033] 根据上述本发明,能通过控制部的动作对位置调节部进行动态调节。
[0034] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,具有控制部,该控制部对上浮支承上述板状工件之际的上述气流调节部的调节量进行控制。
[0035] 根据上述本发明,能通过控制部的动作对气流调节部进行动态调节。
[0036] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,具有对上述板状工件的高度位置进行检测的检测部,上述控制部根据上述检测部的检测结果对上述调节量进行控制。
[0037] 根据上述本发明,能根据板状工件的状态,对位置调节部、气流调节部进行控制,从而能得到稳定的支承和较高的平面度。
[0038] 本发明其它方式的气体上浮工件支承装置在上述本发明的基础上,其特征在于,设置于上述气体下方喷出部的多个下方喷出孔相对于设置于上述气体上方喷出部的多个上方喷出孔,在互相的吹出方向上一部分或者全部重合。
[0039] 根据上述本发明,能使下方喷出孔的位置与上方喷出孔的位置在吹出方向上重合,从而能利用上下的压力将板状工件良好地夹住。
[0040] 本发明一方式的非接触工件支承方法的特征在于,使气体分别从板状工件的上方和下方朝上述板状工件喷出,通过上述气体将上述板状工件夹住并且以非接触的形态进行上浮支承。
[0041] 本发明其它方式的非接触工件支承方法在上述本发明的基础上,其特征在于,通过调节气体朝上述板状工件的喷出位置的间隙量和上述气体的流量中的一方或者两方,来对上述板状工件的翘曲及弯曲进行矫正并平坦化。
[0042] 发明效果
[0043] 即,根据本发明,由于是从上下方向使气体向板状工件的任意面(整个表面或者一部分)喷出从而使板状工件上浮,所以能得到以下效果:在板状工件的任意面上施加有均等的力,在板状工件的任意面整个表面上能得到相等的上浮量,并且能利用上述力对板状工件的任意面的翘曲、弯曲进行矫正,从而实现平坦。

附图说明

[0044] 图1是表示本发明一实施方式的气体上浮工件支承装置的图。
[0045] 图2同样地,是表示气体上方喷射部与板状工件下表面的距离和通过气体上方喷射部的气体喷射的每单位体积的力及每单位面积的板状工件的荷重之间的关系的图表。
[0046] 图3同样地,是表示气体下方喷射部与板状工件上表面的距离和通过气体下方喷射部的气体喷射的每单位体积的力之间的关系的图表。
[0047] 图4同样地,是表示气体上方喷射部与板状工件下表面的距离和通过气体上方喷射部的气体喷射的每单位面积的力及通过气体下方喷射部的气体喷射的每单位面积的力之间的关系的图表。
[0048] 图5是表示本发明实施方式二的气体上浮工件支承装置的图。
[0049] 图6A是表示本发明实施方式三的气体上浮工件支承装置的图,图6B是上浮单元2E的局部放大图。
[0050] 图7A是表示专利文献1的上浮装置的图,图7B是表示该上浮装置的技术问题的图。
[0051] 图8A是表示专利文献2的上浮装置的图,图8B是表示该上浮装置的技术问题的图。

具体实施方式

[0052] (实施方式一)
[0053] 以下,基于附图对本发明的一实施方式进行说明。
[0054] 气体上浮工件支承装置1上下隔有间隔地相对设置有上部侧的上浮单元2A和下部侧的上浮单元2B。
[0055] 上浮单元2A具有气体下方喷出部3A和位于其上方的底座4A,上述气体下方喷出部3A由在下表面开口有许多孔的多孔质体构成,底座4A安装于位于其上方的单元安装底座
5A。气体下方喷出部3A的各个孔相当于本发明的气体下方喷出孔。
[0056] 上浮单元2B具有气体上方喷出部3B和位于其下方的底座4B,上述气体上方喷出部3B由在上方开口有许多孔的多孔质体构成,底座4B安装于位于其下方的单元安装底座5B。
气体上方喷出部3B的各个孔相当于本发明的气体上方喷出孔。
[0057] 通过将单元安装底座5A、5B在上下方向配置,从而成为上浮单元2A、2B各自的喷出部的表面相对的结构。藉此,气体下方喷出孔与气体上方喷出孔在吹出方向上重合。
[0058] 另外,单元安装底座5A安装于沿着Z轴平台能移动的高度调节机构6上,能进行高度位置的调节。能通过高度调节机构6的调节来改变气体下方喷出部3A的高度位置即改变吹出位置。高度调节机构6相当于本发明的位置调节部。能利用上述操作,对上浮单元2A、2B之间的间隙L进行调节。
[0059] 在底座4A上,连接有与气体下方喷出部3A连通的供气管7A,供气管7A通过流量控制阀8A与未图示的加压气体供给部连接。流量控制阀8A能对气体的流量及压力进行调节,上述气体通过供气管7A并向气体下方喷出部3A供给。即,流量控制阀8A相当于本发明的气流调节部。
[0060] 在底座4B上,连接有与气体上方喷出部3B连通的供气管7B,供气管7B通过流量控制阀8B与未图示的加压气体供给部连接。流量控制阀8B能对气体的流量及压力进行调节,上述气体通过供气管7B向气体上方喷出部3B供给。即,流量控制阀8B相当于本发明的气流调节部。
[0061] 另外,在接收从供气管7A、7B供给的气体的气体下方喷出部3A、气体上方喷出部3B中,将流路切断,以使加压气体从整个表面的气体下方喷出孔、气体上方喷出孔喷出。由于气体下方喷出部3A、气体上方喷出部3B需要使加压气体从整个表面均匀地喷出,所以多孔质体是较为理想的,但是只要是具有同等性能的喷出部即可,并不限定于多孔质体。
[0062] 另外,在气体上浮工件支承装置1中,具有对高度调节机构6、流量控制阀8A、8B进行控制的控制部9。控制部9由CPU、使CPU动作的计算机程序和非易失性存储器、RAM等存储部构成。控制部9可以通过初始设定对高度调节机构6、流量控制阀8A、8B进行调节,另外,也可以在非接触支承期间对上述构件进行动态调节控制。另外,也可以根据利用未图示的高度检测部对非接触支承的板状工件100进行检测的检测结果,进行对高度调节机构6、流路控制阀8A、8B调节的控制。
[0063] 在上下的上浮单元2A、2B之间设置有板状工件100。在本实施方式中,将板状工件作为玻璃基板进行记述。另外,本实施方式一中的板状工件100的尺寸是控制在上浮单元2A、2B的气体上方喷出部3B的上表面的范围内的尺寸。
[0064] 此时,通过供气管7A、7B向上下的上浮单元2A、2B供给加压气体。在上述实施方式一中,加压气体可以采用空气、清洁干燥空气、N2等气体。作为本发明并不特别限定气体的种类。
[0065] 供给于上下的上浮单元2A、2B的加压气体能分别由流量控制阀8A、8B进行压力、流量控制。当向上下的上浮单元2A、2B供给加压气体时,通过流量控制阀8A、8B来对压力、流量进行调节,以通过气体下方喷出部3A、气体上方喷出部3B喷出任意压力、流量的加压气体。从上方的上浮单元2A的气体下方喷出部3A喷出的加压气体喷向板状工件100的上表面。从下方的上浮单元2B的气体上方喷出部3B喷出的加压气体喷向板状工件100的下表面。喷向上述板状工件100的上表面和下表面的加压气体的喷力形成平衡,从而使板状工件100整个表面均匀地上浮。
[0066] 以下,对加压气体的喷力和上浮量的关系进行说明。
[0067] 图2表示对图1的上浮单元2A施加任意的施加压力Pu[kPa]的情况下,上浮单元2A和板状工件100即玻璃基板之间的间隙Lu与从上浮单元2A的气体下方喷出部3A喷出的加压气体对玻璃基板的上表面施加的每单位面积的力Fu[gf/cm2]之间的关系。另外,图表的斜率、截距或者流量Qu[L/min]根据多孔质体的种类(气孔径、气孔率)发生变化。另外,若玻璃基板的每单位面积的荷重为Fg,则最终与从上浮单元2B侧向玻璃基板的下表面喷出的喷力平衡的力的大小为Fu+Fg[gf/cm2]。以后,称为重力方向的力Fu+Fg。
[0068] 图3表示对图1的上浮单元2B上施加任意的施加压力Pd[kPa]的情况下,上浮单元2B和板状工件100即玻璃基板之间的间隙Ld[μm]与从上浮单元2B的气体上方喷出部3B喷出的加压气体对玻璃基板的下表面施加的每单位面积的力Fd[gf/cm2]之间的关系。图表的斜率、截距或者流量Qd[L/min]根据多孔质体的种类(气孔径、气孔率)发生变化。以后,称为反重力方向的力Fd。
[0069] 当重力方向的力Fu+Fg和Fd的力相等时,产生平衡,从而玻璃基板上浮。
[0070] 设上浮单元1A、1B之间的间隙为L,气体下方喷出部3A的下表面与玻璃基板的上表面之间的间隙为Lu,气体上方喷出部3B的上表面与玻璃基板的下表面之间的间隙为Ld,则表示为
[0071] |L|=|Lu|+|Lg|+|Ld|。
[0072] 在此,重力方向的力Fu+Fg施加于玻璃基板的上表面,反重力方向的力Fd施加于玻璃基板的下表面。
[0073] |Lu|≤|L|-|Lg|=|Lu|+|Ld|
[0074] |Ld|≤|L|-|Lg|=|Lu|+|Ld|因此,看起来是将相反方向的力施加于相同的范围,所以,如果反重力方向是正方向,那么在图4中,该图4是将图2翻转并与图3重合,重力方向的力(Fu+Fg)的图表与反重力方向的力Fd的图表的交点的X轴值是上浮量,该上浮量在玻璃基板整个表面上相同,即上浮量是一定的。
[0075] 另外,交点的Y轴的值是施加于玻璃基板的上下表面的单位面积的力,处于通过该力从上下对板状工件进行推压的状态。也就是说,玻璃基板处于上下表面整个面被空气按压的状态,这是对玻璃基板进行平坦矫正的基板矫正力。
[0076] 另外,在由于临时的外部紊乱使上浮量发生变化的情况下,例如当上浮量变小时,Fu+Fg会变小,Fd会变大。因此,反重力方向的力>重力方向的力,将玻璃基板上压并回到平衡点。当上浮量变大时,Fu+Fg会变大,Fd会变小。因此,重力方向的力>反重力方向的力,将玻璃基板下压并回到平衡点。使其回到平衡点的力即上浮刚性随着平衡点上重力方向的力和反重力方向的力在图表中的交叉角度θ而变化。交叉角度θ越大则上浮刚性越强,交叉角度θ越小则上浮刚性越弱。
[0077] 在本实施方式中,能通过改变施加于上浮单元的压力间隔或者上浮单元的种类,使上浮单元与板状工件之间的距离、气体喷射的流量、压力改变,能任意地设定上述上浮量、基板矫正力以及上浮刚性。
[0078] 另外,在上述实施方式中,在气体下方喷射部3A和气体上方喷射部3B上分别连接有供气管7A、7B,从而能对各自的气体流量和压力进行调节,但也能将气体下方喷射部3A和气体上方喷射部3B各自分为多个区域,对每个区域的气体流量和压力进行调节,另外,也能对每个单独的喷射孔的气体流量和压力进行调节。另外,也可以采用仅对气体流量和压力中的任一方进行调节的结构。
[0079] (实施方式二)
[0080] 在上述实施方式一中,与气体上方喷射部的整体对应地设置有气体下方喷射部,但是也可以与气体上方喷射部的一部分对应地设置气体下方喷射部。根据图5对上述实施方式二进行说明。另外,在此时,也可以与气体下方喷出部的一部分对应地设置气体上方喷出部。
[0081] 在实施方式二中,设置对板状工件100进行加工的加工区域W,以避开加工区域W的方式设置气体下方喷射部。
[0082] 在实施方式二中,上浮单元2B侧具有与实施方式一相同的结构,标注相同的符号并省略详细说明。
[0083] 另一方面,在上方,为了避开加工区域W,使上浮单元2C和上浮单元2D以与上浮单元2B相对的方式设置。
[0084] 上浮单元2C位于加工区域W的一侧方,具有气体下方喷出部3C和位于其上方的底座4C,上述气体下方喷出部3C由在下表面开口有许多孔的多孔质体构成,底座4C安装于位于其上方的单元安装底座5C。气体下方喷出部3C的各个孔相当于本发明的气体下方喷出孔。
[0085] 上浮单元2D位于加工区域W的另一侧方,具有气体下方喷出部3D和位于其上方的底座4D,上述气体下方喷出部3D由在下表面开口有许多孔的多孔质体构成,底座4D安装于位于其上方的单元安装底座5D。气体下方喷出部3D的各个孔相当于本发明的气体下方喷出孔。
[0086] 另外,虽未图示,但是单元安装底座5C与单元安装底座5D连结,并且安装于沿着Z轴平台能移动的高度调节机构6,可以进行高度位置的调节。能通过高度调节机构6的调节来改变气体下方喷出部3C及气体下方喷出部3D的高度位置即改变吹出位置。能通过上述操作对上浮单元2B与上浮单元2C、2D之间的间隙L进行调节。
[0087] 另外,在此,虽然对单元安装底座5C与单元安装底座5D连结从而安装于高度调节机构6进行了说明,但是也可以采用安装于各自独立的高度调节机构从而能互相独立地进行高度调节的结构。
[0088] 在底座4D上,连接有与气体下方喷出部3D连通的供气管7D,供气管7D通过流量控制阀8D与未图示的加压气体供给部连接。流量控制阀8D能对气体的流量及压力进行调节,上述气体通过供气管7D并向气体下方喷出部3D供给。即,流量控制阀8D相当于本发明的气流调节部。
[0089] 另外,在底座4C上连接有与气体下方喷出部3C连通的供气管7C。供气管7C能通过与供气管7D连结从而利用流量控制阀8D对气体的流量、压力进行调节。
[0090] 另外,也能使供气管7C不与供气管7D连结,将与流量控制阀8D不同的流量控制阀(未图示)设于供气管7C,从而与供气管7D侧独立地对供气管7C侧的气体流量、压力进行调节。
[0091] 另外,在气体上浮工件支承装置1A中,具有对高度调节机构6、流量控制阀8D进行控制的控制部9。控制部9由CPU、使CPU动作的计算机程序和非易失性存储器、RAM等存储部构成。控制部9可以通过初始设定对高度调节机构6、流量控制阀8D进行调节,另外,也可以在非接触支承期间对上述构件的调节进行控制。
[0092] 另外,在上述实施方式二中,高度检测部10、11设置于加工区域W的两侧的位置,上述高度检测部10、11在加工区域W检测板状工件的高度。高度检测部10、11采用光传感器、激光等对板状工件100的高度位置进行检测。高度检测部10、11的检测结果被发送至控制部9,基于高度检测部10、11对板状工件100的检测结果来对高度调节机构6、流量控制阀D的调节进行控制。
[0093] 在上述实施方式二中,能贯通加工区域W例如对玻璃基板进行激光照射、曝光等加工。此时,在区域B中,只有来自上浮单元2B的反重力方向的力,无法得到对板状工件100的矫正力。但是,板状工件100在区域A和区域C中进行平坦矫正并上浮,另外,由于板状工件100具有刚性,所以仅凭区域B的部分不会使板状工件100大幅度隆起,在区域B中也能确保不会对加工造成不良影响的均匀的上浮量。
[0094] (实施方式三)
[0095] 在上述实施方式二中,除去加工区域,与气体上方喷射部对应地设置有气体下方喷射部,但是也可以仅在加工区域附近设置气体下方喷射部。根据图6(A)、(B)对上述实施方式三进行说明。
[0096] 在上述实施方式三中,在下方侧沿着板状工件100的运送方向配置有上浮单元20B、20C、20D。利用运送装置15使板状工件100以非接触状态向图示运送方向运送。
[0097] 上浮单元20B具有气体上方喷出部23B和位于其下方的底座24B,上述气体上方喷出部23B由在上表面开口有许多孔的多孔质体构成,上浮单元20C具有气体上方喷出部23C和位于其下方的底座24C,上述气体上方喷出部23C由在上表面开口有许多孔的多孔质体构成,上浮单元20D具有气体上方喷出部23D和位于其下方的底座24D,上述气体上方喷出部23D由在上表面开口有许多孔的多孔质体构成。底座24B、24C、24D安装于位于其下方的共用的单元安装底座5B。气体上方喷出部23B、23C、23D的各个孔相当于本发明的气体上方喷出孔。
[0098] 另一方面,在上方侧的夹住加工区域W的位置上,与上浮单元20C的区域对应地设置有上浮单元2E和上浮单元2F。
[0099] 上浮单元2E位于加工区域W的一侧方,具有气体下方喷出部3E和位于其上方的底座4E,上述气体下方喷出部3E由在下表面开口的多孔质体构成,底座4E安装于位于其上方的单元安装底座5E。气体下方喷出部3E的各个孔相当于本发明的气体下方喷出孔。
[0100] 上浮单元2F位于加工区域W的另一侧方,具有气体下方喷出部3F和位于其上方的底座4F,上述气体下方喷出部3F由在下表面开口的多孔质体构成,底座4F安装于位于其上方的单元安装底座5F。气体下方喷出部3F的各个孔相当于本发明的气体下方喷出孔。
[0101] 另外,虽未图示,但是单元安装底座5E与单元安装底座5F连结,并且安装于沿着Z轴平台能移动的高度调节机构6,能进行高度位置的调节。能通过高度调节机构6的调节来改变气体下方喷出部3E及气体下方喷出部3F的高度位置即改变吹出位置。能通过上述操作对上浮单元20C与上浮单元20E、20F之间的间隙L进行调节。
[0102] 另外,在此,虽然对单元安装底座5E与单元安装底座5F连结从而安装于高度调节机构6进行了说明,但是也可以采用安装于各自独立的高度调节机构从而能互相独立地进行高度调节的结构。
[0103] 在底座4E、4F上连接有与气体下方喷出部3E、3F连通的未图示的供气管。在供气管上,与上述实施方式相同地,能设置气流调节部即流量控制阀,也可以分别在底座4E、4F上设置供气管和流量调节部来个别地对气体流量及压力进行调节。
[0104] 另外,也可以在气体上浮工件支承装置1B中,设置对高度调节机构6和流量控制阀进行控制的控制部从而进行动作控制。此时,也可以将检测板状工件高度的高度检测部设置于加工区域W,将高度检测部的检测结果发送至控制部来进行上述控制。
[0105] 在实施方式3中,仅对板状工件100的加工点附近的区域进行平坦矫正,能实现高精度的上浮。
[0106] 另外,如上所述,在实施方式3中,具有运送装置15,该运送装置15使板状工件100沿着图示运送方向运送。运送装置15例如能将板状工件100的一部分抓紧并施加沿运送方向的移动力,或者从运送方向的后方进行推出并从运送方向的前方进行拉拽等。另外,可以采用利用气体的压力对板状工件100进行运送的结构。作为本发明的运送装置的结构并不作特别限定,只要是能运送气体上浮的被运送物的结构即可。
[0107] 板状工件100在上浮单元20B的上方沿着图6所示的运送方向以非接触的形态进行运送。
[0108] 此时,在运送方向的上流侧,板状工件100利用从上浮单元20B喷出的加压气体来进行上浮,并不进行平坦矫正,板状工件100的上浮量的精度较低。
[0109] 之后,使板状工件100从上浮单元20B的上方向下流侧运送,并插入至上浮单元2E、20C之间。此时,为了使板状工件100容易地插入上浮单元2E、20C之间,也可以在上浮单元2E的气体下方喷出部3E的运送方向上流侧,以越靠近上流端与板状工件100之间的距离变大的方式,进行锥状加工部T等的加工。藉此,当板状工件100插入上浮单元2E、20C之间时,来自上方的压力变动变小,能使板状工件100的晃动等变小。另外,在气体下方喷出部3E的运送方向上流侧使气体的流量、压力比其下流侧小,也能获得相同的作用。
[0110] 在上浮单元2E、20C之间的区域中,根据实施方式一所示的上浮原理使板状工件100得到高精度的上浮量。若使运送继续,板状工件100仅利用上浮单元20D在上浮单元2E、
20C之间的区域进行上浮支承。在上述区域中也不进行矫正,得到低精度的支承。
[0111] 根据本实施方式三,能使加工点附近(目的是进行加工的区域)高精度地进行上浮,除此以外的区域(目的仅是进行运送的区域)通过从上浮单元20B、20D喷出的加压气体使板状工件不与上浮单元接触地能进行运送程度地进行上浮,能简化装置结构从而降低成本。在实施方式三中,能不受限于板状单元的尺寸地以非接触的形态进行支承运送。
[0112] 以上,针对本发明,根据上述各实施方式进行了说明,但是能在不脱离本发明的范围内进行适当的改变。
[0113] 符号说明
[0114] 1 气体上浮工件支承装置
[0115] 1A 气体上浮工件支承装置
[0116] 1B 气体上浮工件支承装置
[0117] 2A 上浮单元
[0118] 2B 上浮单元
[0119] 2C 上浮单元
[0120] 2D 上浮单元
[0121] 2E 上浮单元
[0122] 2F 上浮单元
[0123] 3A 气体下方喷出部
[0124] 3B 气体下方喷出部
[0125] 3C 气体下方喷出部
[0126] 3D 气体下方喷出部
[0127] 3E 气体下方喷出部
[0128] 3F 气体下方喷出部
[0129] 6 高度调节机构
[0130] 7A 供气管
[0131] 8A 流量控制阀
[0132] 7B 供气管
[0133] 8B 流量控制阀
[0134] 8D 流量控制阀
[0135] 9 控制部
[0136] 10 高度检测部
[0137] 11 高度检测部
[0138] 15 运送装置
[0139] 20B 上浮单元
[0140] 20C 上浮单元
[0141] 20D 上浮单元
[0142] 23B 气体上方喷出部
[0143] 23C 气体上方喷出部
[0144] 23D 气体上方喷出部
[0145] W 加工区域
[0146] T 锥状加工部