CN102083720B - 涡流形成体和非接触式运送装置 - Google Patents

涡流形成体和非接触式运送装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种涡流形成体和非接触式运送装置，其能够避免在被运送物的运送过程中被运送物与基体和/或涡流形成体接触，防止被运送物损伤。该涡流形成体具备从表面贯通到里面的横截面圆形的贯通孔、让流体从贯通孔的内周侧面喷出而产生涡流的第1喷出口、和从平板部朝向上方喷出流体的第2喷出口。即使在由来自第1喷出口的涡流所产生的浮力不足的情况下，也可通过来自第2喷出口的上升流辅助地浮起玻璃。因此，即使在玻璃的运送过程中成为玻璃的缘部与涡流形成体的一部分重叠的状态，也可以避免玻璃与涡流形成体接触。

Description

涡流形成体和非接触式运送装置
技术领域
本发明涉及涡流形成体和非接触式运送装置，特别是涉及用于大型的FPD面板和太阳能电池面板等的上浮运送的装置等。
背景技术
以往，在FPD面板和太阳能电池的生产时，采用通过将一块面板大型化来提高生产效率的方法。例如，在液晶玻璃的情况下，在第10代成为2850×3050×0.7mm的大小。因此，如以往那样，将液晶面板载置在多个并列的辊子上滚动运送，由于轴的挠曲和/或辊子高度的参差不一会导致对玻璃局部作用较强的力，有可能对玻璃产生伤害。另外，在处理过程中，为求得非接触，因此，才开始采用气浮运送(气垫运送)。
作为气浮运送装置的一例子，在使液晶用的玻璃上浮时，与玻璃的大小相匹配地连接多个板状的轨道来构成运送装置，该板状的轨道中设置有多个小直径的孔，从这些小直径的孔喷出空气。另外，还存在如下方法：使用多孔质碳作为轨道材料，从其气孔喷出空气。
但是，在上述的方法中，作为每1000×1000mm单位面积的空气流量，在多数孔型式中需要250L/min，在碳多孔质型式中需要150L/min，要求极大的空气流量。另外，以往的非接触式运送装置，利用真空吸附和空气的喷出的力的平衡原理保持上浮高度的精度，但此时，由于有用于真空吸附而总是使泵运转的要求，因此还有消耗很大能量这样的问题。
因此，本申请人，为了维持高的上浮精度并且降低空气流量和能量消耗量，提出了利用涡流的非接触式运送装置(参照专利文献1)。该非接触式运送装置，如图10所示，具备如下涡流形成体：具有从表面贯通到里面的横截面圆形的贯通孔61、向贯通孔61内喷出空气而产生涡流的流体喷出口62、和向流体喷出口62供给空气的圆环状的供气槽63。而且，在设置有将空气供给到供气槽63的空气供给通路65的基体(轨道)66的表面配置上述的涡流形成体64，构成运送装置。
根据上述非接触式运送装置，通过在涡流形成体64的表面侧产生朝向上方的上升涡流，使被运送物(玻璃)67上浮，由此，可实现以以往的1/2左右的空气流量进行运送。在另一方面，通过在贯通孔61的开口部附近产生由负压所导致的向下方的空气流，发挥与用于保持上浮高度精度的真空吸附同等的效果。由此，不需要真空吸附用的泵，降低能量消耗量。
专利文献1：日本特开2008-75068号
发明内容
在使用上述非接触式运送装置，运送FPD面板和太阳能电池面板等的大型面板的情况下，如图11所示，在基体66的表面上沿被运送物的运送方向并列配置多个涡流形成体64，一边使被运送物67上浮一边使其依次移动。
但是，在该运送装置中，在被运送物在轨道66上移动时，若变为被运送物67的缘部位于涡流形成体64的中央部附近的状态，则被运送物67有可能会与涡流形成体64接触。即，在图11的区域M中，被运送物67仅与涡流形成体64的一部分重叠，因此，由上升涡流所产生的上浮力不足，另一方面，在贯通孔61的中央部附近，产生由负压所导致的向下方的空气流而作用吸附力。因此，若运送刚性小的薄板状的被运送物，则如图12所示，缘部67a会插入于贯通孔61的内侧而发生局部挠曲，有与基体66和/或贯通孔61的开口端部接触而产生损伤的危险性。
因此，本发明是鉴于上述的问题点而做成的，其目的是提供一种如下涡流形成体：即使在被浮起物与涡流形成体局部重叠的状态下，也可以避免被浮起物与涡流形成体接触，防止对被浮起物产生损伤。另外，本发明的另一目的是提供一种如下非接触式运送装置：即使在被运送物的运送过程中成为被运送物的缘部和涡流形成体的一部分重叠的状态，也可以避免被运送物的缘部与基体和/或涡流形成体接触，可以防止对被运送物产生损伤。
为了达成上述目的，本发明为一种涡流形成体，其特征在于，具备：至少在表面侧开口的横截面圆形的孔、从该孔的内周侧面喷出流体而产生涡流的第1流体喷出口和从上述表面朝上方喷出流体的第2流体喷出口。
而且，根据本发明，即使在由来自第1流体喷出口的涡流所产生的浮力不足的情况下，也可通过来自第2流体喷出口的上升流赋予辅助的浮力，可以使被浮起物上浮。因此，即使为被浮起物与涡流形成体局部重叠的状态，也可避免被浮起物与涡流形成体接触，从而可以防止被浮起物损伤。
在上述涡流形成体中，可以在上述孔的开口部周边设置多个上述第2流体喷出口，优选是，可以以孔为中心配置成十字状。
在上述涡流形成体中，可以在向上述第2流体喷出口运送流体的流体通路设置缩颈部，据此，即使减少第2流体喷出口数量和/或流体流量，也可以得到高的浮力。
另外，本发明为一种非接触式运送装置，其特征在于，在基体的运送面具备如下涡流形成体，该涡流形成体具有：至少在表面侧开口的横截面圆形的孔、从该孔的内周侧面喷出流体而产生涡流的第1流体喷出口和从上述表面朝上方喷出流体的第2流体喷出口。
而且，根据本发明，即使在由来自第1流体喷出口的涡流所产生的浮力不足的情况下，也可通过来自第2流体喷出口的上升流赋予辅助的浮力，可以使被运送物上浮。因此，即使在被运送物的运送过程中成为被运送物的缘部与涡流形成体局部重叠的状态，也可以避免被运送物的缘部与基体和/或涡流形成体接触，从而可以防止被运送物损伤。
在上述非接触式运送装置中，可以将上述涡流形成体构成为在里面具备连通上述第1和第2流体喷出口的俯视圆形的槽部，将上述基体构成为在运送面具备与上述槽部连通的流体供给口且通过该流体供给口将流体供给到上述槽部。由此，只要在基体的运送面贯穿设置流体供给口即可，因此可以将基体做成简单的构成。
在上述非接触式运送装置中，可以将上述基体构成为在运送面具备俯视圆形的槽部，将上述涡流形成体构成为具备连通上述槽部和上述第1流体喷出口的第1流体通路和连通上述槽部和上述第2流体喷出口的第2流体通路、且通过上述槽部将流体供给到上述第1和第2流体通路。由此，只要仅在涡流形成体的里面形成流体喷出口和流体通路即可，因此可以将涡流形成体做成简单的构成。
在上述非接触式运送装置中，可以将上述涡流形成体收容在形成于上述基体的运送面的凹部。另外，在上述非接触式运送装置中，可以在形成在上述基体的运送面的凹部收容上述涡流形成体，使该凹部的内周侧面变形，压紧(夹箍)接合上述涡流形成体。由此，可以不使用接合剂，一边维持涡流形成体和基体之间的气密状态一边容易地将涡流形成体安装在基体。
在上述非接触式运送装置中，可以构成为：上述涡流形成体在上述基体上设置2排，在各排配置有多个，属于一排的涡流形成体的各个的涡流的方向和属于另一排的涡流形成体的各个的涡流的方向相互不同。根据该构成，可以增强来自相邻的排的相邻的涡流形成体的涡流，由从涡流形成体喷出的流体一边使被运送物上浮一边进行运送。
如以上那样，根据本发明，可以避免在被运送物的运送过程中被运送物与其他的部件接触，防止被运送物损伤。
具体实施方式
接着，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，以使用空气作为运送用流体且运送液晶用的玻璃3作为被运送物的情况为例进行说明。
图1表示本发明所涉及的涡流形成体的第1实施方式，(a)为俯视图，(b)为(a)的A-A线剖视图，(c)为仰视图，(d)为(c)的B-B线剖视图。另外，与图1(e)相关的说明将在后面陈述。
该涡流形成体1由横截面圆形的贯通孔11、环状槽12、第1喷出口14a、14b和第2喷出口16a～16d构成，该横截面圆形的贯通孔11从表面贯通到里面，该环状槽12设置在里面并接受空气，该第1喷出口14a、14b让积存在环状槽12的空气通过空气通路14从贯通孔11的内周侧面喷出、沿贯通孔11的内周方向产生涡流，该第2喷出口16a～16d让积存在环状槽12的空气通过空气通路15从涡流形成体1的表面喷出、产生朝向上方的上升流。另外，对涡流形成体1的表面进行倒角加工，形成倒角部17a、17b。
第2喷出口16a～16d，如图1(a)所示，例如，设置有4个，以贯通孔11为中心配置成十字状。这些第2喷出口16a～16d如图1(b)所示，在空气通路15设置有缩颈部，被加工成自成缩颈部(自成絞り)。另外，第2喷出口16的数量并不一定是4个，例如，也可设置5个第2喷出口16且配置成五角形，也可将3个配置成三角形。另外，就缩颈部而言，也不限于自成缩颈部，可以使用孔(オリフイス，orifice)缩颈或狭长孔(スロツト，slot)缩颈等。
图2和图3表示使用了上述涡流形成体1的非接触式运送装置，图3(a)是图2(b)的E-E线剖视图，图3(b)是图3(a)的G-G线剖视图。该非接触式运送装置20，如图2(a)所示，通过在板状的基体2上分2排地在纸面上上下左右交互地设置多个涡流形成体1a、1b而构成。在运送玻璃3等时，在以大型面板等为对象的情况下，并列配置多座(例如3座)非接触式运送装置30来构成运送线路10。
在此，涡流形成体1a、1b都为与图1所示的涡流形成体1同样的涡流形成体，但将涡流形成体1b构成为产生与涡流形成体1a反向的涡流。因此，如图1(c)、(e)所示，将涡流形成体1b的第1喷出口14a、14b配置成与涡流形成体1a的第1喷出口位置不同。另外，在图2(a)中，为了在图中容易识别，涂黑表示涡流形成体1b。
如图3所示，基体2具备凹部21、空气通路22和贯通孔23，该凹部21收容涡流形成体1，该空气通路22沿基体2的长轴方向延伸设置、运送从泵(未图示)供给的空气，该贯通孔23将在空气通路22中流动的空气供给到涡流形成体1的环状槽12。另外，基体2和涡流形成体1的接合，通过使用接合剂等将涡流形成体1的底面固定在基体2的凹部21来实行。
接着，参照图1～图4，对上述涡流形成体和非接触式运送装置的动作进行说明。
如图3所示，将从泵供给到基体2的空气通路22的空气通过贯通孔23供给到涡流形成体1的环状槽12，通过空气通路13(参照图1(c))将其从第1喷出口14a、14b喷出。由此，在涡流形成体1的表面侧的平板部18的上方，产生上升涡流，并且，在贯通孔11的开口部附近，产生由负压导致的向里面方向的空气流动。另外，供给到环状槽12的空气通过空气通路15(参照图1(b))从第2喷出口16a～16d喷出，产生从平板部18朝向上方的上升流。
此时，在玻璃3和涡流形成体1的整体重叠的区域(图2的区域C)中，通过在平板部18的上方生成的上升涡流，使作为被运送物的液晶用的玻璃3上浮，与此同时，通过在贯通孔11的开口部附近生成的向里面方向的空气流动，向基体2侧拉近玻璃3，保持玻璃3的上浮高度精度。另外，来自第2喷出口16a～16d的上升流也作为辅助浮力起作用，使玻璃3上浮。
另外，涡流形成体1a、1b的涡流相互反向，在图2(a)的纸面上上下左右交互地配置涡流形成体1a、1b，因此，使各个涡流形成体1a、1b所形成的涡流的水平分力相互抵消。由此，通过涡流施加在玻璃3的力变为仅上浮力和吸引力的2种的铅直成分的力，可以可靠地防止玻璃3的转动。
另一方面，在玻璃3和涡流形成体1的一部分重叠的区域9(图2的区域D)中，虽然由在平板部18的上方生成的上升涡流所产生的浮力不足，但如图4所示，来自第2喷出口16a～16d的上升流对玻璃3施加辅助的浮力，补充该浮力的不足部分。由此，通过使玻璃3的缘部3a和外缘3b上浮来抑制玻璃3的挠曲(变形)，避免玻璃3与基体2和/或贯通孔11的开口端部接触。另外，在本领域中，还作用由负压所产生的吸附力，拉近玻璃3并使其稳定上浮。
如此上浮了的玻璃3，未图示的直线电动机、摩擦滚柱、带等施加运送驱动力，向图2所示的箭头方向运送。
另外，在上述的实施方式中，对使用空气作为流体的情况进行了说明了，但也可以使用空气以外的氮气等的工艺气体(processgas)。另外，在涡流形成体1设置有贯通孔11，但也可设置在涡流形成体1的表面侧开口的横截面圆形的凹部来代替贯通孔11。而且，在连通第2喷出口16a～16d的空气通路15设置有缩颈部，但缩颈部并非不可缺少的，也可省略缩颈部。
另外，通过用接合剂等将涡流形成体1的底面固定在基体2的凹部21，使基体2和涡流形成体1接合，但也可以：如图5所示，在基体2的凹部21的周边设置环状凹部51和隆起部52，压紧接合涡流形成体1。在压紧接合时，在基体2的凹部21载置涡流形成体1之后，将夹具53的顶端部53a插入基体2的环状凹部51，将隆起部52推压到涡流形成体1侧。由此，使凹部21的内周侧面沿涡流形成体1的倒角部17b倾斜，固定涡流形成体1。根据该方法，虽然必需要进行基体2的表面加工，但是由于不需要考虑由接合剂等的涂布所导致的涡流形成体1的倾斜，因此可以提高玻璃3的上浮高度精度。
而且，图6表示压紧接合基体2和涡流形成体1的另一方法，该方法为使用具备锋利的环状刃55a的夹具55来将涡流形成体1固定在基板2的方法。在该方法中，在基体2的凹部21载置了涡流形成体1之后，使夹具55的环状刃55a与基板2抵接而按压凹部21的周围，使基体2的表面的一部分塑性变形。由此，使凹部21的内周侧面沿涡流形成体1的倒角部17b倾斜，固定涡流形成体1。根据该方法，不需要如图5所示的环状凹部51和隆起部52，因此可以进行廉价的压紧接合。
图7是表示本发明所涉及的涡流形成体的第2实施方式，(a)为俯视图，(b)为(a)的H-H线剖视图，(c)为仰视图，(d)为(c)的J-J线剖视图，(e)为表示将涡流形成体的里面形成为与(c)中所示的涡流形成体的里面不同的情况下的仰视图。
该涡流形成体30具备横截面圆形的贯通孔31、第1喷出口32a、32b和第2喷出口33a～33d，该横截面圆形的贯通孔31从表面贯通到里面，该第1喷出口32a、32b让空气从贯通孔31的内周侧面喷出而沿贯通孔31的内周方向产生涡流，该第2喷出口33a～33d让空气从涡流形成体30的表面喷出而产生朝向上方的上升流。另外，如图7(c)和(d)所示，在涡流形成体30的里面设置有第1凹部35a、35b和第2凹部37a～35d，该第1凹部35a、35b通过空气通路34将空气供给到第1喷出口32a、32b，该第2凹部37a～35d通过空气通路36将空气供给到第2喷出口33a～33d。
图8表示使用上述涡流形成体30的非接触式运送装置，(a)为相当于图2(b)的E-E线剖面的剖面的剖视图，(b)为(a)的K-K线剖视图。基体40具备凹部41、空气通路42、俯视圆形的环状槽43和贯通孔44，该凹部41收容涡流形成体30，该空气通路42沿基体40的长轴方向延伸设置并运送从泵供给的空气，该俯视圆形的环状槽43将空气供给到设置在涡流形成体30的里面的第1和第2凹部35a～37d(参照图7(c))，该贯通孔44将空气从空气通路42运送到环状槽43。
另外，虽然省略图示，但在使用涡流形成体30的情况下，也与图2所示的情况同样地在基体40上分2排地设置多个涡流形成体30来构成非接触式运送装置，并且，并列配置多座该非接触式运送装置来构成运送线路。另外，就涡流形成体30的配置方法而言，配置成使上下左右相邻的涡流形成体30产生相反方向的涡流。
接着，参照图7～图9，对上述涡流形成体和非接触式运送装置的动作进行说明。
如图8所示，将从泵供给到基体40的空气通路42的空气通过贯通孔44供给到环状槽43，从环状槽43供给到涡流形成体30的第1凹部35a、35b(参照图7(c))，通过空气通路34从第1喷出口32a、32b喷出到贯通孔31。由此，在涡流形成体30的表面侧的平板部38的上方，产生上升涡流，并且，在贯通孔31的开口部附近，产生由负压导致的向里面方向的空气流动。另外，供给到环状槽43的空气通过第2凹部37a～37d和空气通路36(参照图7(c))从第2喷出口33a～33d喷出，产生从平板部38朝向上方的上升流。
如图9所示，在上述的情况下，也在玻璃3的缘部与涡流形成体30的一部分重叠的区域，来自第2喷出口33a～33d的上升流对玻璃3施加辅助的浮力，以拖起玻璃3的缘部3a和外缘3b的方式起作用。因此，与第1实施方式同样，可以避免玻璃3的缘部3a与基体40和/或贯通孔31的开口端部接触，防止对玻璃3产生损伤。
另外，在本实施方式中，也可以使用空气以外的流体作为流体，另外，可以设置在涡流形成体30的表面侧开口的横截面圆形的凹部代替贯通孔31。此外，也可省略与第2喷出口33a～33d连通的空气通路35的缩颈部，另外，也可以以与图5和图6所示的情况同样的方式压紧接合涡流形成体30。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的涡流形成体的第1实施方式的图，(a)为俯视图，(b)为(a)的A-A线剖视图，(c)为仰视图，(d)为(c)的B-B线剖视图，(e)为表示将涡流形成体的里面形成为与(c)中所示的涡流形成体的里面不同的情况下的仰视图。
图2是表示本发明所涉及的非接触式运送装置的第1实施方式的图，(a)为俯视图，(b)为(a)的区域C的放大图，(c)为(a)的区域D的放大图。
图3(a)是图2(b)的E-E线剖视图，(b)是(a)的G-G线剖视图。
图4是图2(c)的F-F线剖视图，是在被运送物的缘部与涡流形成体的一部分重叠的区域的剖视图。
图5是在基体的凹部压紧接合于图1的涡流形成体的情况的剖视图。
图6是表示压紧接合的其他的例子的剖视图。
图7是表示本发明所涉及的涡流形成体的第2实施方式的图，(a)为俯视图，(b)为(a)的H-H线剖视图，(c)为仰视图，(d)为(c)的J-J线剖视图，(e)为表示将涡流形成体的里面形成为与(c)中所示的涡流形成体的里面不同的情况下的仰视图。
图8是表示本发明所涉及的非接触式运送装置的第2实施方式的图，(a)为相当于图2(b)的E-E线剖面的剖面的剖视图，(b)为(a)的K-K线剖视图。
图9当于图2(c)的F-F线剖面的剖面的剖视图，是在被运送物的缘部与涡流形成体的一部分重叠的区域的剖视图。
图10是表示以往的非接触式运送装置的剖视图。
图11是表示以往的非接触式运送装置的俯视图。
图12是在被运送物的缘部与涡流形成体的一部分重叠的区域的剖视图。
附图标记说明：
1(1a、1b)：涡流形成体；2：基体；3：玻璃；3a：缘部；3b：外缘；10：运送线路；11：贯通孔；12：环状槽；13：空气通路；14(14a、14b)：第1喷出口；15：空气通路；16(16a～16d)：第2喷出口；17(17a、17b)：倒角部；18：平板部；20：非接触式运送装置；21：凹部；22：空气通路；23：贯通孔；30：涡流形成体；31：贯通孔；32(32a、32b)：第1喷出口；33(33a～33d)：第2喷出口；34：空气通路；35(35a、35b)：第1凹部；36：空气通路；37(37a～37d)：第2凹部；38：平板部；40：基体；41：凹部；42：空气通路；43：环状槽；44：贯通孔；51：环状凹部，52：隆起部；53：夹具；53a：顶端部；55：夹具；55a：环状刃。

Claims (11)

1.一种涡流形成体，其特征在于，具备：
至少在表面侧开口的横截面圆形的孔；
从该孔的内周侧面沿内周方向喷出流体而产生涡流的第1流体喷出口；和
从所述表面侧的平板部朝上方喷出流体的第2流体喷出口。
2.根据权利要求1所述的涡流形成体，其特征在于，在所述孔的开口部周边设置多个所述第2流体喷出口。
3.根据权利要求1或2所述的涡流形成体，其特征在于，在向所述第2流体喷出口运送流体的流体通路设置缩颈部。
4.一种非接触式运送装置，其特征在于，
在基体的运送面具备涡流形成体，该涡流形成体具有：至少在表面侧开口的横截面圆形的孔、从该孔的内周侧面沿内周方向喷出流体而产生涡流的第1流体喷出口和从所述表面侧的平板部朝上方喷出流体的第2流体喷出口。
5.根据权利要求4所述的非接触式运送装置，其特征在于，
所述涡流形成体在里面具备连通于所述第1和第2流体喷出口的环状槽，所述基体在运送面具备连通于所述环状槽的流体供给口，通过该流体供给口将流体供给到所述环状槽。
6.根据权利要求4所述的非接触式运送装置，其特征在于，
所述基体在所述运送面具备环状槽，所述涡流形成体具备连通于所述环状槽和所述第1流体喷出口的第1流体通路、与连通于所述环状槽和所述第2流体喷出口的第2流体通路，通过所述环状槽将流体供给到所述第1和第2流体通路。
7.根据权利要求4、5或6所述的非接触式运送装置，其特征在于，
所述涡流形成体收容在形成于所述基体的运送面的凹部。
8.根据权利要求4、5或6所述的非接触式运送装置，其特征在于，
在形成于所述基体的运送面的凹部收容所述涡流形成体，使该凹部的内周侧面变形而压紧接合所述涡流形成体。
9.根据权利要求4～6中任一项所述的非接触式运送装置，其特征在于，
所述涡流形成体在所述基体上设置2排，在各排配置有多个，属于一排的涡流形成体的各个的涡流的方向和属于另一排的涡流形成体的各个的涡流的方向相互不同。
10.根据权利要求7中所述的非接触式运送装置，其特征在于，
所述涡流形成体在所述基体上设置2排，在各排配置有多个，属于一排的涡流形成体的各个的涡流的方向和属于另一排的涡流形成体的各个的涡流的方向相互不同。
11.根据权利要求8中所述的非接触式运送装置，其特征在于，
所述涡流形成体在所述基体上设置2排，在各排配置有多个，属于一排的涡流形成体的各个的涡流的方向和属于另一排的涡流形成体的各个的涡流的方向相互不同。
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