CN102363476A

CN102363476A - 气悬浮传送装置

Info

Publication number: CN102363476A
Application number: CN2011102985540A
Authority: CN
Inventors: 黎鑫; 香川利春
Original assignee: Individual
Current assignee: Liuzhou Shi Zhongjingkeji Co ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: CN102363476B

Abstract

本发明公开一种气悬浮传送装置，至少包括有一条内含气道，表面设有喷气口的轨道，所述轨道的喷气口是长度：宽度＞200的，沿所述轨道的传送方向伸展的缝隙。本气悬浮传送装置与现有技术相比可以解决现有气悬浮传送装置在运送工件时作用于工件上的支撑力分布的不均匀和支撑点的数量的变化所造成的悬浮精度低的问题，以及因为悬浮支撑刚性差而造成的悬浮精度低的问题。

Description

气悬浮传送装置

技术领域

本发明涉及输送设备制造技术领域，尤其是一种对输送物品实施非接触悬浮传送的装置。

背景技术

在诸如液晶玻璃基板和半导体晶圆等精密工件的生产过程中，通常使用非接触运送方式对这种工件进行运送，而在非接触运送方式中，目前大都是采用喷射气流作用在工件的底部，使工件底部与悬浮传送装置之间形成气垫层，让工件悬浮在装置上方，以避免工件与运送装置因接触而造成工件的损伤。现有这种悬浮传送设备中，较为典型的有如中国专利申请“涡流形成体和非接触式运送装置”（申请公布号为CN102083720A，申请公布日为：2011年6月1日）和中国专利申请“用于传送玻璃基板的设备和方法”公开号CN1982179。这些技术方案及其类式技术方案都有一共同点，其传送轨道上喷出气流都是以点状或近似点状的喷口喷出，在一个轨道上分布有许多个这样的喷口，如该专利申请中的图2（a）所示。这种输送装置就会带来如下问题：

1．由于支撑力是以点为单元分布作用于工件上，当工件重心的一侧支撑单元多于另一侧支撑单元时，会发生工件因受力不平衡而导至工件发生倾斜。如图1所示，工件2在图1中的位置A向位置C方向输送时，工件2在A位置时，由于轨道1中的喷气口正好在工件2的重心左侧和右侧是对称分布，工件2保持水平的状态；在B位置的状态下，由于轨道1中的喷气口分布偏向了工件2的重心左侧，便使工件2发生左侧升高右侧降低的倾斜；在D位置的状态下，由于轨道1中的喷气口分布偏向了工件2的重心右侧，工件2发生右侧升高左侧降低的倾斜。

2．当工件进入和离开某个或同时进入或离开某几个喷气单元时，会造成工件的前端或尾端突然受到支撑力，或突然失去支撑力而发生倾斜；并且，如图1所示工件2在运送的过程中由A位置传送到C位置时，会由4个支撑点变成3个支撑点，这样的情况会导致工件的悬浮高度大幅下降的现象。

3．对于一些超薄的工作，比如第十代液晶玻璃基板，就会发生图2所示工件4在轨道3中支撑单元的喷气口上形成凸起的变形。

存在上述问题的非接触运送不能满足精密工件对空气传送轨道的要求，以某大型液晶玻璃基板的生产工艺为例，悬浮在空气传送轨道上的玻璃基板的上表面在进行成膜工艺的时候，玻璃基板的上下振动幅度，即悬浮精度，需小于20微米，否则就会出现不良产品。

在现有技术中，还有一项专利申请，名称为：浮起装置及输送装置，公开号：CN1966371。该技术方案如其中的附图所示是具备平面状上面的基部(7)；以及为了在上述上面具有开口部(11)而形成于上述基部(7)上、且为了在上述开口部(11)所包围的上述上面区域和上述对象物的上述下面之间产生以均匀压力流动，上述流体的空间(A)而配置的用于喷出上述流体的喷出孔。其实质是利用缝隙出气口围成一个封闭的面积，然后在基板和中心的面积之间形成一个不流动的空气气团。因为空气不流动，所围面积的压力不会产生分布，也就是能在中心面积形成均一的压力分布。虽然该专利申请主张能够使工件处于均匀受力状态。但是，其存在在下面的几个缺点：

缺点1：当基板向前传送的时候，进入或离开横向的喷气缝隙会使基板的受力状况会发生突然改变，导致基板悬浮精度下降；这个和之前所说的基板进入或离开一个点喷气单元时的问题是一个道理。

缺点2：这个专利申请的设计通过用线状喷气口围成一个封闭或近似封闭的区间使中间的空气不发生流动，这会导致一种情况的发生：当基板受到外部干扰，譬如在清洁房里从天井上喷下的气流所引起的干扰，基板因为干扰而产生上下方向的位移变化。对于基板因外部干扰而产生的上下位移变化，中心面积处的压力变化会比较小，也就是基板上下位移变化所产生的悬浮力的变化会比较小，换句话说，该设计的气悬浮轨道的悬浮刚度比较低。这是因为中心部面积的空气不流动，不流动的空气的压力不会受到基板上下位移的变化而产生变化，这导致了该设计的悬浮刚度很低。这种低悬浮刚度的轨道是很难实现高精度的基板悬浮输送。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种气悬浮传送装置，它可以解决现有气悬浮传送装置对运送工件的支撑力分布不均匀和支撑刚度不足而造成低悬浮精度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：这种气悬浮传送装置，至少包括有一条内含气道，表面设有喷气口的轨道，所述轨道的喷气口是长度：宽度＞200的,沿所述轨道的传送方向伸展的缝隙。

上述的气悬浮传送装置的技术方案中，更具体的方案还可以是：所述的轨道并排有多条，每条所述轨道上的喷气口可以仅有1个也可以有多个；当每条所述轨道上的喷气口仅有1个时，相邻的两条轨道之间设有连通所述轨道的顶面和底面的排气通道；当每条所述轨道上的喷气口设有多个时，在相邻两个所述喷气口之间设有开口向上，并且至少与该轨道的端面或底面之一相连通的排气槽。

上述的气悬浮传送装置的各种方案中，所述喷气口在所述轨道的顶面上的开口可以是呈直线形状的，也可以是呈曲线形状。

上述的气悬浮传送装置的技术方案中，所述轨道上的喷气口仅有一个时，该轨道可以由槽形的轨道基体和装在该轨道基体槽口上的两块轨道板构成，所述的喷气口就是这两块轨道板之间的缝隙。

在所述的一根轨道上仅设有一个喷气口的情形下，无论这个喷气口在轨道上呈直线形或是曲线形，这种轨道可以由槽形的轨道基体和装在该轨道基体槽口上的两块轨道板构成，这时这个轨道上的所述的喷气口就是这两块轨道板之间在安装时留下的缝隙。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1．由于轨道的喷气口为长的缝隙结构，因此，可以克服现有技术中点状喷气造成对工件支撑力不连续，支撑作用难以平衡的缺陷，也不会出现支撑力的作用点数在工件传送过程中发生减少或是增加的情况，使所支撑的工件获得尽量均衡的支撑力，而防止工件在传送装置上发生倾斜或是上、下波动的现象，可以实现高精度的非接触传送工件。

2．由于轨道的喷气口为长的缝隙结构，可以使所支撑的工件获得尽量均衡的支撑力，这种缝隙形状的喷气口通过多个相互排列和组合，可以很大限度地减小超薄工件在喷气口上突起的变形，从而满足类如大型液晶玻璃基板的非接触悬浮传送的要求。

3．本发明在轨道之间或是在喷气口之间设置了排气的通道，不存在轨道顶面与工件之间滞留的空气部分，或是滞流的空气区域很小，所以本发明与名称为“浮起装置及输送装置”，公开号为CN1966371这类技术相比，能够获得较高的悬浮支撑刚性，从而保证了更高的悬浮精度。

附图说明

图1是现有气悬浮传送装置工作情形之一的示意图。

图2是现有气悬浮传送装置工作情形之二的示意图。

图3是本发明的实施例1的轨道主视图。

图4是图3的E-E处的剖视图。

图5是本发明的实施例1的使用状态结构示意图。

图6是本发明的实施例2的主视图。

图7是本发明的实施例3的主视图。

图8是图7中F-F处的剖视图。

图9是本发明的实施例4的主视图。

图10是本发明的实施例5的主视图。

图11是本发明的实施例6的主视图。

图12是图11中G-G处的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实例，对本发明作进一步详述：

图3和图4所示的是气悬浮传送装置上其中一条轨道的结构示意图。图3、图4所示，轨道由槽形的轨道基体1-1和两块轨道板1-3、1-4通过螺钉连接构成。轨道基体1-1的两端设有通孔，用于与压缩空气进气管连通，轨道板1-3和轨道板1-4并排盖在轨道基体1-1的槽口上，通过20颗螺钉从轨道基体1-1的一侧旋入将轨道基体1-1与轨道板1-3和轨道板1-4装在轨道基体的槽口上。轨道板1-3和轨道板1-4之间设有一直线形的缝隙，这个长为1000毫米，宽为0.05毫米的缝隙作为轨道的喷气口，该缝隙位于轨道顶面的中心线上，当压缩空气从轨道基体1-1的两端的通孔中输入时，便从轨道板1-3和轨道板1-4之间的缝隙喷出。

图5所示的气悬浮传送装置是由多段、每段有4条如图3、4所示的轨道1并排构成。每条轨道1上的喷气口为1个，相邻的两条轨道1之间设有设有连通轨道1的顶面和底面的排气通道。在轨道1的端头输入压缩空气后，每一条轨道1顶面上的直线形喷气口便向上喷出空气，喷出的空气在工件2底面通过轨道1之间的那些排气通道顺利排到轨道1的底面下方；多条轨道1上的多个喷气口喷出的气体共同支撑着薄板状的工件2，使工件2与气悬浮传送装置的轨道1之间形成均匀支撑的气垫层，这种结构的气垫悬浮输送带可以保证工件2在气垫悬浮输送带的轨道1上获得悬浮输送的高度在上下方向上的波动幅度小于10微米的悬浮输送精度。

图6所示的气悬浮传送装置也是由多段、每段多根的轨道并排构成。每一条轨道具有与图3、图4所示实施例相同的轨道基体，所不同的是，在轨道基体的槽口上轨道板仅有一块，在该轨道板上有6个长为100mm，宽为0.05mm的，喷口呈直线形状喷气口5，这6个喷气口5沿轨道的长度方向呈直线排列，也位于轨道顶面的中心线上。

图7、图8所示的气悬浮传送装置也是由多段、每段多根的轨道并排构成。每一条轨道具有与图3、图4所示实施例相同的轨道基体1，装在轨道基体1的槽口上轨道板3仅有一块，通过20颗螺钉2从轨道基体1一侧旋入将轨道板3装在轨道基体1的槽口上。在该轨道板3上有20个开口呈直线形状的喷气口3-1，这些喷气口3-1的开口宽度均为0.03毫米，其中开口长度最小的喷气口3-1的开口长度为40毫米，其中开口长度最大的喷气口3-1的开口长度为100毫米。这20个喷气口3-1在图7中分为三行排列，这三行缝隙在传输方向的宽度占轨道顶面宽度的50%的中心部分。相邻行中的喷气口3-1交错排列，即某行中两个喷气口3-1的间隔段正对于旁边一行中的喷气口3-1，使各行中的两个喷气口3-1的间隔段不至于同处在轨道的横向位置，以防运送的工件受到各喷气口3-1喷出气流的支撑力发生不均匀的情形，在每行的喷气口3-1之间设有一条连通轨道两端的排气槽3-2，使喷气口3-1喷出的气流通过这两条排气槽3-2顺利排出工件外的空间。

图9所示的气悬浮传送装置也是由多段、每段多根的轨道并排构成。每一条轨道具有与图3、图4所示实施例相同的轨道基体，在轨道基体的槽口上也装有两块轨道板，这两块轨道板是通过20颗螺钉从轨道基体一侧旋入将它们封在轨道基体的槽口上。与图3、图4所示实施例不同的是，这两块该轨道板的连接缝隙为正弦波形状，这个缝隙作为喷气口，它的宽度为0.05毫米，连续正弦波的波长长度约为200毫米，该缝隙波峰到波谷的幅度为40毫米。

图10所示的气悬浮传送装置也是由多段、每段多根的轨道并排构成。每一条轨道具有与图3、图4所示实施例相同的轨道基体，在轨道基体的槽口上也装有两块轨道板，这两块轨道板是通过20颗螺钉从轨道基体一侧旋入将它们封在轨道基体的槽口上。与图3、图4所示实施例不同的是，这两块该轨道板的连接的缝隙为锯齿波形状，这个缝隙作为喷气口，它的宽度为0.05毫米，连续三角波的波长长度约为200毫米，该缝隙的波峰到波谷的幅度为40毫米”）。

图11、图12所示的气悬浮传送装置也是由多段、每段多根的轨道并排构成。每一条轨道具有与图3、图4所示实施例相同的轨道基体1，在轨道基体1的槽口上装有一块轨道板3，这块轨道板3是通过20颗螺钉从轨道基体1一侧旋入将它封在轨道基体1的槽口上。这块轨道板3上开有两条开口呈正弦波形状缝隙的曲线形喷气口3-1，这两条喷气口3-1的波峰、波谷相对平行排列，每个喷气口3-1的开口宽度为0.03毫米，连续正弦波的波长长度约为200毫米，这两条喷气口3-1中分布宽在该轨道顶面宽度的50%的中心部分，在这两条喷气口3-1之间设有一条连通轨道两端的排气槽3-2，使喷气口3-1喷出的气流通过这两条排气槽3-2顺利排出工件外的空间。

Claims

1.一种气悬浮传送装置，至少包括有一条内含气道，表面设有喷气口的轨道，其特征在于：所述轨道的喷气口是长度：宽度＞200的,沿所述轨道的传送方向伸展的缝隙。

2.根据权利要求1所述的气悬浮传送装置，其特征在于：所述的轨道并排有多条，每条所述轨道上的喷气口为1个；相邻的两条轨道之间设有连通所述轨道的顶面和底面的排气通道。

3.根据权利要求1所述的气悬浮传送装置，其特征在于：所述轨道上的喷气口有多个，在相邻两个所述喷气口之间设有开口向上，并且至少与该轨道的端面或底面之一相连通的排气槽。

4.根据权利要求1、2或3所述的气悬浮传送装置，其特征在于：所述喷气口在所述轨道的顶面上的开口呈直线形状。

5.根据权利要求1、2或3所述的气悬浮传送装置，其特征在于：所述喷气口在所述轨道的顶面上呈曲线形状。

6.根据权利要求1或 2所述的气悬浮传送装置，其特征在于：该轨道由槽形的轨道基体和装在该轨道基体槽口上的两块轨道板构成，所述的喷气口是这两块轨道板之间的缝隙。

7.根据权利要求6所述的气悬浮传送装置，其特征在于：所述喷气口在所述轨道的顶面上的开口呈直线形状。

8.根据权利要求6所述的气悬浮传送装置，其特征在于：所述喷气口在所述轨道的顶面上呈曲线形状。