CN104446370B - 支持机构及搬送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备较以往更减少空气使用量的浮起式的非接触支持机构及具备其的搬送装置。上面成为平坦的圆板状、且借由在该上面与支持对象物之间使空气流动产生而以非接触状态支持该支持对象物的支持机构，在该上面的外周附近的位置，具备相对于该上面的径向方向以20°以上60°以下的角度倾斜的从上面观察呈圆形状的沟槽部。

Description

支持机构及搬送装置

技术领域

本发明关于一种支持物体的机构，特别是关于一种空气浮起式的非接触支持机构。

背景技术

液晶面板，概略而言，借由将在两片矩形状玻璃基板之间封入有液晶构成的大面积贴合基板(母基板)分断成既定尺寸而制作。近年来，由于液晶面板的大面积化进展，使得母基板或构成其的玻璃基板，亦使用较以往更大面积者。必然地，在液晶面板的制造过程中，被要求对某一大面积化的基板在一步骤中或连续地进行的步骤间适当地进行搬送或移动。

在以减轻使如此般大面积化的基板移动时的保持手段(夹具(clamp))的负担为目的中，借由空气使基板浮起并同时进行搬送的装置为已公知者(例如，参照专利文献1)。此外，在基板定位时，借由空气使基板浮起的装置亦为已公知者(例如，参照专利文献2)。

在专利文献1及专利文献2所揭示的装置中，上面成为平坦的圆板状的多个支持机构在俯视观察下呈格子状配置。而且，在借由该多个支持机构已接触支持基板的状态下，从各个支持机构的圆板部分的中央位置朝向上方喷出空气，而在支持机构与基板之间产生空气流动，借此，能够使基板从支持机构浮起，且以非接触状态进行支持。

在该装置中为了维持非接触状态，必需持续形成支持机构与基板之间的空气流动，因此，必需连续地持续供给大量的空气。其在成本面上并不具效率。此外，基板之每单位面积之重量越大，越必需供给更多的空气。

专利文献1：日本特许第4965632号

专利文献2：日本特许第4373980号

由此可见，上述现有的支持机构及搬送装置在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构的支持机构及搬送装置，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的支持机构及搬送装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的支持机构及搬送装置，所要解决的技术问题是在于提供一种使空气使用量较以往更加减少的空气浮起式的非接触支持机构、及具备其的搬送装置。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种支持机构，上面成为平坦的圆板状、且借由在该上面与支持对象物之间使空气流动产生而以非接触状态支持该支持对象物，其中：在该上面的中央部分具备空气喷出口，并且在该上面外周附近的位置，具备相对于该上面的径方向以既定角度倾斜的从上面观察呈圆形状的沟槽部。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的支持机构，其特征在于该沟槽部与该上面的径向方向所形成的角度，为20°以上60°以下。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种搬送装置，具备多个权利要求1或2所述的支持机构，借由多个该支持机构对一该支持对象物一边进行非接触支持一边进行搬送。

借由上述技术方案，本发明支持机构及搬送装置结构至少具有下列优点及有益效果：根据权利要求1至3的发明，借由在沟槽部之入口附近的区域形成空气滞留，而能够抑制空气从沟槽部、支持机构与支持对象物之间漏出，因此，能够以较以往更少的空气供给量对支持对象物进行非接触支持。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1(a)是表示支持机构1的构成图式的俯视图。

图1(b)是表示支持机构1的构成图式的剖面图。

图2(a)是表示借由支持机构1支持平板状的支持对象物W的样子的图式。

图2(b)是表示借由支持机构1支持平板状结构浮起后的搬送结构的图式。

图3是具备多个支持机构1的刻划装置100的概略的透视俯视图。

图4是非接触支持部102(102A)的更详细的俯视图。

图5是借由空气流动而对基板W进行非接触支持的状态的非接触支持部102(102A)的侧视图。

图6是定位装置200的概略的透视俯视图。

【符号说明】

1：支持机构 2：空气喷出口

3：空气供给口 4：沟槽部

100：刻划装置 100A：基台

100D：下游侧支持部 100U：上游侧支持部

101：接触支持部

102(102A、102B、102C、102D)：非接触支持部

103：夹具 104：刻划机构

105：连接口 106：缓冲机构

200：定位装置 200A：基台

200S：上面

201(201A、201B)：定位销

202(202A、202B)：推送装置

W：支持对象物(基板)

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种支持机构及搬送装置结构其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

<支持机构>

图1(a)是表示支持机构1的构成图式的俯视图。图1(b) 是表示支持机构1的构成图式的剖面图。

支持机构1，大致上在俯视观察下呈圆形的圆板状，其上面1a，例如成为脆性材料基板等的载置面。

在该上面1a的中央部分，设置有空气喷出口2。另外，在图1(a)、图1(b)中例示有多个空气喷出口2沿上面1a的周方向呈两列且分散地设置的形态，但此只不过一例示，亦可为仅于上面1a的中央位置设置一个空气喷出口2的形态。

空气喷出口2，成为与设置于支持机构1的背面1b侧的空气供给口3连通。在空气供给口3，可与未图示的空气供给源连接。另外，空气供给口3并非必须设于背面1b，亦可为设于支持机构1的侧面的形态。

进一步地，在上面1a的外周附近的位置(较外周稍微内侧的位置)，设置有从上面观察呈圆形状的沟槽部4。该沟槽部4，设置成相对于上面1a的径向方向以既定的角度θ倾斜的形态。

图2(a)及图2(b)是表示借由支持机构1支持平板状的支持对象物(以下，亦称为基板)W的形态的图式。其中，

图2(a)是表示借由支持机构1支持平板状的支持对象物W的样子的图式。

图2(b)是表示借由支持机构1支持平板状结构浮起后的搬送结构的图式。

另外，在图2(a)及图2(b)中，为了简单说明，虽例示了借由支持机构1支持基板W的样子，但实际的支持形态并不限定于此，亦可为借由多个支持机构1支持一基板W的形态。此外，支持对象物，只要下面大致平坦，则并不一定必需为平板。

如图2(a)所示，基板W一旦载置于支持机构1的上面1a。然后，在该状态中，如以箭头AR1所示般，从空气供给口3供给空气。一旦以既定的阈值以上的流量供给空气，则如于图2(b)以箭头AR2所示般，空气从空气喷出口2喷出并于基板W与支持机构1的上面1a之间流动，如以箭头AR3所示般，基板W上升至由空气产生的浮力(上扬力)与基板W本身重量达成平衡的高度。亦即，基板W已从上面1a浮起的状态，换句话说，即实现借由支持机构1以非接触的方式支持基板W的状态。

更详细而言，此时，在支持机构1中，使从空气喷出口2喷出且朝向外周方向的空气，如以箭头AR4所示般，一旦进入沟槽部4后，成为欲从沟槽部4往外流出。借此，在沟槽部4的入口附近的区域RE形成空气滞留。借由形成该空气滞留，使区域RE中的空气流速，小于从空气喷出口2欲朝向外周方向的空气流速，因此，根据白努利定理(Bernoulli's theorem)，在区域RE附近的空气压力，高于在空气喷出口2附近的空气压力。其结果为，滞留在区域RE附近的空气，成为与其要从上面1a与基板W的间往外部漏出，不如往上方上压基板W的状态。

换言之，在支持机构1中，借由空气的流动本身而适当地遮断或抑制从空气喷出口2喷出的空气往外部的流出(空气漏溢)，实现从空气喷出口2喷出的空气的大部分并未流出而被使用于基板W的浮起的状态。

在该形态中空气漏溢被抑制，借此在支持机构1中，与不具有沟槽部4的现有习知的支持机构相比，即使是较少的空气供给流量，亦能够对基板W进行非接触支持。换言之，用于使基板W浮起而供给的空气流量的阈值，成为较以往更为减低者。或者，若换个观点而言，亦可谓在本实施形态的支持机构1中，用于支持基板W而供给的空气，较现有习知的不具有沟槽部4的支持机构更有效率地被利用于基板W的浮起。无论是何者，借由使用本实施形态的支持机构1，能够较以往降低空气的供给成本。

借由具备如此般的沟槽部4，对于有效率地抑制空气漏溢，适当地决定沟槽部4的形状或支持机构1中的配置位置是很重要的。实际的适当形状，虽因支持机构1本身的尺寸而有所不同，但例如角度θ较佳为20°-60°左右，更佳为20°-40°左右。此外，在俯视观察中的支持机构1的直径若为100mmψ-300mmψ的情形，则沟槽部4的宽度(与深度方向垂直的面中的宽度)w较佳为2mm-5mm，沟槽部4的深度，较佳为：从沟槽部4的上面1a中的开口部的接近中心的端部起的深度d1为5mm-15mm，从该开口部的接近外周的端部起的深度d2为3mm-10mm。进一步地，从支持机构1的上面1a中的外周端部至沟槽部4的距离r，较佳为6mm-15mm。

<对搬送装置的适用例>

在基板W的以图2(b)所示的形态浮起后的搬送形态，具有各种的形态。例如，可为如下所述的形态：将支持机构1与搬送机构设置成一体(可同时地移动)，而借由一边保持非接触支持状态一边使支持机构1移动从而搬送基板W。或者，亦可为如下的形态：将支持机构1本身以不在水平面内进行移动的固定的形态配置，另一方面，存在有与支持机构1为独立的搬送手段，借由该搬送手段保持浮起状态的基板W，并搬送往其他场所。在该情形，支持机构1亦作为一种起重机(lifter)而发挥功能。又或者，亦可为如下的形态：将多个支持机构1固定地排列设置，一边借由与该等个别地设置的搬送手段搬送基板W，一边借由各个支持机构1依序支持基板W。换言的，该情况意谓着可将支持机构1组入于各种的搬送装置。

图3，包含如此般的搬送装置的装置的例示性的一形态、即具备多个支持机构1的刻划装置100的概略的透视俯视图。刻划装置100，概略而言，于基台100A之上，具备以接触状态从下方支持基板W的多个接触支持部101、及分别具备多个支持机构1的多个非接触支持部102。在图3中，例示了刻划装置100具备支持机构1的配置数量及配置形态互为不同的4种类的非接触支持部102(102A、102B、102C、102D)的情形。另外，在图3中，标示有右手坐标系统的XYZ坐标，该XYZ坐标是以刻划装置100的水平面内的短边方向作为X轴方向，以刻划装置100的水平面内的长边方向亦即基板W的搬送方向作为Y轴方向，以垂直方向作为Z轴方向。

更详细而言，在刻划装置100中，以在Y轴方向的上游侧、下游侧的2个部位并于X轴方向中相互分离的方式具备接触支持部101，在该等的接触支持部101之间，设置有非接触支持部102。作为非接触支持部102，具有：非接触支持部102A，为10个支持机构1沿Y轴方向以5个为一列而配置二列；非接触支持部102B，为5个支持机构1沿Y轴方向配置一列；非接触支持部102C，为18个支持机构1沿Y轴方向以9个为一列而配置二列；以及非接触支持部102D，为9个支持机构1沿Y轴方向配置一列。另外，接触支持部101，不仅可从下方接触支持基板W，例如，亦可由带式输送机等构成，借此一边对基板进行接触支持一边进行搬送。

以下，上游侧的接触支持部101与非接触支持部102亦称为上游侧支持部100U，下游侧的接触支持部101与非接触支持部102亦称为下游侧支持部100D。

此外，图4，为非接触支持部102(102A)的更详细的俯视图。在图4中，例示了于非接触支持部102所具备的支持机构1，在其俯视观察下的中央部分具备一空气喷出口2的情形。此外，与上述的情形同样地，在各个支持机构1设置有沟槽部4。

进一步地，图5，为借由空气流动而对基板W进行非接触支持的状态的非接触支持部102(102A)的侧视图。如图5所示，亦在非接触支持部102中，于各个支持机构1具备有空气供给口3。该空气供给口3，与连接口105连通，该连接口105设于非接触支持部102的背面侧(与具备支持机构1侧在Z轴方向中为相反侧)，且连接来自装置外部的空气配管。

较佳为如图5所示，在非接触支持部102中，借由缓冲机构106保持各个支持机构1。缓冲机构106，以借由未图标的螺旋弹簧弹性地、且在一定范围内倾斜自如及升降自如的方式保持支持机构1。在该形态中具备支持机构1的情形，支持机构1，可随着指示对象即基板W的弯曲或高低起伏而一边改变其姿势一边对基板W进行非接触支持。

此外，在较Y轴方向的上游侧支持部100U更为负侧，具备有保持基板W的后方端部的一对夹具(clamp)103。一对夹具103，设置成可对应基板W的高度位置而自在地改变其高度位置。一对夹具103，进一步地，成为在已保持基板W的后方端部的状态下，不与上游侧支持部100U相互干涉而于Y轴方向移动自如。

进一步地，在上游侧支持部100U与下游侧支持部100D之间，具备有刻划机构104。刻划机构104，具有于X轴方向往返自如的未图示的刻划头，使该刻划头所具备的刻划手段，在借由上游侧支持部100U与下游侧支持部100D所支持的基板W的两支持部间的位置中，于X轴方向移动，借此能够于基板W形成刻划线。

在该构成的刻划装置100中，从外部搬送来的基板W一旦配置成借由属于上游侧支持部100U的所有接触支持部101及非接触支持部102而接触支持。然后，在借由一对夹具103保持后方端部的状态下，对上游侧支持部100U的非接触支持部102(102A、102B)所具备的支持机构1的空气供给口3供给空气，借此，使基板W借由从非接触支持部102所具备的支持机构1的空气喷出口2喷出的空气而浮起。亦即，基板W，从其下方借由非接触支持部102以非接触状态支持。

接着，一边保持该非接触状态、一边由夹具103将基板W搬送至Y轴正方向的既定的刻划位置。然后，一旦基板W到达刻划位置，则实施由刻划机构104所进行的刻划。

借由刻划机构104形成有刻划线的基板W，进一步地往Y轴正方向搬送。随着该搬送进行，由上游侧支持部100U的非接触支持部102(102A、102B)所非接触支持的基板W，逐渐地成为由下游侧支持部100D的非接触支持部102(102C、102D)支持。

在该形态中，即使是在进行基板W的搬送与刻划的刻划装置100中，亦能够借由于各个支持机构1设置有沟槽部4，而以较以往更少的空气供给量，一边对基板W进行非接触支持、一边于基板W形成刻划线。此外，在各个支持机构1中，由于能够几乎不产生空气漏溢而稳定地支持基板W，因此与使用不具备沟槽部4的支持机构的情形相比，能够平衡性佳地对基板W一边进行支持、一边进行搬送。

图6，为具备支持机构1的搬送装置的其他形态、即定位装置200的概略的透视俯视图。另外，在图6中，标示有右手坐标系统的XYZ坐标，该XYZ坐标是以水平面内相互正交的方向作为X轴方向及Y轴方向，以垂直方向作为Z轴方向。

定位装置200，在基台200A的水平的上面200S，呈沿X轴方向及Y轴方向的正交格子状地具备多个支持机构1。此外，定位装置200，在基台200A的上面200S的X轴方向负侧的端部附近，以于Y轴方向分离的形态，具备多个定位销201(201A)，并且在Y轴方向正侧的端部附近，以于X轴方向分离的形态，具备多个定位销201(201B)。

进一步地，定位装置200，在基台200A的外侧位置，并在与定位销201A对向的位置，以于X轴方向分离的形态，具备多个推送装置(pusher)202(202A)，并且在与定位销201B对向的位置，以于Y轴方向分离的形态，具备多个推送装置202(202B)。

另外，在图6中，虽例示了定位装置200以于每一X轴方向有5个、于每一Y轴方向有3个的方式具有15个支持机构1，并且具备5个定位销201A、3个定位销201B、2个推送装置202A、及2个推送装置202B的形态，但支持机构1、定位销201及推送装置202的数量并不限定于此。

在该定位装置200中，将从外部所搬送的基板W，一旦配置成以所有的支持机构1接触支持。然后，对支持机构1所具备的支持机构1的空气供给口3供给空气，借此，使基板W借由从非接触支持部102所具备的支持机构1的空气喷出口2喷出的空气而浮起。亦即，基板W，从其下方借由非接触支持部102以非接触状态支持。

接着，一边保持该非接触状态，一边则推送装置202A往Y轴正方向移动而将基板W往该方向推送，且推送装置202B往X轴负方向移动而将基板W往该方向推送。其结果为，基板W，以其X轴方向正侧的端部与定位销201A抵接、其Y轴方向负侧的端部与定位销201A抵接的方式进行移动。在该状态下，一旦使来自空气喷出口2的空气喷出停止，则基板W成为一边保持该等抵接状态、一边再以支持机构1接触支持。借此，完成基板W的定位。

在该形态中，即使是在进行基板W的定位的定位装置200中，亦能够借由于各个支持机构1设置有沟槽部4，而以较以往更少的空气供给量，一边对基板W进行非接触支持，一边进行基板W的定位、也就是基板W往既定位置的搬送。此外，由于能够在各个支持机构1中几乎不产生空气漏溢而稳定地支持基板W，因此与使用不具备有沟槽部4的支持机构的情形相比，能够平衡性佳地一边支持基板W一边进行定位。

如以上已说明般，根据本实施形态，在上面成为平坦的圆板状，且借由在该上面载置有支持对象物的状态下从该上面的中央位置朝向上方喷出空气而在与支持对象物之间产生空气流动，从而使支持对象物浮起并以非接触状态进行支持的支持机构中，于上面的外周附近的位置，以相对于上面的径方向以既定角度倾斜的形态设置从上面观察呈圆形状的沟槽部，借此能够抑制从支持机构与支持对象物之间的空气漏溢，其结果为，能够借由较以往更极少的空气供给量对支持对象物进行非接触支持。

【实施例】

作为实施例，准备具有图1(a)、图1(b)、图2(a)、图2(b)所示的形状、且外径为120mmψ的支持机构1，对重量为30kg的支持对象物进行非接触支持。各个空气喷出口2的直径设为2mmψ。沟槽部4，以将成为支持机构1的上面1a的角度θ设为30°，另一方面，宽度w为3.5mm、深度d1为10mm、深度d2为6.5mm、从上面1a中的外周端部至沟槽部4的距离r为10.5mm的方式形成。

在该实施例中，能够以从空气供给口3供给的空气供给压为0.1MPa、流量为3L(liter)/min.，对支持对象物进行非接触支持。

另一方面，作为比较例的不具有沟槽部4者，准备具有与实施例同样形状的支持机构，同样地，对重量为30kg的支持对象物进行非接触支持。

在该比较例中，能够以将从空气供给口3供给的空气供给压设为4MPa、流量设为100L(liter)/min.的方式，对支持对象物进行非接触支持。

该等实施例与比较例的结果显示，借由如上述的实施形态般支持机构1具备沟槽部4，而能够借由较以往更极少的空气供给量对支持对象物进行非接触支持。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种支持机构，上面成为平坦的圆板状、且借由在该上面与支持对象物之间使空气流动产生而以非接触状态支持该支持对象物，其特征在于：

在该上面的中央部分具备空气喷出口，并且在该上面外周附近的位置，具备相对于该上面的径向方向以既定角度倾斜的从上面观察呈圆形状的沟槽部；

该沟槽部与该上面的径向方向所形成的角度，为20°以上60°以下。

2.一种搬送装置，其特征在于：具备多个权利要求1所述的支持机构；借由多个该支持机构对一该支持对象物一边进行非接触支持一边进行搬送。