CN108910534B - 玻璃基板非接触式气浮输运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃基板非接触式气浮输运装置，包括气浮导轨，所述气浮导轨设置在基座上，其水平度可调节，所述气浮导轨上阵列设置有若干凹槽，所述凹槽底部两侧对应设置有进气孔和出气孔，所述凹槽中设置有排气孔，所述进气孔通过三位五通阀连通正压气管，所述出气孔通过三位五通阀连通负压气管，所述排气孔连通负压气管。本发明利用空气流动产生的粘性效果作为驱动力，实现了真正的完全无接触，玻璃基板不易受到污染或损坏，竖直方向气流影响不显著，能够降低气流对工件的扰动，设置均压槽将凹槽内成对供气孔和吸气孔相连，能够减少槽内乱流现象的发生，进一步增大粘性牵引驱动力。

Description

玻璃基板非接触式气浮输运装置

技术领域

本发明涉及玻璃基板输运装置，具体涉及一种玻璃基板非接触式气浮输运装置。

背景技术

以液晶显示器为代表的平板显示技术广泛应用于人们的日常生产和生活中。平板显示玻璃基板在生产制造过程中，存在着诸多工序和各种检测环节，使得玻璃基板要频繁的输运到各个工作环节，玻璃基板在输运过程中极易因为刮痕、形变以及局部应力集中等原因而产生损坏，传统的液晶玻璃基板传输采用接触式输运方式，即，工件与输运装置表面直接接触，采用滚轮驱动，这容易造成玻璃基板表面出现刮痕、裂纹，同时还存在静电和金属污染等诸多问题，严重影响产品质量，已无法适应当前技术发展的需求。另一方面，这种接触式的输运方式由于受到摩擦力的制约，难以提高输运速度，也限制了生产效率的进一步提高。当前，玻璃基板朝着大型化、薄型化的方向发展，新一代玻璃基板制造对输运系统提出了高精度、高洁净和高可靠性的要求，无摩擦非接触的输运方式在满足这些技术要求方面具有极大优势。非接触式输运的基本思想是通过对物体施加非接触作用力以抵消其自身重力从而实现悬浮，有效地抑制了表面刮痕及静电的产生。

在现有技术中，悬浮输运设备有在台面上设置气垫发生装置，通过其进气口来使得重物悬浮起来，在重物底部安装平板输送器，通过位置控制器，对物体的运输情况控制，但是运行时还必须施加外力进行驱动；还有在侧壁设置喷嘴，喷嘴朝旋流腔喷射气体用来悬重物，旋流腔底部开通气孔，用以控制悬浮物高度，但是沿斜线的喷嘴喷出气体容易造成重物应力集中，对平稳运输造成影响；再者将同步带轮与旋转喷嘴相连，控制同步带轮转动从而带动喷嘴，压缩气体通过旋转喷嘴喷出高压气体，从而实现气悬浮输运，但是通过皮带传动，磨损大，噪声响，传送效率低，且震动较大，易对传输物平稳运输造成干扰。

然而，在现有的悬浮输运设备中，通过使工件上下表面压力差平衡重力从而处于悬浮状态，而工件在水平方向上的移动仍必须依靠机械接触方可实现，因此还需要另行设计驱动工件运动的可移动平台，如机械手臂，滑台等。此外，导轨运动部件的存在大幅增加了整体平台的重量，也极易破坏工作环境的清洁度。若通过气流的作用实现完全无接触驱动将极大地提高操作清洁度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种玻璃基板非接触式气浮输运装置，解决现有悬浮设备中传输过程容易产生摩擦，需要施加接触外力来驱动的问题。

技术方案：本发明公开了一种玻璃基板非接触式气浮输运装置，包括气浮导轨，所述气浮导轨可调节设置在基座上，所述气浮导轨上阵列设置有若干凹槽，所述凹槽底部两侧对应设置有进气孔和出气孔，所述凹槽中设置有排气孔，所述进气孔通过三位五通阀连通正压气源，所述出气孔通过三位五通阀连通负压气源，所述排气孔连通负压气源。

为防止玻璃基板在传输过程中发生侧滑导致其偏离导轨，作用于玻璃基板侧面从而对其进行无接触限位，所述气浮导轨两侧的基座上设置有挡板，所述挡板内设置有若干喷气孔。

为防止凹槽内部气流混乱，且在相同的供气条件下可以获得更大的驱动力，所述凹槽内设置有凸台，所述排气孔开设在凸台上。

为了方便改变玻璃基板的悬浮高度，从而改变气流驱动力的大小，使得玻璃基板的运动速度可调、平稳、安全，真正实现了完全无接触气浮输送，所述排气孔与负压气源之间连通的管道上设置有可调节流阀。

为了方便平台整体水平调节，所述气浮导轨底部通过调平螺钉与所述基座连接。

为了减少槽内乱流现象的发生，进一步增大粘性牵引驱动力，所述凹槽内两侧对称设置均压槽，所述进气孔和出气孔设置在均压槽内。

有益效果：本发明利用空气流动产生的粘性效果作为驱动力，实现了真正的完全无接触，玻璃基板不易受到污染或损坏，竖直方向气流影响不显著，能够降低气流对工件的扰动，设置均压槽将凹槽内成对供气孔和吸气孔相连，能够减少槽内乱流现象的发生，进一步增大粘性牵引驱动力，可以通过改变节流阀开度，可以改变玻璃基板的悬浮高度从而改变粘性牵引驱动力，以实现对基板传输速度的调节，可以改变气流驱动力方向进而控制玻璃基板移动方向，具有清洁无污染、不发热、不生磁等优点，且较易维持，构建简单。

附图说明

图1是玻璃基板气浮装置的总体示意图；

图2是玻璃基板气浮装置机械部分的等轴侧视图；

图3是玻璃基板气浮装置机械部分的俯视图；

图4是包含6个驱动单元的气浮导轨局部俯视图；

图5是与进气孔相通的气浮导轨内部流道示意图；

图6是与出气孔相通的气浮导轨内部流道示意图；

图7是与排气孔相通的气浮导轨内部流道示意图；

图8是图4的AA剖视图；

图9是图4的BB剖视图；

图10是玻璃基板传输过程中的控制方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1-4所示，一种玻璃基板非接触式气浮输运装置，包括基座3，基座3上通过调平螺钉4连接有气浮导轨2，可以实现平台的水平度调整，气浮导轨2上阵列设置有若干凹槽11，凹槽11的横截面为正方形或矩形，凹槽11深度大于100微米且小于300微米，在凹槽11内部开设有呈对称分布的4个同等大小的通气孔，其中两个为进气孔8，其余两个为出气孔13。每个凹槽11内部两侧开设有均压槽10，进气孔8和出气孔13设置在均压槽10内，均压槽10宽度略大于排气孔直径，长度大于成对进气孔或出气孔中心间距，深度则大于500微米且小于1毫米。在凹槽11中心开设有正方形或矩形凸台12，凸台12表面与气浮导轨2表面相齐平。在凸台12表面上开设有垂直于气浮导轨2表面的排气孔9，利用空气压缩机产生正压气源19，利用真空吸气装置产生负压气源20，正压气源19和负压气源20分别与三位五通电磁换向阀的P口和R口相连，输运平台的进气口和出气口分别与三位五通电磁换向阀的A口和B口相连。气浮导轨的排气口与节流阀21入口相连，节流阀21出口与负压气源20相连。为防止玻璃基板在传输过程中发生侧滑导致其偏离导轨，在悬浮装置两侧设置挡板14。挡板14侧面等间距开设有若干喷气孔15，内部含气流通道将喷气孔15连通，在挡板14的侧面开设螺纹孔与内部通道相连，将侧面的螺纹孔通过气接头与压缩空气进气口相连，对挡板内部气路供气，通过喷气孔喷出气流作用于玻璃基板侧面从而对其进行无接触限位。

如图5-7所示，位于同列的所有进气孔8在底部与管道21相贯通，位于同列的所有出气孔13在底部与管道23相贯通，位于同列的所有排气孔9在底部与管道25相贯通。位于同列进气孔正下方的管道21之间通过管道22相贯通，位于同列出气孔正下方的管道23之间通过管道24相贯通，位于同列排气孔正下方的管道25之间通过管道26相贯通。

如图8所示，装置表面放置有工件1，当压缩空气从进气孔8流入时，由于凹槽11底面与工件1下表面所形成的流道较宽，流阻小，绝大部分空气便从出气孔13排出，少量空气流入到工件1与装置表面所构成的缝隙中，形成一层空气压力薄膜，使工件1与装置表面不发生任何接触。空气在凹槽11内从进气孔8向出气口13流动时，其粘性效果会使工件1受到力作用，从而使工件1运动。每根气浮导轨上的所有进气孔和出气孔通过一个三位五通电磁换向阀与气源正压和负压相连通。通过控制电磁阀的通断可以改变每个凹槽单元内的气流粘性力方向，使工件1朝着一定的方向运动。

如图9所示，每根气浮导轨上的所有排气孔9通过气管与节流阀21入口连接，节流阀21出口通过气管与负压气源连接。通过真空吸气装置的抽吸作用，可使物体悬浮于较低的高度，而悬浮高度则与抽吸的流量相关。因此，通过调节节流阀开口大小，可改变排气孔的出流流量。增大排气孔的出流流量时，物体的悬浮高度将下降。悬浮高度下降能够使气流驱动力增加，从而增大玻璃基板的传输速度。因此本方案是通过三位五通阀的切换实现对驱动力方向的控制，而通过调节节流阀的开口大小实现对驱动力大小的控制，从而实现对玻璃基板输运方向和速度的控制。

如图10所示，玻璃基板1运动方向上的气浮导轨2之间安装检测探头，如接近开关22，用于检测玻璃基板1所处位置。当玻璃基板1前端边缘运动至探头上方时，被其感知后发出电信号给前方的气浮导轨，三位五通电磁阀左位得电，正压气源与进气口相连，负压气源与出气口相连，对气浮导轨进行供气。而当玻璃基板末端边缘移出探头时，被其感知后发出电信号给后方的气浮导轨，切换三位五通电磁阀，使电磁阀工作于中位，正负压停止供气，这样可以极大地降低耗气量。

其中，增加单位面积内的凹槽数量使槽内水平气流与工件接触面积增大，可以提高粘性力。为保证装置的对称性，凹槽内部相邻气孔之间孔距要相等；进气孔和出气孔的正负压力要适当匹配，增大槽内空气流量，在保证一定悬浮高度的情况下可以增大驱动力。进气孔和出气孔可以是矩形、圆形、三角形的，或者是任意形状。

在使用本发明时，通过切换三位五通电磁阀16、三位五通电磁阀17和三位五通电磁阀18的电磁铁得失电从而控制玻璃基板的传输方向。当上端得电时，即左位工作，正压气源19与进气管7相连，负压气源20与吸气管6相连，进气口8连接进气管7，出气口13连接吸气管6，通过正负压之间的压差形成气流，使得玻璃基板1移动方向为进气口8向出气口13定向移动；当三位五通电磁阀16、三位五通电磁阀17和三位五通电磁阀18)下端得电时(右位工作)，此时正压气源19与吸气管6相连，负压气源20与进气管7相连，进气口8连接负压，出气口13连接正压，改变了供气压力方向，从而可以改变气流驱动力方向，使玻璃基板1反向移动；若三位五通电磁阀16、三位五通电磁阀17、三位五通电磁阀18不得电，则此时不供气，气浮导轨处于非工作状态。

负压气源20通过管路与可变节流阀21出口相连，可变节流阀21入口端与排气管5相连，此时排气口9与真空吸气装置相连，利用真空抽吸的作用可以降低玻璃基板1的悬浮高度。通过调节可变节流阀21的开度大小，改变玻璃基板1的悬浮高度，从而改变气流驱动力的大小，使得玻璃基板1的运动速度可调、平稳、安全，真正实现了完全无接触气浮输送。

Claims (4)

1.一种玻璃基板非接触式气浮输运装置，其特征在于，包括气浮导轨(2)，所述气浮导轨(2)可调节设置在基座(3)上，所述气浮导轨(2)上阵列设置有若干凹槽(11)，所述凹槽(11)底部两侧对应设置有进气孔(8)和出气孔(13)，所述凹槽(11)中设置有排气孔(9)，所述进气孔(8)通过三位五通阀连通正压气源(19)，所述出气孔(13)通过三位五通阀连通负压气源(20)，所述排气孔(9)连通负压气源(20)，其中，所述凹槽(11)内设置有凸台(12)，所述排气孔(9)开设在凸台(12)上，所述凹槽(11)内两侧对称设置均压槽(10)，所述排气孔(9)与负压气源之间连通的管道上设置有可调节流阀(21)。

2.根据权利要求1所述的玻璃基板非接触式气浮输运装置，其特征在于，所述气浮导轨(2)两侧的基座(3)上设置有挡板(14)，所述挡板(14)内设置有若干喷气孔(15)。

3.根据权利要求1所述的玻璃基板非接触式气浮输运装置，其特征在于，所述气浮导轨(2)底部通过调平螺钉(4)与所述基座(3)连接。

4.根据权利要求1所述的玻璃基板非接触式气浮输运装置，其特征在于，所述凹槽(11)内两侧对称设置均压槽(10)，所述进气孔(8)和出气孔(13)设置在均压槽内。

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