CN108974943B - 搬运装置 - Google Patents

Abstract

通过防止基板前端的挠曲，从而防止基板与搬运装置碰撞。通过气体使对象物浮起并向第一方向搬运的搬运装置具备：浮起部，通过喷出上述气体对上述对象物加压而使上述对象物浮起；搬运部，具备沿上述第一方向延伸的无接头的带和能够从上述带突出而与上述对象物接触的多个突起，向上述第一方向驱动上述对象物；吸引部，对上述对象物施加负压而使上述对象物与上述搬运部接触；以及变形机构，包含于上述浮起部或上述搬运部，使上述对象物在其宽度方向中央挠曲。

Description

搬运装置

本发明专利申请是国际申请日为2013年02月26日、进入中国国家阶段日期为2015年06月05日、国家申请号为201380063583.6(国际申请号PCT/JP2013/054951)、发明名称为“搬运装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使如薄玻璃之类的基板浮起而进行搬运的搬运装置。

背景技术

在以液晶显示器为代表的平板显示器的制造中，为了在不损伤如薄玻璃之类的基板的状态下进行搬运，利用使基板浮起而进行搬运的搬运装置。这种搬运装置通常具备喷出压缩空气的浮起装置，而且具备与浮起的基板接触并对基板施加驱动力的带式输送机或辊式输送机。

附着在玻璃基板上的灰尘和其表面的伤痕对显示器的质量带来重大的影响。灰尘的附着和表面的伤痕的主要原因之一是，玻璃基板与搬运装置等接触。另一方面，玻璃基板由于例如其厚度为0.7mm或者其以下而具有挠性，因此为了防止搬运中的接触而重视将基板保持平坦的状态下进行搬运的技术。近年来希望得到更薄的玻璃，而将该玻璃保持平坦的状态下进行搬运将越来越困难。

专利文献1公开了具备带式输送机的搬运装置的技术。根据该技术，带具备以等间隔配置的突起，通过突起与浮起的玻璃基板接触，来搬运该玻璃基板。

专利文献2公开了具备辊式输送机的搬运装置的技术。根据专利文献2，将“玻璃基板的通路线中央部较大地向上方浮起或下垂的弯曲变得明显”这一情况作为技术问题。为了解决该技术问题，通过调节来自宽度方向中央位置的气动工作台单元的气体供给量，抑制玻璃基板的弯曲。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2008－066661号

专利文献2：日本专利申请公开2008－260591号

发明内容

发明要解决的问题

如上所述的技术能够将玻璃基板大致保持平坦。但是，对于在搬运方向上的前端的挠曲等局部的挠曲，仍然存在技术问题。即，在玻璃基板从一个辊子向下一个辊子移动时，或者从一个搬运装置向下一个搬运装置移动时，由于不存在用于支撑前端的部件，因此前端因自重而向下方挠曲。存在前端容易与辊子或搬运装置碰撞的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的。本发明人发现，违反如上所述的技术常识，仅将玻璃基板的宽度方向的两端平坦地支撑，反而使玻璃基板的中央部稍微挠曲，从而能够抑制前端的挠曲，由此想到了本发明。

为了解决问题的方法

根据本发明的一个方案，用于通过气体使对象物浮起并向第一方向搬运的搬运装置具备：浮起部，通过喷出上述气体对上述对象物加压而使上述对象物浮起；搬运部，具备沿上述第一方向延伸的无接头的带和能够从上述带突出而与上述对象物接触的多个突起，并且构成为与上述对象物接触并向上述第一方向进行驱动；以及吸引部，与上述搬运部邻接并平行地延伸、或者与上述搬运部在同一直线上并排地配置，并且对上述对象物施加负压而使上述对象物与上述搬运部接触。

发明的效果

能够防止基板的前端挠曲，能够防止基板与搬运装置等碰撞。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的搬运装置的一部分的立体图。

图2是本实施方式的搬运装置的三视图。

图3是本实施方式的浮起部的立面剖视图。

图4是本实施方式的吸引部的立面剖视图。

图5是本实施方式的吸引部及搬运部的立视图。

图6是表示在搬运部中基板被保持平坦的状态的立视图。

图7是表示基板在中央附近挠曲的状态的侧视图。

图8是表示另一个实施方式的搬运装置的一部分的立体图及侧视图。

图9是表示再一个实施方式的搬运装置的一部分的立体图及俯视图。

图10是表示通过中央附近挠曲而防止前端的挠曲的状态的基板的立体图。

图11是用于说明验证装置的结构的说明图。

图12是表示验证结果的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的几个示例性的实施方式。

本发明的实施方式的搬运装置能够适合用于，例如在无尘室内对如玻璃基板之类的薄的对象物进行搬运。在玻璃基板的情况下，不仅能够将厚度0.7mm左右的基板作为对象，而且还能够将厚度0.1～0.3mm左右的极薄的基板作为对象。

参照图1，本发明的一个实施方式的搬运装置100具备：使工件W(对象物)浮起的浮起部116；使工件W向方向X(第一方向)驱动的搬运部112；以及使工件W与搬运部112接触的吸引部112a。搬运部112具备多个突起114。浮起部116具备喷出气体的开口116a，所喷出的气体对工件W施加正压，从而工件W浮起。与此相反，吸引部112a对工件W施加负压，通过吸引工件W而使工件W与突起114的前端接触。搬运部112通过马达等机构向箭头X的方向移动，因此随之工件W向方向X被搬运。也可以没有浮起部116，而仅利用搬运部112对工件W进行支撑并搬运。

参照图2更详细地进行说明。搬运部112和浮起部116都支撑在支撑台118上，支撑台118经由支撑脚118a设置在无尘室的地板或地面网板之上。浮起部116配置在支撑台118上，例如沿方向X配置多个浮起部116，而且在与方向X正交的方向(宽度方向)上也配置多个浮起部116。配置的个数能够自由选择，因此，装置的结构能够根据对象物的大小来任意改变。搬运部112通常配置在多个浮起部116的宽度方向两端，但也可以进行其他的配置。

参照图3，浮起部116其整体为箱型，其上表面大致平坦。在浮起部116的内部设有相互连通的空腔116b，空腔116b与外部的气体供给装置122连通。气体供给装置122是将空气或氮气之类的气体G进行加压后供给到浮起部116的泵或压缩机。

既可以在一个浮起部116上连结一个气体供给装置122，也可以在多个浮起部116上连结单个的气体供给装置122。另外，气体供给装置122既可以直接与空腔116b连通，也可以使储存一定量的压缩气体的腔室介于它们之间。

与空腔116b连通，开口116a贯穿浮起部116的上表面而向上方设置开口。开口116a可以是例如图1、2所示的圆形的切口，也可以采用矩形或多个切口、或者多个小孔等各种形状。另外，开口116a既可以沿铅垂方向贯穿上表面，也可以相对于上表面具有倾斜。或者，浮起部116的上表面的一部分或全部是具有通气性的网状体或多孔体。

由气体供给装置122供给的被加压的气体G，经过空腔116b从开口116a喷出。所喷出的气体G在工件W与浮起部116之间产生被加压的空间P，从而对工件W加压而施加浮起力。此时，不仅通过所喷出的气体G与工件W冲撞而产生的力成为浮起力的来源，而且所碰撞的气体G向周围分散的过程中产生的静压也成为浮起力的来源。因此，可由比较小的加压力来获得较大的浮起力，能量转换效率也优良。

返回参照图2，搬运部112一般是具备在两个以上的轮110之间回转的无接头的带的带式输送机。轮110分别由框102支撑。如上所述，搬运部112配置在多个浮起部116的宽度方向两端，其带的朝向为沿方向X延伸。

轮110与轴110a结合，轴110a轴支撑在框102的支撑孔102a内，从而轮110能够绕该轴进行旋转。轴110a与齿轮110b结合，并且一体旋转。为了进行结合，例如，可以采用相互嵌合的键和键槽的组合，也可以代替嵌合，而采用一体结构。

搬运装置100还具备如电动马达之类的驱动装置110c。驱动装置110c具备与齿轮110b啮合的齿轮110d，从而通过驱动装置110c的驱动而使轮110旋转，搬运部112在轮110之间回转。或者驱动装置也可以直接对轮进行驱动，或者还可以使适当的齿轮、小齿轮装置介于它们之间。

搬运部112具备从带突出的多个突起114。多个突起114沿方向X并排配置。突起114可以与带成一体，也可以是分体结构且与带卡合。如后所述，突起114形成为比工件W的浮起高度稍微高。其形状可以是圆筒、长方体、锥体或其他任何形状。另外，其前端也可以是平坦，或者是球形或锥形以减小与工件W的接触面积。而且，前端也可以具有朝向浮起部116下降的倾斜。对于该方式在后面进行叙述。

吸引部112a配置成与搬运部112在同一直线上并排。该直线必然与方向X平行。更优选，吸引部112a与突起114位于同一直线上。在此所谓同一直线上是指，不要求两者严格地在单一的直线上并排，而是能够以不超出一定的宽度的程度脱离直线。例如，若带的宽度为50mm，则允许的宽度是距离带的中央为20mm左右。

参照图4，吸引部112a优选与带成一体，具备与带下的空间连通的贯穿孔。吸引部112a从该贯穿孔吸引工件W正下方的气体G’，从而使负压NP作用于工件W。气体G’可以与上述的气体G相同，也可以是其他气体。

配合图4参照图5，吸引部112a形成为比突起114稍低，从而在吸引部112a与工件W之间确保适当的间隙。气体G’经过该间隙而被吸引。或者，也可以是相同的高度。在此情况下，若吸引部112a吸引气体G’，则工件W与吸引部112a密合。

在吸引部112a的下方，以与此密合的方式设有减压室120。减压室120与泵或压缩机之类的吸引的气体G’的机构连接，对其内部的空间120a进行减压。吸引部112a的贯穿孔112b通过与空间120a连通，来吸引气体G’。吸引部112a与空间120a可以始终连通，也可以仅在贯穿孔112b经过特定的位置时连通。

吸引部112a和突起114优选交替配置。吸引部112a和突起114可以如图所示按2：1的比例进行配置，或者可以采用1：1或1：2等其他任意的比例。

根据本实施方式，如图6(a)所示，吸引部112a对工件W施加负压，使工件W的端部与突起114接触。突起114与吸引部112a位于同一直线上，因此工件W的端部不会偏向一侧被吸引，而是确保其平坦性。工件W的端部与突起114接触的状态下与它一起行进，从而被搬运。

如图6(b)所示，与利用辊子进行搬运的情况进行对比，则本实施方式的优点更加明显。在利用辊子10a进行的搬运中，辊子10a不是与工件W一起行进，而是工件W的前端部Wa从辊子10a向前方伸出，随之前端部Wa因自重而逐渐向下方下垂。于是，前端部Wa有可能与相邻的辊子10a冲撞。与此不同，从图6(a)可知，突起114与工件W一起行进，因此即使其搬运方向前端向下方下垂，也不会与突起114冲撞。另外，工件W的端部由并排成一列的多个突起114支撑，并与它一起进行动作，因此如由柱支撑的天花板那样保持平坦的形状。

参照图7，工件W的宽度方向两端被平坦地支撑，并设为一定的高度，另外工件W的中央附近因自重而能够向下方稍微挠曲。即，工件W能够成为凹字的形状。或者，也可以设置使工件W的中央附近挠曲的变形机构。

作为这种变形机构之一，是产生特定的浮起高度H的气体供给装置。在气体供给装置所供给的加压气体中，通过适当地调整加压力，能够使浮起部116上的浮起高度H低于突起114上的工件W的高度。或者，也可以仅沿宽度方向并排的多个浮起部116之中靠中央的浮起部116减小浮起力。或者，也可以在气体供给装置或浮起部116设置适当的压损机构或流量调整机构，在中央附近减小浮起力。利用该变形机构，如图7所示，能够使工件W采取凹字的形状。或者，也可以通过加强由浮起部116产生的浮起力，使工件W采取凸字的形状。

作为另一个变形机构，构成为突起114使工件W挠曲。工件W在浮起部116上具有由工件W的重量与浮起部116所产生的浮起力之间的关系来决定的固有的浮起高度H。将突起114以使工件W挠曲的方式支撑工件W的高度设为L2，则如果突起114形成为具有比该高度更高的高度L1，如图7所示，能够使工件W采取凹字的形状。

作为又一个变形机构，突起114的各前端具有向搬运部112下降的倾斜。通过突起114倾斜，促使工件W的中央附近向下方挠曲。

上述的实施方式可以具有各种变更。以下尤其针对搬运部及吸引部，说明几个变更的实施方式。

图8(a)表示变更的一个实施方式，搬运部312与吸引部322单独设置。吸引部322与搬运部312邻接并平行地延伸，搬运部312与上述说明的实施方式同样地具备多个突起314。吸引部322具备与搬运部312平行地并排的多个突起322a，经由其开口而吸引气体。优选突起314形成为比吸引部322的突起322a稍高，吸引部322能够与不经由减压室而直接吸引气体G’的机构连接。

或者，代替突起322a，也可以采用与搬运部312平行地延伸的切口或其他方式。

或者，吸引部也可以具备包围带的罩，并将罩内设为负压。这也是吸引部和搬运部并排配置在同一直线上的一种方式。搬运部的整体成为负压，工件W的端部不会偏向一侧被吸引，有利于确保其平坦性。

另外，如图8(b)所示，也可以连结与吸引部322连通的流道330b和与浮起部116连通的流道330a，从而使气体G进行循环。这些部件构成循环部。对于泵或压缩机之类的机构330而言，通过平衡流入与流出，能量转换效率提高，因此有利于节能。另外在此情况下，单个的机构330兼作吸引气体的机构和对气体加压的机构。

或者如图9所示，搬运部也可以是辊式输送机。沿方向X配置多个辊子414，并分别可旋转地支撑在框402上。与多个辊子414同一直线上，优选交替地配置多个吸引部412a。辊子414的各轴与带轮410b结合，如电动马达之类的驱动装置410也与带轮410b结合。通过这些带轮410b利用带410e相互连结，所有的辊子414同步旋转。驱动装置410的轴410c优选延长至相反侧的端部，使相反侧的端部的带轮410b旋转。从而两端的辊子414同步旋转。或者，也可以不使用带而使用轴及齿轮机构构成驱动装置。吸引部412a与上述实施方式同样地，分别与如泵或压缩机之类的吸引机构连通，吸引工件W的端部。

根据这种方式，也能够平坦地支撑工件W的宽度方向两端，另外使工件W的中央附近稍微挠曲。

参照图10，说明上述各实施方式起到的效果。参照图10(a)，如现有技术那样，想要平坦地保持工件W的整体形状，则在工件W的前端未被支撑时，前端因自重而如箭头H那样向下方挠曲。例如，工件W从一个辊子向下一个辊子移动时，或者从一个搬运装置向下一个搬运装置移动时，有可能成为这种状态。工件W通过向下方挠曲而容易与辊子或搬运装置碰撞。另一方面，根据本实施方式，如图10(b)所示，工件W的宽度方向两端沿搬运方向X平坦，中央附近稍微挠曲。于是，工件W沿宽度方向起伏，因此在搬运方向X上工件W不能自由变形，从而工件W的前端即使未被支撑，也不会向下方挠曲。即使在工件W从一个辊子向下一个辊子移动时，或者从一个搬运装置向另一个搬运装置移动时，也能够防止工件W的前端与辊子或搬运装置碰撞。

对上述各实施方式起到的效果进行验证。

图11是用于说明验证装置500、502的结构的说明图。尤其是，图11(a)表示验证装置500的俯视图，图11(b)表示图11(a)的D向视的侧视图，图11(c)表示验证装置502中的与图11(b)相对应的位置的侧视图。在此，作为工件W使用了1300mm×1000mm×0.3mm的铝板。

如图11(a)、(b)所示，验证装置500包括浮起部504和突起部506而成。浮起部504与浮起部116同样，例如由喷出压缩空气的喷出装置等构成，并且在工件W的下方产生比将工件W保持水平的压力低的压力。因此，工件W在被突起部506支撑的同时，中央部分Wb向铅垂下方凹陷。

另外，如图11(c)所示，验证装置502包括浮起部504和突起部508而成。突起部508的高度低于突起部506，浮起部504不具有产生压力的功能。而且，工件W由突起部508及浮起部504支撑为平坦的状态。

在验证装置500、502任一个中，工件W在图11(a)中下方的端部Wa与突起部506、508相比，突出长度L2而被保持。在此，将长度L2设为200mm。

图12是表示验证结果的曲线图。尤其是，图12(a)表示图11(a)的D向视中的工件W的端部Wa的形状，图12(b)表示施加初始振动时的工件W的衰减特性。在图12(a)中，横轴表示在工件W的端部Wa中从突起部506、508突出的位置，纵轴表示用端部Wa的横轴表示的突出位置上的高度。另外，在图12(b)中，横轴表示时间(秒)，纵轴表示端部Wa的某一测定点的高度。

在此，实线510表示通过验证装置500而使工件W的中央部分Wb向铅垂下方凹陷而被保持时的测定结果，虚线512表示通过验证装置502使工件W处于平坦的状态时的测定结果。

如图12(a)所示，在工件W被保持平坦的状态下，端部Wa较大地下垂。对此，在工件W的中央部分Wb向铅垂下方凹陷的状态下，端部Wa的下垂的宽度减小至工件W处于平坦状态时的1/3左右。

接着，对从施加初始振动而成为最大振幅到振动收敛为止所需的时间进行比较。如图12(b)所示，与工件W被保持平坦的状态下的时间t1相比，工件W的中央部分Wb向铅垂下方凹陷的状态下的时间t2被缩短至一半以下。

如上所述，在验证装置502中，工件W与浮起部504接触，而工件W与浮起部504的接触对这种工件W的振动的收敛速度几乎不造成影响，这已经通过另外的验证实验进行了确认。

通过该验证可知，根据本发明的任一种实施方式的搬运装置，如果在工件W的中央部分Wb向铅垂下方凹陷的状态下，搬运工件W，则能够抑制工件W的端部Wa的下垂，抑制工件W的振动，能执行稳定的搬运。

通过适当的实施方式说明了本发明，但本发明不限于上述实施方式。基于上述公开内容，具有本技术领域的普通技术的人员能够通过实施方式的修改或变形来实施本发明。

产业上的可利用性

提供一种能够防止基板的前端挠曲的搬运装置。

附图标记说明

100 搬运装置

112、312 搬运部

112a、322、412a 吸引部

114、314 突起

116 浮起部

118 支撑台

120 减压室

414 辊子

X 搬运方向

W 工件

G、G’ 气体

Claims (4)

1.一种搬运装置，用于通过气体使对象物浮起并向第一方向搬运，其特征在于，具备：

浮起部，通过喷出上述气体对上述对象物加压而使上述对象物浮起；

搬运部，具备沿上述第一方向延伸的无接头的带和能够从上述带突出而与上述对象物接触的多个突起，并且构成为与上述对象物接触并向上述第一方向进行驱动；以及

吸引部，与上述带一体并与上述带一起移动，为了在与上述对象物之间确保间隙而形成为比上述突起低地突出，并与上述搬运部在同一直线上并排地配置，并且对上述对象物施加负压而使上述对象物与上述搬运部接触，

上述对象物的厚度为0.1～0.3mm左右，

在搬运中，上述对象物的宽度方向两端被平坦地支撑，并设为一定的高度，上述对象物的中央附近因自重而能够向下方稍微挠曲，

上述浮起部或上述搬运部包括变形机构，该变形机构构成为使上述对象物在其宽度方向中央挠曲，

上述变形机构是构成为使上述浮起部产生比多个上述突起上的上述对象物的高度低的浮起高度的气体供给装置，或者上述变形机构是形成为比上述浮起部上的上述对象物的浮起高度高的多个上述突起，

上述气体供给装置使上述浮起部上的浮起高度低于上述突起上的上述对象物的高度，或者，

上述对象物在上述浮起部上具有由上述对象物的重量与上述浮起部所产生的浮起力之间的关系决定的固有的浮起高度，若将上述突起以使上述对象物挠曲的方式支撑上述对象物的高度设为L2，则上述突起形成为具有比该高度更高的高度L1，

不仅由上述气体供给装置供给的被加压的上述气体与上述对象物冲撞而产生的力成为浮起力的来源，而且所碰撞的上述气体向周围分散的过程中产生的静压也成为浮起力的来源。

2.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，

上述吸引部和多个上述突起沿上述第一方向交替配置。

3.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，

还具备循环部，该循环部构成为使上述吸引部吸引的上述气体在上述浮起部循环。

4.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，

多个上述突起的各前端具有向上述浮起部下降的倾斜。

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