【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エヤー浮上式搬送車に関し、特に、半導体や液晶基板を収納したカセットをクリーンルーム内等で圧縮空気で浮上させて走行する搬送車において、エヤー浮上能力を増して、大型大重量のカセットを搬送できるようにしたエヤー浮上式搬送車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クリーンルーム内におけるカセットの搬送車は、図５に示すように、カセット５を搭載可能としたキャリッジ１を走行面の下部の固定部分、例えば、固定走行路面に、多数形成配置したエヤー供給孔１５から噴出する圧縮空気により浮上保持させ、このキャリッジの浮上機構とは別に、同固定走行路下部に配置したリニアモータ４で駆動力をキャリッジ１に与えて走行するようにしている。
このため、キャリッジ１は固定走行路部分とは完全に非接触となっており、クリーン度に優れているため、クリーンルームでの搬送車として汎用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年の液晶基板の大型化、及び枚葉処理化の推進により、搬送車は、より大型化、大重量化したカセットを搬送する必要性が増し、このため、従来の積載重量が１０ｋｇに対し、特に限定されるものではないが、例えば、７倍の７０ｋｇの積載重量が要求されるようになった。
しかるに、上記従来のエヤー浮上式搬送車におけるキャリッジのエヤー浮上方式においては、単に固定走行路面に穿孔した開口孔より広いキャリッジ下面に圧縮空気を噴出するようにしているため、エヤー供給量を負荷荷重に見合って増やすことにより、荷重の増加への対応を一応達成することができるが、この場合、噴出した圧縮空気は、エヤー軸受の機能を発揮させる高い圧力溜りを生成することなく受圧面でエヤーが拡散し、外部に流出してしまうので、エヤーの消費量が過大になるとともに、負荷容量、及び垂直方向の剛性であるバネ定数が低いものであった。
従って、大型、大重量のカセットによる重量の増加に対応するには、荷重に比例して圧縮空気の噴出孔を増やすと、エヤーの供給量（消費量）も必然的に過大となり、前述のように荷重が７倍になると必要エヤー量も７倍になり、実際的には対応が不可能で、カセットの大型化、大重量化にも限度があるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来のエヤー浮上式搬送車の有する問題点に鑑み、エヤーの消費量を低く抑えて、負荷容量、バネ定数を共に従来方式の数倍以上の高負荷容量、高いバネ定数の浮上能力を確保するようにし、搬送物の大型化、大重量化に簡易に対応できるようにしたエヤー浮上式搬送車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のエヤー浮上式搬送車は、カセットを搭載したキャリッジを固定走行路に沿ってリニアモータにより走行させて搬送するエヤー浮上式搬送車において、固定走行路面の走行方向に浮上物体受け部材を設け、該浮上物体受け部材内に配設した浮上物体を、圧縮空気により浮上保持してキャリッジを走行可能に支持するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
このエヤー浮上式搬送車は、固定走行路の走行方向に多数の浮上物体を設け、この浮上物体を圧縮空気で浮上保持し、この上をキャリッジがリニアモータにより走行するようにしているから、エヤーの消費量を抑制し、かつ高負荷容量、高いバネ定数の浮上能力を確保することができ、さらに、搬送物の大型化、大重量化にも容易に対応することができる。
【０００７】
この場合、浮上物体を、球体とすることができる。
【０００８】
浮上物体が球体であるため、浮上物体受け部材内への配設が簡易となり、かつ圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【０００９】
また、この場合、球体を浮上保持するエヤー供給孔を、球体の下面中央部を囲んだ複数の位置に配置し、かつエヤー供給孔に導通するエヤーポケットを浮上物体受け部材の子午線方向に設けることができる。
【００１０】
エヤー供給孔を、球体の下面中央部を囲んだ複数の位置に配置しているので、球体の下面部分でエヤーがエヤーポケット内に閉じ込められるようになり、ここに高い圧力のエヤー溜りができ、大きな浮上力（負荷容量）を発生することができ、またエヤーポケットを、球体の子午線方向に幅を持たせるように形成することにより、オリフィスから噴出した圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確保することができる。
【００１１】
また、この場合、浮上物体を、ローラとすることができる。
【００１２】
浮上物体がローラであるため、浮上物体受け部材内への配設及び圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【００１３】
また、この場合、ローラを浮上保持するエヤー供給孔を、ローラの下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置し、かつエヤー供給孔に導通するエヤーポケットを浮上物体受け部材の軸方向に設けることができる。
【００１４】
エヤー供給孔を、ローラの下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置し、エヤーポケットを浮上物体受け部材の軸方向に設けているので、浮上物体受け部材内でローラを安定して保持でき、圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエヤー浮上式搬送車の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図２に、本発明のエヤー浮上式搬送車の第１実施例を示す。
本発明のエヤー浮上式搬送車は、半導体や液晶基板を内部に収納したカセット５を積載可能としたキャリッジ１を、エヤー浮上式搬送車の搬送路に沿って配設した固定部分、例えば、固定走行路２により導かれて走行可能に支持するとともに、固定走行路２にキャリッジ１の走行方向に沿って所定間隔で多数配設した浮上物体受け部材３、例えば、軸受ブロック（以下、「軸受ブロック３」という。）の内部に収納した浮上物体、例えば、球体６をエヤー供給部９から供給された圧縮空気で浮上保持し、この浮上保持された球体６でキャリッジ１を走行可能に保持するようにし、さらに固定側の固定走行路２に配設したリニアモータ４にて走行するように構成される。
【００１７】
キャリッジ１は、リニアモータ４により推力を受けられる特質を有する材質にて製作され、上部にカセット５を積載可能としたトレー１Ａを配設し、またキャリッジ１の下部形状は、固定走行路２に導かれ、かつ浮上物体を受ける部材の軸受ブロック３に形成したエヤー供給部９から供給される圧縮空気で浮上できるように、固定走行路２の上面と上側面を覆うよう構成する。
これにより、エヤー供給部９から供給される圧縮空気圧によりキャリッジ１を、固定走行路２の上面より少し浮上させるようにするとともに、該圧縮空気圧で浮上保持された球体６で走行可能に支持されるようにする。
【００１８】
固定走行路２は、内部にキャリッジ１を走行駆動する推力を与えるためのリニアモータ４を配設する。このリニアモータ４は、固定走行路２の長手方向に沿って、複数個を定間隔或いは任意間隔に配置し、これによりキャリッジ１を予め定めた速度で連続的に、或いは間欠的に走行できるようにする。
また、固定走行路２の上部両側部位置には、例えば、左右対称的に前記軸受ブロック３，３を配設する。
この軸受ブロック３，３は、図１に示すように、リニアモータ４と同様に、固定走行路２の長手方向に沿って複数個を、例えば、定間隔に配置し、これにより走行するキャリッジ１を確実に保持し、固定走行路２上を走行するようにする。
【００１９】
軸受ブロック３の内部には、空洞状のエヤー供給部９を軸受ブロック３の長手方向に沿って形成するとともに、上面には前記球体６の下部、特に限定されるものではないが、例えば、図示のように、球体６の下半分を嵌合し、該球体６が円滑に転動できるような半球凹面形状の球体嵌合穴３１を形成し、この球体嵌合穴３１とエヤー供給部９間を導通するようにオリフィス７を形成する。さらに、この球体嵌合穴３１の内面には、それぞれのオリフィス７の先端と接続され、球体嵌合穴３１の内面に開口するようエヤーポケット８を形成する。
また、このオリフィス７とエヤーポケット８とは、１対として配設するが、１つの球体嵌合穴３１に対して配設する数は、特に限定されるものではなく、球体嵌合穴内に嵌合される球体６が安定して円滑に転動できるように、例えば、図示のように定間隔に３箇所とする。
これにより、球体６の下面部分でエヤーがエヤーポケット８内に閉じ込められるようになり、ここに高い圧力のエヤー溜りができ、大きな浮上力（負荷容量）を発生するようにする。
なお、この高い負荷容量を確保するために、エヤーポケット８の形状を、球体６の子午線方向に幅を持たせるようにし、オリフィス７から噴出した圧縮空気が外部に流れ出るのを防止している。
また、オリフィス７の径は、小径、特に限定されるものではないが、例えば、０．３ｍｍから０．５ｍｍとすることにより、エヤーの絞り効果が大きくなり、荷重変動に対しての上下の動きに対する抵抗となる大きなバネ効果を有することになる。
なお、この球体６の下面に高い圧力溜りを効果的に形成するには、球体６の下部から少なくとも３箇所より圧縮空気を供給し、球体６の最下部近辺のできる限り大きな面積でエヤーの流れを滞留させることが重要である。このエヤーの滞留部の圧力は高く、この結果負荷容量が増大することになり、またバネ定数も大きくなる。さらに、圧縮空気の供給孔径も小さくして、供給空気の絞り効果を高めることで、バネ定数をさらに向上させることもできる。
【００２０】
また、軸受ブロック３の外側面には、エヤー供給孔１０を穿孔し、エヤー供給部９より圧縮空気が該エヤー供給孔１０より固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との間の狭い隙間に供給されるように形成し、これによりキャリッジ１は水平方向も保持され、固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との直接接触を防止し、キャリッジ１が軽快に走行するようにする。
【００２１】
なお、球体６は、走行するキャリッジ１により球体嵌合穴３１内に嵌合した状態で回転させられるが、球体６の直径を小さくすることにより、またエヤーにより空間に浮上しているため、その回転に要する力は極々微小となり、磨耗、発塵等の問題が生じることはない。
【００２２】
次に、このエヤー浮上式搬送車の動作について説明する。
予め定められた圧縮空気を、エヤー供給部９に供給すると、エヤー供給部９より圧縮空気は、軸受ブロック３の外側面に形成したエヤー供給孔１０より固定走行路２の外側面に供給されるされるとともに、同時にオリフィス７からエヤーポケット８を経て球体嵌合穴３１の内面のエヤーポケット内に噴出する。この場合、球体嵌合穴３１の内面に噴出した圧縮空気は、球体嵌合穴３１内に嵌合された球体６は、該圧縮空気圧により浮上保持される。
【００２３】
この状態で、固定走行路２に沿ってキャリッジ１が走行する際、図２（Ｂ）に示すように、エヤー供給孔１０より噴出される圧縮空気は、固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との間の狭い隙間内に噴出されるものとなり、これによりキャリッジ１は水平方向も保持されるとともに、固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との直接接触を防止し、さらに浮上保持される球体６にてキャリッジ１の下面が支持され、キャリッジ１の走行により該球体６が球体嵌合穴３１内に嵌合された状態で安定して円滑に転動する。
このとき、球体嵌合穴３１内に嵌合された球体６の下面部にてエヤーポケット８より圧縮空気が外部に流れ出るのを防止するものとなって、球体６の下面に高い圧力溜りが形成され、大きな浮上力（負荷容量が増大）が発生し、またバネ定数も大きくなる。
これにより、エヤーの消費量を抑えて、高い荷容量、高いバネ定数の浮上能力を得ることができる。
【００２４】
以下、実験結果について説明する。
図６に、従来のカセット搬送車のエヤー浮上のテストに使用した走行の固定部のエヤー供給孔の配置を示す。エヤーの供給は、Φ０．４ｍｍの孔１０箇所から行った。その浮上力、バネ定数とエヤー供給量の実測値を、図７の（Ａ）に示す。
また、図６のエヤー供給孔の位置に本発明のエヤーで浮上させた球体６を配置して、浮上力等を測定した結果を、図７の（Ｂ）に示す。
【００２５】
エヤーの供給圧が同じ場合で比較すると、本発明は従来機に比し、浮上力（負荷容量）で７倍、バネ定数で１０倍以上大きい。一方エヤーの消費量はわずかに１．５倍で済んでいる。
従って本発明により、近年のカセットの大型化、大重量化に容易に対応することができる。
【００２６】
図３〜図４に、本発明のエヤー浮上式搬送車の第２実施例を示す。
この例は上記の浮上物体である球体６を、ローラ１１に設計変更したもので、軸受ブロック３の上面に形成したローラ嵌合穴１９内にローラ１１を嵌合し、ローラ１１を浮上保持するエヤー供給孔１２を、図４に示すように、ローラ１１の下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置するよう複数形成するとともに、ローラ嵌合穴１９内に嵌合するローラ１１の端面と対向する位置にもエヤー供給孔１４を形成する。
このローラ嵌合穴１９内に形成するエヤーポケット１３に、前記エヤー供給孔１２と導通するようにする。
これにより、複数のオリフィス１２、エヤーポケット１３により、ローラ１１の下部に高い圧力のエヤー溜りを形成し、大きい負荷容量が得られる。
また、ローラ１１を採用することにより、側面の保持のためにエヤー供給孔１４を設ける。
なお、その他の構成及び作用効果は、第１実施例と同じであるため、詳細説明を省略する。
【００２７】
以上、本発明のエヤー浮上式搬送車について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、浮上物体を、球体又はローラとして説明したが、この浮上物体を、球体とローラとの組み合わせとしてもまったく同じ効果が得られ、その他その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、固定走行路の走行方向に多数の浮上物体を設け、この浮上物体を圧縮空気で浮上保持し、この上をキャリッジがリニアモータにより走行するようにしているから、エヤーの消費量を抑制し、かつ高負荷容量、高いバネ定数の浮上能力を確保することができ、さらに、搬送物の大型化、大重量化にも容易に対応することができる。
【００２９】
また、請求項２記載の発明によれば、浮上物体が球体であるため、浮上物体受け部材内への配設が簡易となり、かつ圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【００３０】
また、請求項３記載の発明によれば、エヤー供給孔を、球体の下面中央部を囲んだ複数の位置に配置しているので、球体の下面部分でエヤーがエヤーポケット内に閉じ込められるようになり、ここに高い圧力のエヤー溜りができ、大きな浮上力（負荷容量）を発生することができ、またエヤーポケットを、球体の子午線方向に幅を持たせるように形成することにより、オリフィスから噴出した圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確実に確保することができる。
【００３１】
また、請求項４記載の発明によれば、浮上物体がローラであるため、浮上物体受け部材内への配設及び圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【００３２】
また、請求項５記載の発明によれば、エヤー供給孔を、ローラの下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置し、エヤーポケットを浮上物体受け部材の軸方向に設けているので、浮上物体受け部材内でローラを安定して保持でき、圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエヤー浮上式搬送車の第１実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】浮上物体受け部材部の拡大を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】浮上物体受け部材部の拡大を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図５】従来のエヤー浮上式搬送車を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図６】エヤー軸受けの浮上能力実験に使用したエヤー圧力負荷面の寸法を示す説明図である。
【図７】（Ａ）従来例と（Ｂ）本実施例とのエヤー軸受の浮上能力の比較を示す説明図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ
２ 固定走行路
３ 浮上物体受け部材（軸受ブロック）
４ リニアモータ
５ カセット
６ 球体（浮上物体）
７ オリフィス
８ エヤーポケット
９ エヤー供給部
１０ 側面のエヤー供給孔
１１ ローラ（浮上物体）
１２ オリフィス
１３ エヤーポケット
１４ ローラ側面に形成したエヤー供給孔
１５ エヤー噴出孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-floating carrier, and more particularly, to a carrier in which a cassette containing semiconductors and liquid crystal substrates is floated with compressed air in a clean room or the like and travels, and the air-floating ability is increased, and a large and heavy-weight cassette is provided. The present invention relates to an air-floating-type transport vehicle capable of transporting air.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 5, a cassette transport vehicle in a clean room has an air supply hole in which a large number of carriages 1 on which a cassette 5 can be mounted are formed and arranged in a fixed portion below a running surface, for example, a fixed running road surface. The carriage 1 is levitated and held by the compressed air spouted from the carriage 15, and the carriage 1 is driven by applying a driving force to the carriage 1 by a linear motor 4 disposed below the fixed traveling path separately from the floating mechanism of the carriage.
For this reason, the carriage 1 is completely out of contact with the fixed traveling path portion, and is excellent in cleanliness. Therefore, the carriage 1 is widely used as a transport vehicle in a clean room.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the recent increase in the size of liquid crystal substrates and the promotion of single-wafer processing, transport vehicles have increased the need to transport larger and heavier cassettes, thus reducing the conventional loading weight to 10 kg. On the other hand, although not particularly limited, for example, a load weight of 70 kg, which is seven times, is required.
However, in the conventional air-floating method of the carriage in the conventional air-floating type transport vehicle, since the compressed air is simply ejected to the lower surface of the carriage which is wider than the opening hole formed in the fixed traveling road surface, the air supply amount is limited by the load load. However, in this case, the compressed air that has been blown out can generate air at the pressure receiving surface without generating a high pressure pool that performs the function of the air bearing. Are diffused and flow out to the outside, so that the air consumption is excessive, and the load capacity and the spring constant, which is the rigidity in the vertical direction, are low.
Therefore, in order to cope with an increase in weight due to a large or heavy cassette, if the number of compressed air ejection holes is increased in proportion to the load, the supply amount (consumption amount) of air is inevitably increased. However, when the load is increased seven times, the required air amount is also increased seven times, so that it is practically impossible to cope with the problem, and there is a problem in that the size and weight of the cassette are limited.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the conventional air-floating carrier, and has a low air consumption, a high load capacity and a high spring constant, both of which are several times higher than the conventional method. It is an object of the present invention to provide an air-floating-type transportation vehicle capable of ensuring a floating capability and easily coping with an increase in the size and weight of a transported object.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an air-floating transport vehicle of the present invention is an air-float transport vehicle that transports a carriage mounted with a cassette along a fixed travel path by using a linear motor, the traveling direction of the fixed travel road surface. A floating object receiving member, and the floating object disposed in the floating object receiving member is levitated and held by the compressed air to support the carriage so as to be able to travel.
[0006]
This air-floating type transport vehicle is provided with a large number of floating objects in the traveling direction of a fixed traveling path, and the floating objects are levitated and held by compressed air, and the carriage is driven by a linear motor on the air. , A high load capacity, a high spring constant floating capability can be ensured, and it is possible to easily cope with an increase in the size and weight of a conveyed object.
[0007]
In this case, the floating object can be a sphere.
[0008]
Since the levitating object is a sphere, it can be easily arranged in the levitating object receiving member, and can easily levitate and hold by compressed air.
[0009]
In this case, the air supply holes for levitating and holding the sphere are arranged at a plurality of positions surrounding the center of the lower surface of the sphere, and the air pocket communicating with the air supply hole is provided in the meridian direction of the floating object receiving member. Can be.
[0010]
Since the air supply holes are arranged at a plurality of positions surrounding the center of the lower surface of the sphere, the air is confined in the air pocket on the lower surface of the sphere, and an air reservoir of high pressure is formed here, A large levitation force (load capacity) can be generated, and the air pocket is formed to have a width in the meridian direction of the sphere, thereby preventing the compressed air ejected from the orifice from flowing out. High load capacity can be secured.
[0011]
In this case, the floating object may be a roller.
[0012]
Since the floating object is a roller, disposition in the floating object receiving member and floating holding by compressed air can be easily performed.
[0013]
Further, in this case, the air supply holes for floating and holding the rollers are arranged at approximately 45 degrees with the center of the lower surface of the roller interposed therebetween, and the air pockets connected to the air supply holes are arranged in the axial direction of the floating object receiving member. Can be provided.
[0014]
The air supply hole is located at approximately 45 degrees with the center of the lower surface of the roller sandwiched, and the air pocket is provided in the axial direction of the floating object receiving member, so that the roller is stably held in the floating object receiving member. Thus, the compressed air can be prevented from flowing out, and a high load capacity can be secured.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an air-floating carrier according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
1 and 2 show a first embodiment of an air-floating carrier according to the present invention.
The air-floating carrier according to the present invention includes a fixed portion, such as a fixed portion, provided with a carriage 1 on which a cassette 5 containing semiconductors and liquid crystal substrates can be loaded along the transport path of the air-floating carrier. A plurality of floating object receiving members 3, such as a bearing block (hereinafter, referred to as a "bearing block"), which are guided by the traveling path 2 so as to be able to travel and are disposed on the fixed traveling path 2 at predetermined intervals along the traveling direction of the carriage 1. 3 ") is lifted and held by the compressed air supplied from the air supply unit 9, and the carriage 1 is held movably by the lifted and held spheres 6. In addition, the vehicle is configured to travel by the linear motor 4 disposed on the fixed traveling path 2 on the fixed side.
[0017]
The carriage 1 is made of a material having a characteristic capable of receiving a thrust by the linear motor 4, and a tray 1 </ b> A on which a cassette 5 can be loaded is disposed at an upper portion. The upper surface and the upper side surface of the fixed traveling path 2 are configured to be able to float by compressed air supplied from an air supply unit 9 formed in the bearing block 3 of the member that is guided and receives the floating object.
Thus, the carriage 1 is caused to slightly float above the upper surface of the fixed traveling path 2 by the compressed air pressure supplied from the air supply unit 9, and is supported movably by the sphere 6 which is levitated and held by the compressed air pressure. To do.
[0018]
The fixed traveling path 2 is provided therein with a linear motor 4 for applying a thrust for driving the carriage 1 to travel. A plurality of the linear motors 4 are arranged at regular or arbitrary intervals along the longitudinal direction of the fixed traveling path 2 so that the carriage 1 can travel continuously or intermittently at a predetermined speed. To
The bearing blocks 3 are disposed symmetrically, for example, at the upper side portions of the fixed traveling path 2.
As shown in FIG. 1, a plurality of the bearing blocks 3, 3 are arranged, for example, at regular intervals along the longitudinal direction of the fixed traveling path 2 in the same manner as the linear motor 4, so that the carriage 1 travels. , And travel on the fixed traveling path 2.
[0019]
Inside the bearing block 3, a hollow air supply section 9 is formed along the longitudinal direction of the bearing block 3. On the upper surface, the lower part of the sphere 6 is not particularly limited. The lower half of the sphere 6 is fitted to form a sphere fitting hole 31 having a hemispherical concave surface so that the sphere 6 can roll smoothly, and between the sphere fitting hole 31 and the air supply unit 9 as shown in FIG. The orifice 7 is formed so as to conduct. Further, an air pocket 8 is formed on the inner surface of the sphere fitting hole 31 so as to be connected to the tip of each orifice 7 and open to the inner surface of the sphere fitting hole 31.
The orifice 7 and the air pocket 8 are provided as a pair, but the number of the orifices 7 and the air pockets 8 provided in one sphere fitting hole 31 is not particularly limited. For example, three spheres 6 are provided at regular intervals as shown in the drawing so that the spheres 6 can be stably and smoothly rolled.
As a result, the air is confined in the air pocket 8 at the lower surface portion of the sphere 6, and the air is stored at a high pressure here, and a large levitation force (load capacity) is generated.
In order to secure this high load capacity, the shape of the air pocket 8 is made to have a width in the meridian direction of the sphere 6 to prevent the compressed air ejected from the orifice 7 from flowing out.
Further, the diameter of the orifice 7 is not particularly limited, but is, for example, from 0.3 mm to 0.5 mm. Has a large spring effect that is a resistance to
In order to effectively form a high pressure pool on the lower surface of the spherical body 6, compressed air is supplied from at least three places from the lower part of the spherical body 6, and the flow of the air is as large as possible near the lowermost part of the spherical body 6. Is important. The pressure in the stay area of the air is high, which results in an increase in the load capacity and an increase in the spring constant. Further, the spring constant can be further improved by reducing the diameter of the compressed air supply hole and increasing the throttle effect of the supply air.
[0020]
An air supply hole 10 is formed in the outer surface of the bearing block 3, and compressed air is supplied from the air supply unit 9 to the space between the outer surface of the fixed traveling path 2 and the inner surface of the carriage 1 from the air supply hole 10. The carriage 1 is formed so as to be supplied to a narrow gap, thereby holding the carriage 1 in the horizontal direction, preventing direct contact between the outer surface of the fixed traveling path 2 and the inner surface of the carriage 1, and allowing the carriage 1 to travel lightly. To do.
[0021]
The sphere 6 is rotated while being fitted into the sphere fitting hole 31 by the traveling carriage 1. However, since the sphere 6 is floated in a space by reducing the diameter of the sphere 6 and by air, The force required for rotation is extremely small, and there is no problem such as abrasion and dust generation.
[0022]
Next, the operation of the air-floating carrier will be described.
When predetermined compressed air is supplied to the air supply unit 9, the compressed air is supplied from the air supply unit 9 to the outer surface of the fixed traveling path 2 through an air supply hole 10 formed in the outer surface of the bearing block 3. At the same time, it is ejected from the orifice 7 through the air pocket 8 into the air pocket inside the sphere fitting hole 31. In this case, the compressed air ejected to the inner surface of the sphere fitting hole 31 causes the sphere 6 fitted in the sphere fitting hole 31 to float and be held by the compressed air pressure.
[0023]
In this state, when the carriage 1 travels along the fixed traveling path 2, as shown in FIG. 2 (B), the compressed air ejected from the air supply holes 10 makes contact with the outer surface of the fixed traveling path 2 and the carriage 1. Are ejected into the narrow gap between the inner surface of the carriage 1 and the carriage 1, thereby keeping the carriage 1 in the horizontal direction, and preventing the outer surface of the fixed traveling path 2 from directly contacting the inner surface of the carriage 1. Further, the lower surface of the carriage 1 is supported by the spherical body 6 which is held in a floating state, and the carriage 1 runs stably and smoothly rolls while the spherical body 6 is fitted into the spherical body fitting hole 31 by running.
At this time, the lower surface of the sphere 6 fitted in the sphere fitting hole 31 prevents the compressed air from flowing out from the air pocket 8 to the outside, and a high pressure pool is formed on the lower surface of the sphere 6. As a result, a large levitation force (increase in load capacity) is generated, and the spring constant is also increased.
As a result, it is possible to obtain a high load capacity and a floating ability with a high spring constant while suppressing the air consumption.
[0024]
Hereinafter, the experimental results will be described.
FIG. 6 shows an arrangement of the air supply holes of the traveling fixed portion used in the test for floating the air of the conventional cassette carrier. The supply of the air was performed from 10 holes having a diameter of 0.4 mm. FIG. 7A shows actual measured values of the levitation force, the spring constant, and the air supply amount.
FIG. 7B shows the result of measuring the levitation force and the like by disposing the sphere 6 levitated by the air of the present invention at the position of the air supply hole in FIG.
[0025]
Comparing the case where the air supply pressure is the same, the present invention is 7 times larger in levitation force (load capacity) and 10 times larger in spring constant than the conventional machine. On the other hand, the air consumption is only 1.5 times.
Therefore, according to the present invention, it is possible to easily cope with the recent increase in size and weight of the cassette.
[0026]
3 and 4 show a second embodiment of the air-floating carrier according to the present invention.
In this example, the sphere 6 which is the above-mentioned floating object is modified into a roller 11, and the roller 11 is fitted into a roller fitting hole 19 formed on the upper surface of the bearing block 3 to float and hold the roller 11. As shown in FIG. 4, a plurality of the air supply holes 12 are formed so as to be arranged at approximately 45 degrees with respect to the center of the lower surface of the roller 11, and the end face of the roller 11 fitted in the roller fitting hole 19. The air supply hole 14 is also formed at a position opposite to the above.
The air pocket 13 formed in the roller fitting hole 19 is electrically connected to the air supply hole 12.
As a result, a high pressure air reservoir is formed below the roller 11 by the plurality of orifices 12 and the air pockets 13, so that a large load capacity can be obtained.
Further, by employing the roller 11, an air supply hole 14 is provided for holding the side surface.
The other configuration and operation and effect are the same as those of the first embodiment, and thus the detailed description is omitted.
[0027]
As described above, the air-floating carrier of the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment.For example, a floating object may be a sphere or a roller. As described above, the same effect can be obtained even when the flying object is a combination of a sphere and a roller, and the configuration thereof can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
[0028]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a large number of floating objects are provided in the traveling direction of the fixed traveling path, the floating objects are levitated and held by the compressed air, and the carriage is driven by the linear motor thereon. In addition, the air consumption can be suppressed, a high load capacity and a high spring constant floating capability can be ensured, and it is possible to easily cope with an increase in the size and weight of a conveyed object.
[0029]
According to the second aspect of the present invention, since the floating object is a sphere, it is easy to dispose the object in the floating object receiving member, and the floating holding by compressed air can be easily performed.
[0030]
According to the third aspect of the present invention, since the air supply holes are arranged at a plurality of positions surrounding the lower surface center of the sphere, the air is confined in the air pocket at the lower surface of the sphere. A high pressure air reservoir can be created here, a large levitation force (load capacity) can be generated, and an air pocket is formed so as to have a width in the meridian direction of the sphere. This prevents the compressed air from flowing out to the outside, and ensures a high load capacity.
[0031]
According to the fourth aspect of the present invention, since the floating object is a roller, the floating object can be easily disposed in the floating object receiving member and held by the compressed air.
[0032]
According to the fifth aspect of the present invention, the air supply holes are arranged at approximately 45 degrees with respect to the center of the lower surface of the roller, and the air pockets are provided in the axial direction of the floating object receiving member. The roller can be stably held in the floating object receiving member, the compressed air can be prevented from flowing out, and a high load capacity can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment of an air-floating carrier according to the present invention, wherein (A) is a front view and (B) is a plan view.
FIGS. 2A and 2B are enlarged views of a floating object receiving member, wherein FIG. 2A is a front view and FIG.
3A and 3B show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a plan view.
FIGS. 4A and 4B are enlarged views of a floating object receiving member, in which FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a plan view.
5A and 5B show a conventional air-floating carrier, wherein FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a plan view.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing dimensions of an air pressure load surface used in an experiment for flying capacity of an air bearing.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a comparison of the floating capacity of the air bearing between (A) the conventional example and (B) the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carriage 2 Fixed traveling path 3 Floating object receiving member (bearing block)
4 Linear motor 5 Cassette 6 Sphere (floating object)
7 Orifice 8 Air pocket 9 Air supply unit 10 Air supply hole 11 on side surface Roller (floating object)
12 orifice 13 air pocket 14 air supply hole 15 formed in roller side surface 15 air ejection hole
