JP2010120759A - 浮上搬送装置及び浮上ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】浮上搬送装置１のランニングコスト及び消費エネルギーの低減を図ると共に、浮上搬送装置１の構成の複雑化を抑えること。
【解決手段】搬送方向に間隔を置いて隣接関係にある浮上ユニット３７間において、後続の浮上ユニット３７の上面における上流寄りのノズル３９の下流側に凸部４１が近接して形成されていること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばガラス基板等の基板を浮上させた状態で搬送する浮上搬送装置、及び圧縮空気等の浮上ガスの圧力を利用して基板を浮上させる浮上ユニットに関する。

近年、浮上搬送装置について種々の開発がなされており、一般的な浮上搬送装置の構成は、次のようになる。

即ち、一般的な浮上搬送装置は、装置フレームを具備しており、この装置フレームは、搬送方向へ延びている。また、装置フレームには、ガラス基板等の基板を搬送方向へ搬送する搬送機構が設けられている。更に、装置フレームには、基板を浮上ガスとしての圧縮空気の圧力を利用して浮上させる複数の浮上ユニットが搬送方向に間隔を置いて配設されており、各浮上ユニットの上面には、圧縮空気を噴出するノズルが形成されている。

したがって、各浮上ユニットのノズルから圧縮空気を噴出して、基板と複数の浮上ユニットとの間に圧力溜まり層（空気溜まり層）を生成しつつ、搬送機構を適宜に動作させる。これにより、浮上搬送装置に供給された基板を浮上させた状態の下で搬送方向へ搬送することができる。

ところで、ガラス基板等の基板はたわみ易く、搬送方向に隣接関係にある浮上ユニット間において、基板の先端部が先行の浮上ユニットの上方領域から後続の浮上ユニットの上方領域へ移行する際に、換言すれば、先行の浮上ユニットから後続の浮上ユニットへ乗り継ぐ際に、基板との間に空気溜まり層を生成していない後続の浮上ユニットの上流側の縁部に干渉して、浮上搬送装置による基板の搬送作業に支障が生じる。そのため、従来の浮上搬送装置においては、(i)基板の浮上量を大きくすること、(ii)後続の浮上ユニットにおける上流寄りのノズル（ノズルの一部分であって上流寄りに位置している部分又は複数のノズルのうち上流寄りに位置しているノズル）からの圧縮空気の噴出量を大きくすること、(iii)基板が先行の浮上ユニットから後続の浮上ユニットへ乗り継ぐ際に、後続の浮上ユニットを先行の浮上ユニットに対して相対的に低くすること等の対策を採っている（特許文献１参照）。
特開２００６−３２４５１０号公報

しかしながら、前述の(i)(ii)の対策を採る場合には、圧縮空気の消費量が増えて、浮上搬送装置のランニングコスト及び消費エネルギーが増大するという問題がある。

また、前述の(iii)の対策を採る場合には、後続の浮上ユニットを先行の浮上ユニットに対して相対的に昇降させる昇降機構が必要になり、浮上搬送装置の構成が複雑化するという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の浮上搬送装置を提供することを目的とをする。

本発明の第１の特徴は、基板を浮上させた状態で搬送方向へ搬送する浮上搬送装置であって、装置フレームに設けられ、基板を前記搬送方向へ搬送する搬送機構と、前記装置フレームに前記搬送方向に沿って設けられ、上面に浮上ガスを噴出するノズルが形成され、浮上ガスの圧力を利用して基板を浮上させる複数の浮上ユニットと、を具備し、前記搬送方向に間隔を置いて隣接関係にある前記浮上ユニット間において、後続の前記浮上ユニットの上面における上流寄りの前記ノズルの下流側に凸部が（上流寄りの前記ノズルに）近接して形成されていることを要旨とする。

なお、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、ブラケット等の介在部材を介して間接的に設けられたことを含む意であって、「浮上ガス」とは、圧縮空気（エア）、アルゴンガス、窒素ガス等の含む意である。また、「上流」とは、前記搬送方向から見て上流のことであって、「下流」とは、前記搬送方向から見て下流のことである。更に、「上流寄りの前記ノズル」とは、前記ノズルの一部分であって上流寄りに位置している部分、又は複数の前記ノズルのうち上流寄りに位置している前記ノズルのことである。

第１の特徴によると、各浮上ユニットの前記ノズルから浮上ガスを圧縮空気を噴出して、基板と複数の前記浮上ユニットとの間に圧力溜まり層（ガス溜まり層）を生成しつつ、前記搬送機構を適宜に動作させる。これにより、前記浮上搬送装置に供給された基板を浮上させた状態の下で前記搬送方向へ搬送することができる。

そして、後続の前記浮上ユニットの上面における上流寄りの前記ノズルの下流側に凸部が近接して形成されているため、基板の先端部が先行の前記浮上ユニットから後続の前記浮上ユニットへ乗り継ぐと、上流寄りの前記ノズルの下流側近傍（換言すれば、後続の前記浮上ユニットの上面における前記凸部の手前側近傍）における浮上ガスの圧力損失が増大して、上流寄りの前記ノズルの近傍に初期圧力溜まり層（初期ガス溜まり層）を生成することができる。なお、前記初期圧力溜まり層は、基板の搬送に伴って前記圧力溜まり層に成長するものである。

本発明の第２の特徴は、浮上ガスの圧力を利用して基板を浮上させる浮上ユニットであって、上面に浮上ガスを噴出するノズルが形成され、上面における一側寄りの前記ノズルの他側に凸部が近接して形成されていることを要旨とする。

第２の特徴からなる前記浮上ユニットを複数用意し、複数の前記浮上ユニットを第１の特徴からなる前記浮上搬送装置の構成要素として用いた場合には、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。

本発明によれば、基板の先端部が先行の前記浮上ユニットから後続の前記浮上ユニットへ乗り継ぐと、上流寄りの前記ノズルの下流側近傍における浮上ガスの圧力損失が増大して、上流寄りの前記ノズルの近傍に初期の圧力溜まり層を生成できるため、浮上ガスの消費量を増やしたり、後続の前記浮上ユニットを先行の前記浮上ユニットに対して相対的に昇降させる昇降機構を用いたりすることなく、基板の先端部と後続の前記浮上ユニットとの干渉を回避して、前記浮上搬送装置による基板の搬送作業を適切に行うことができる。よって、前記浮上搬送装置のランニングコスト及び消費エネルギーの低減を図ると共に、前記浮上搬送装置の構成の複雑化を抑えることができる。

本発明の実施形態について図１から図７を参照して説明する。ここで、図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る浮上ユニットの平面図、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る浮上ユニットの側面図、図２は、本発明の実施形態に浮上ユニットの動作等を説明する図、図３（ａ）から図３（ｅ）は、本発明の実施形態に係る浮上ユニットにおける凸部の上流側近傍の拡大図、図４は、本発明の第１実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図、図５は、図４におけるV-V線に沿った図、図６は、図４における矢視部VIを示す図、図７は、図４におけるVII-VII線に沿った図である。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向を、「ＦＲ」は、後方向を、「Ｌ」は、左方向を、「Ｒ」は、右方向をそれぞれ指してある。

図２から図４に示すように、本発明の実施形態に係る浮上搬送装置１は、例えばガラス基板等の基板Ｗを浮上させた状態で搬送方向（本発明の実施形態にあっては、後方向）へ搬送する装置であって、前後方向へ延びた装置フレーム（支持フレーム）３を具備している。また、装置フレーム３は、前後方向へ延びた支持台５と、この支持台５の下側に一体的に設けられた複数の支柱７と、複数の支柱７に連結するように設けられた複数の補強部材９とを備えている。

支持台５には、基板Ｗを搬送方向へ搬送する搬送機構（搬送ユニット）１１が設けられている。そして、この搬送機構１１の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、支持台５の左右両端付近には、前後方向へ延びたローラ支持部材１３がそれぞれ設けられており、一対のローラ支持部材１３には、基板Ｗの裏面を支持する複数の搬送ローラ１５が前後方向に沿って間隔を置いて設けられている。換言すれば、支持台５の左右両端付近には、ローラ支持部材１３等を介して複数の搬送ローラ１５が前後方向に沿って間隔を置いて設けられている。また、各搬送ローラ１５は、ベアリング等を介して搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能である。

支持台５の前側左部及び前側右部には、複数の搬送ローラ１５を搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる一対の搬送モータ１７（搬送アクチュエータの一例）が設けられている。そして、支持台５における各ローラ支持部材１３の近傍には、前後方向へ延びた駆動軸１９がベアリング等を介して回転可能に設けられており、各駆動軸１９は、対応する搬送モータ１７の出力軸に連動連結してある。更に、各駆動軸１９には、複数のウォーム２１が前後方向に間隔を置いて設けられており、各搬送ローラ１５のローラ軸には、対応するウォーム２１に噛合したウォームホイール２３が一体的に設けられている。

なお、複数の搬送ローラ１５及び搬送モータ１７等を備えた搬送機構１１の代わりに、基板Ｗの端部を把持しかつ前後方向へ移動可能なクランパを備えた別の搬送機構等を用いても構わない。

支持台５には、左右方向へ延びかつ浮上ガスとしての圧縮空気（エア）を収容する複数のチャンバー２５が前後方向へ間隔を置いて設けられている。また、各チャンバー２５の下面には、圧縮空気を導入可能な複数の導入穴２７が貫通して形成されており、各チャンバー２５の上面には、複数の連絡穴２９が貫通して形成されている。更に、各チャンバー２５における各導入穴２７の周縁部には、圧縮空気をチャンバー２５の内部へ供給するファン（浮上ガス供給源の一例）３１がブラケット３３を介して設けられている。なお、前後方向に隣接関係にあるチャンバー２５の間には、左右方向へ延びかつ床Ｂ側に開放した開口部３５が形成されている。

各チャンバー２５における各連絡穴２９の周縁部には、圧縮空気の圧力を利用して基板Ｗを浮上させる中空状の浮上ユニット３７が設けられており、換言すれば、支持台５には、複数の浮上ユニット３７が複数のチャンバー２５等を介して前後方向及び左右方向に沿って設けられている。また、各浮上ユニット３７の側面視形状及び正面視形状は、それぞれＴ字形状を呈してあって、各浮上ユニット３７の内部は、チャンバー２５を介してファン３１に接続されている。更に、各浮上ユニット３７の上面には、圧縮空気を噴出する枠状のノズル３９が貫通して形成されており、各ノズル３９は、特開２００６−１８２５６３号公報に示すように、垂直方向（浮上ユニット３７の上面に垂直な方向）に対してユニット中心側（浮上ユニット３７の中心側）へ傾斜するようになっている。なお、各浮上ユニット３７の上面に枠状のノズル３９が貫通して形成されるの代わりに、丸穴状の複数のノズルが形成されるようにしても構わない。

図１（ａ）（ｂ）、図２、及び図３（ａ）に示すように、搬送方向に間隔を置いて隣接関係にある浮上ユニット３７間において、後続の浮上ユニット３７の上面には、搬送幅方向（浮上ユニット３７の幅方向）及び搬送方向（浮上ユニット３７の長さ方向）へ延びた平坦な凸部４１が形成されている。また、各凸部４１は、上流寄りのノズル３９ａの下流側（一側寄りのノズル３９ａの他側）に近接してあればよく、下流寄りのノズル３９ｂの上流側（他側寄りのノズル３９ｂの一側）に近接しなくても構わない。なお、上流寄りのノズル３９ａとは、ノズル３９の一部分であって上流寄りに位置している部分のことであって、下流寄りのノズル３９ｂとは、ノズル３９の一部分であって下流寄りに位置している部分のことである。

ここで、図３（ｂ）（ｃ）（ｅ）に示すように、各凸部４１の上流側（図３において左側）の上縁につば部４３が形成されるようにしてもよく、特に、図３（ｂ）（ｅ）に示すように、つば部４３が搬送方向の反対方向（換言すれば、先端方向（図３において左方向））に向かって徐々に薄くなるようにすることが望ましい。また、図３（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すように、各凸部４１の上流側の下縁に隅肉部４５が形成されるようにしてもよい。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

各ファン３１を適宜に作動させて、各浮上ユニット３７の内部へ圧縮空気をチャンバー２５を介して供給することにより、各浮上ユニット３７のノズル３９から圧縮空気を噴出して、基板Ｗと複数の浮上ユニット３７との間に圧力溜まり層（空気溜まり層）Ｓを生成する（図２参照）。特に、各ノズル３９が垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜するようになっているため、基板Ｗと複数の浮上ユニット３７との間に略均一な圧力溜まり層Ｓを生成することができる。また、一対の搬送モータ１７の駆動により複数の搬送ローラ１５を搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる。これにより、浮上搬送装置１に供給された基板Ｗを浮上させた状態で搬送方向へ搬送することができる。

そして、図２に示すように、後続の浮上ユニット３７の上面における上流寄りのノズル３９ａの下流側に凸部４１が近接して形成されているため、基板Ｗの先端部が先行の浮上ユニット３７から後続の浮上ユニット３７へ乗り継ぐと、上流寄りのノズル３９ａの下流側近傍（換言すれば、後続の浮上ユニット３７の上面における凸部４１の手前側近傍）における圧縮空気の圧力損失が増大して、上流寄りのノズル３９ａの近傍に初期圧力溜まり層（初期空気溜まり層）Ｅを生成することができる。特に、図３（ｂ）（ｅ）に示すように、各凸部４１の上流側の上縁に搬送方向の反対方向に向かって徐々に薄くなるつば部４３が形成された場合にあっては、上流寄りのノズル３９ａの下流側近傍における圧縮空気の圧力損失がより増大して、上流寄りのノズル３９ａの近傍に初期圧力溜まり層Ｅを安定的かつ確実に生成することができる。なお、初期圧力溜まり層Ｅは、基板Ｗの搬送に伴って圧力溜まり層Ｓに成長するものである。

従って、本発明の実施形態によれば、基板Ｗの先端部が先行の浮上ユニット３７から後続の浮上ユニット３７へ乗り継ぐと、上流寄りのノズル３９ａの下流側近傍における圧縮空気の圧力損失が増大して、上流寄りのノズル３９ａの近傍に初期圧力溜まり層Ｅを生成することができるため、圧縮空気の消費量を増やしたり、後続の浮上ユニット３７を先行の浮上ユニット３７に対して相対的に昇降させる昇降機構を用いたりすることなく、基板Ｗの先端部と後続の浮上ユニット３７との干渉を回避して、浮上搬送装置１による基板Ｗの搬送作業を適切に行うことができる。よって、浮上搬送装置１のランニングコスト及び消費エネルギーの低減を図ると共に、浮上搬送装置１の構成の複雑化を抑えることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る浮上ユニットの平面図、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る浮上ユニットの側面図である。 本発明の実施形態に浮上ユニットの動作等を説明する図である。 図３（ａ）から図３（ｅ）は、本発明の実施形態に係る浮上ユニットにおける凸部の上流側近傍の拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図である。 図４におけるV-V線に沿った図である。 図４における矢視部VIを示す図である。 図４におけるVII-VII線に沿った図である。

符号の説明

Ｅ 初期の圧力溜まり層
Ｓ 圧力溜まり層
Ｗ 基板
１ 浮上搬送装置
３ 装置フレーム
１１ 搬送機構
１５ 搬送ローラ
１７ 搬送モータ
２５ チャンバー
３１ ファン
３７ 浮上ユニット
３９ ノズル
３９ａ 上流寄りのノズル
３９ｂ 下流寄りのノズル
４１ 凸部
４３ つば部
４５ 隅肉部

Claims (6)

1. 基板を浮上させた状態で搬送方向へ搬送する浮上搬送装置であって、
   装置フレームに設けられ、基板を前記搬送方向へ搬送する搬送機構と、
   前記装置フレームに前記搬送方向に沿って設けられ、上面に浮上ガスを噴出するノズルが形成され、浮上ガスの圧力を利用して基板を浮上させる複数の浮上ユニットと、を具備し、
   前記搬送方向に間隔を置いて隣接関係にある前記浮上ユニット間において、後続の前記浮上ユニットの上面における上流寄りの前記ノズルの下流側に凸部が近接して形成されていることを特徴とする浮上搬送装置。
2. 前記ノズルが垂直方向に対して前記浮上ユニットのユニット中心側に傾斜するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の浮上搬送装置。
3. 前記凸部の上流側の上縁につば部が形成され、前記つば部が前記搬送方向の反対方向に向かって徐々に薄くなるようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浮上搬送装置。
4. 浮上ガスの圧力を利用して基板を浮上させる浮上ユニットであって、
   上面に浮上ガスを噴出するノズルが形成され、上面における一側寄りの前記ノズルの他側に凸部が近接して形成されていることを特徴とする浮上ユニット。
5. 前記ノズルが垂直方向に対してユニット中心側に傾斜するようになっていることを特徴とする請求項４に記載の浮上ユニット。
6. 前記凸部の一側の上縁につば部が形成され、前記つば部が先端に向かって徐々に薄くなるようになっていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の浮上ユニット。

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