JP2013237533A - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電力消費の増加を抑えつつ、ワークに対する吸着力を維持し、ワークを安定して搬送できる。
【解決手段】搬送装置は、複数の回転体と、複数の回転体によって無端状に張架され、内周側から外周側に貫通する複数の貫通孔112bを有し、ワークを搬送する、搬送方向に平行に対向配置された複数の搬送部112と、搬送部の搬送方向に移動する部位の内周面と接し、減圧される減圧空間を囲繞する囲繞部116と、貫通孔を閉塞し、ワークの自重によって貫通孔を開口する開閉部118と、を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、比較的薄い板ガラス等を搬送する搬送装置および搬送方法に関する。
従来、板ガラス等の薄板状のワークの搬送には、例えば、ベルトコンベアが用いられている。近年、ワークの薄型化や軽量化が進んでおり、ワークとベルトの間の摩擦抵抗が小さくなって滑りやすくなり、搬送速度によっては安定した搬送が困難となっている。
そこで、ベルトの下部に負圧配管を接続した負圧チャンバを設け、さらにベルトには所定のピッチ間隔をもって吸着孔を設け、吸着孔を通じてワークを吸着する搬送装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2011−077440号公報
上述した特許文献1の搬送装置では、ベルトに載置されたワークによって吸着孔が閉塞されることで、負圧チャンバによる負圧配管の減圧が適切に遂行されている。しかし、複数の吸着孔のいずれかの上面にワークが載置されず、すなわち吸着孔の開口が閉塞されずに開放されていると、吸着孔から空気が浸入し、負圧配管の減圧効果が減退してしまう。
そのため、ワークに作用する吸着力が低下し安定した搬送が困難となる。また、十分な減圧効果を得るためには、負圧チャンバの動力を大きくしなくてはならず消費電力が増加してしまう。
本発明の目的は、電力消費の増加を抑えつつ、ワークに対する吸着力を維持し、ワークを安定して搬送することが可能な搬送装置および搬送方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の搬送装置は、複数の回転体と、複数の回転体によって無端状に張架され、内周側から外周側に貫通する複数の貫通孔を有し、ワークを搬送する、搬送方向に平行に対向配置された複数の搬送部と、搬送部の搬送方向に移動する部位の内周面を壁面とし、壁面に接して減圧される減圧空間を囲繞する囲繞部と、貫通孔を閉塞し、ワークの自重によって貫通孔を開口する開閉部と、を備えることを特徴とする。
開閉部は、貫通孔を閉塞可能な蓋部と、蓋部を貫通孔に閉塞する方向に弾性力を与える弾性部と、貫通孔の内部に挿通し、ワークの自重によって蓋部を開口する昇降部と、を備えてもよい。
囲繞部は、減圧空間を搬送方向に複数に区分けし、それぞれの減圧空間が独立して減圧され、それぞれの減圧空間ごとに、複数の貫通孔が連通可能であってもよい。
上記課題を解決するために、本発明の搬送方法は、複数の回転体によって無端状に張架され、内周側から外周側に貫通する複数の貫通孔を有し、搬送方向に平行に対向配置された複数の搬送部に、ワークを貫通孔を閉塞するように載置し、ワークの自重によって貫通孔を開口し、複数の搬送部のうち、搬送方向に移動する部位の内周面と接し、減圧される減圧空間と、貫通孔が連通し、ワークを貫通孔に吸着することを特徴とする。
本発明によれば、電力消費の増加を抑えつつ、ワークに対する吸着力を維持し、ワークを安定して搬送することができる。
搬送装置の構造を説明するための説明図である。 囲繞部近傍部分の搬送方向に平行な鉛直断面図である。 第1変形例における開閉部を説明するための説明図である。 第2変形例における突起部および開閉部を説明するための説明図である。 搬送方法を説明するためのフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
本実施形態の搬送装置は、薄板状のワークを搬送するものであり、ここでは、板厚1mm以下程度のガラス板をワークとして搬送する搬送装置について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における搬送装置100の構造を説明するための説明図である。図1(a)は、搬送装置100の上面図を示し、図1(b)は、搬送装置100の正面図を示し、図1(c)は、搬送装置100の側面図を示す。ただし、図1においては、説明の便宜上、搬送装置100の搬送方向の長さを短く示している。
また、図2は、後述する囲繞部116近傍部分の搬送方向に平行な鉛直断面図である。ただし、図2では、図中、右側の2つの突起部112aを断面で示し、図中、左側の2つの突起部112aは側面図を示す。
搬送装置100は、回転体110と、搬送部112と、浮上部114と、囲繞部116と、開閉部118(図2(a)参照)とを含んで構成される。
回転体110は、中央に貫通孔を有する環状部材であって、搬送方向に複数(本実施形態では2つ)配置される。また、回転体110は、水平かつ搬送方向に垂直な方向に対向して複数(本実施形態では2つ)配置され、それぞれシャフト110aの一端と固定されシャフト110aと一体となって回転する。したがって、回転体110の回転軸は、水平かつ搬送方向に垂直となる。
ベース102は、搬送装置100の土台である。支持脚104は、このベース102に直立して固定されている。そして、支持脚104の上部には貫通孔104aが設けられている。シャフト110aは、この貫通孔104aの内周面に設けられたベアリングを介して回転自在に軸支される。
搬送方向の上流側に配された2本のシャフト110aの他端には、プーリ110bが取り付けられている。プーリ110bは、シャフト110aと一体となって回転する。支持脚104の下部にも貫通孔104bが設けられており、シャフト110cは、対向する貫通孔104bの両方に挿通され、貫通孔104bの内周面に設けられたベアリングを介して回転自在に軸支される。
また、シャフト110cにも、プーリ110dが取り付けられており、プーリ110dは、シャフト110cと一体となって回転する。ベルト110eは、鉛直上方に位置するプーリ110bと鉛直下方に位置するプーリ110dによって無端状に張架され、プーリ110dの回転力をプーリ110bに伝達する。
シャフト110cの一端には、軸継手110fが設けられる。軸継手110fのうち、シャフト110cの逆側には、モータ等の駆動装置110gのシャフトの一端が嵌入される。シャフト110cには、軸継手110fによって駆動装置110gの回転力が伝達される。
回転体110は、このような機構によって駆動装置110gの回転力が伝達されて回転する。ここでは、1つの駆動装置110gが回転体110を回転させる構成を例に挙げたが、例えば、複数の駆動装置110gが同期して回転体110を回転させるとしてもよい。また、ここでは、プーリ110b、110dが、回転体110の対向方向の内側に配される構成を例に挙げたが、回転体110の対向方向の外側に配されてもよい。
搬送部112は、例えばベルトで構成され、複数の回転体110によって無端状に張架されて、回転体110の回転に伴い、図1(c)に示す白抜き矢印Yの方向に回転する。図1(a)に示すように、搬送部112は、搬送方向に平行に、複数(本実施形態では2つ)対向配置される。また、搬送部112は、複数の突起部112aを有する。
突起部112aは、例えば樹脂等で構成され、搬送部112の表面に搬送方向に沿って複数配されてワークWを接触支持する。搬送部112は、図1(c)に示す白抜き矢印Yの方向へ回転することで、突起部112aに接触支持されたワークWを図1(a)に示す白抜き矢印Xの方向に搬送する。
また、突起部112aには、それぞれ、搬送部112の内周側から突起部112aの先端(搬送部112の外周側)に貫通する貫通孔112bが設けられている。
浮上部114は、例えば、圧縮空気を噴出する噴出装置等で構成され、搬送方向に平行に配置された複数の搬送部112間のベース102上に載置されている。浮上部114は、鉛直上方への気体の流れを生じさせ、ワークWの一部を浮上させる。
具体的には、ワークWを突起部112aで接触支持した状態で、浮上部114が気体(圧縮空気)を噴出して鉛直上方への気体の流れを生じさせると、浮上部114とワークWの間の空気の圧力が高まる。ワークWは、搬送中、この空気の圧力による鉛直上方への力と、ワークWの自重に対する突起部112aからの反力で支持されることとなる。
このとき、浮上部114は、ワークWを支持する空気の圧力として、圧縮空気の噴出方向の動圧ではなく、ワークWの下方の空間が狭く四方に分散しようとする空気の動きが抑制された結果生じる静圧を利用するため、少ない動力でワークWを支持可能となる。
囲繞部116は、中空構造であって、図1に示す支持棒116aに固定支持された状態で搬送部112の内周側に配される。
詳細には、囲繞部116は、図2(a)に示すように、搬送部112の搬送方向に移動する鉛直上部側の部位の内周面を壁面とし、この壁面に接する減圧空間Sを囲繞する。囲繞部116は、空気が排気される排気口116bを有し、排気口116bには、ポンプPと連通する配管Lが固定される。そして、減圧空間Sは、ポンプPによって減圧される。
また、囲繞部116は、減圧空間Sを搬送方向に複数に区分けし、それぞれの減圧空間Sが独立して、ポンプPによって減圧されている。このように、減圧空間Sを区分けする構成により、いずれかの減圧空間Sの密閉性が低下して圧力を低く維持できなくなっても、それに伴って他の減圧空間Sの圧力が変動するのを回避することが可能となる。
上述した突起部112aは、搬送部112の外周側に突出するのみならず、搬送部112の内周側にも突出しており、搬送部112の回転に伴って、減圧空間Sの内部を通過する。
囲繞部116には、突起部112aの搬送方向の移動を妨げないように、突起部112aの軌跡に重なる、搬送方向の上流と下流の端部に、搬送方向に貫通する通過孔116cが設けられている。
通過孔116cには、例えば、可撓性を有するシート状の帳(不図示)などが配され、突起部112aを通過可能としつつ、隣接する減圧空間Sの間の空気の流れを制限する。そのため、帳を設ける構成により、隣接する減圧空間Sのうち、一方の圧力が上昇しても、他方の圧力に与える影響を低減することができる。
そして、突起部112aのうち、搬送部112の内周側の端部が減圧空間Sの内部に位置するとき、突起部112aに設けられた貫通孔112bが減圧空間Sと連通可能となる。それぞれの減圧空間Sごとに、複数、本実施形態においては2つの貫通孔112bが同時に連通可能である。
こうして、貫通孔112bから減圧空間Sに空気が吸引され、ワークWが突起部112aに吸着されることで、搬送装置100は、ワークWと突起部112aとの摩擦力を高め、安定した搬送を実現している。
このとき、ワークWが載置されている突起部112aの貫通孔112bは、ワークWによって閉塞された状態となっている。一方、図2(b)に示す従来例のように、ワークWが載置されていない突起部112aの貫通孔112bが、閉塞されずに開放されていると、開放された貫通孔112bから空気が浸入し、減圧空間Sの圧力が上昇して、ワークWに作用する吸着力が低下してしまう。そこで、本実施形態の搬送装置100は、図2(a)のような開閉部118を備える。
開閉部118は、図2(a)に示すように、弾性部118aと、蓋部118bと、昇降部118cとを含んで構成される。
弾性部118aは、例えば、引張バネなどの弾性部材で構成され、一端が突起部112aの内側に固定され、他端が蓋部118bに固定される。
蓋部118bは、突起部112aのうち、搬送部112の内周側の端部における、貫通孔112bの径以上の直径を有する円盤部材であって、貫通孔112bの下端開口を閉塞することができる。弾性部118aは、蓋部118bに、貫通孔112bを閉塞する方向に弾性力を作用させる。
昇降部118cは、例えば、円柱部材であって、貫通孔112bの内部に貫通孔112bに沿って挿通し、ワークWの自重によって蓋部118bを開口することができる。
図2(a)中、右端の突起部112aのようにワークWが載置されていない場合、弾性部118aの弾性力によって、蓋部118bが突起部112aに押し付けられ、突起部112aに固定された昇降部118cの一端は、貫通孔112bの開口面から突出している。このとき、貫通孔112bは、減圧空間Sに対し、蓋部118bによって閉塞された状態となっている。すなわち、貫通孔112bから減圧空間Sに空気が流入しないか、あるいは流入し難い。
また、図2(a)中、右から2番目の突起部112aのようにワークWが載置されている場合、昇降部118cは、ワークWの自重によって貫通孔112bの鉛直下方に移動する。そして、昇降部118cに固定された蓋部118bも、弾性部118aの弾性力に抗して、搬送部112の内周側の端部から離隔する。こうして、貫通孔112bは、減圧空間Sに対し、開口することとなる。
このように、開閉部118は、減圧空間Sに対し、貫通孔112bを閉塞したり、ワークWの自重によって貫通孔112bを開口したりする。すなわち、開閉部118は、ワークWが載置されずに、ワークWによって閉塞されていない貫通孔112bについては閉塞し、ワークWが載置された貫通孔112bについては開口する。
こうして、突起部112aにワークWが載置されていると、ワークW自体によって貫通孔112bを閉塞して減圧空間Sの圧力を維持し、突起部112aにワークWが載置されていないと、開閉部118が貫通孔112bを閉塞して減圧空間Sの圧力を維持する。
上述したように、本実施形態の搬送装置100は、ワークWが載置されていない貫通孔112bから減圧空間Sに流入する空気を抑制し、減圧空間Sの圧力が上昇する事態を回避することができる。こうして、搬送装置100は、ポンプPの動力を大きくして電力消費を増加させずとも、ワークWに対する吸着力を維持し、ワークWを安定して搬送することが可能となる。
(第1変形例)
図3は、第1変形例における開閉部218を説明するための説明図であり、図2に対応する断面図のうち、開閉部218近傍を抽出して示し、図3(a)は、ワークWが載置されていない状態、図3(b)は、ワークWが載置された状態をそれぞれ図示する。
図3(a)に示すように、開閉部218は、弾性部218a、蓋部218b、昇降部218cを含んで構成される。
弾性部218aは、例えばテンションバネで構成され、一端が突起部112aの外側に固定され、他端は、弾性部218aの中心側から一端への延在方向に対して、直角方向に延在する。また、弾性部218aの他端は、蓋部218bに固定される。
蓋部218bは、蓋部118bと同様、突起部112aのうち、搬送部112の内周側の端部の貫通孔112bの径以上の直径を有する円盤部材である。また、蓋部218bの中央には、厚さ方向に窪んだ溝220が設けられている。弾性部218aは、蓋部218bに、貫通孔112bを閉塞する方向に弾性力を作用させる。
昇降部218cは、昇降部118cと同様、例えば、円柱部材であって、貫通孔112bの内部に貫通孔112bに沿って挿通し、ワークWの自重によって蓋部118bを開口することができる。
昇降部218cの他端には、昇降部218cの長手方向に直交する方向に貫通する孔222が設けられている。この孔222には、蓋部218bの溝220に固定された回転軸224が挿通している。そのため、昇降部218cは、回転軸224を中心として、蓋部218bに対して回転自在に取り付けられている。
図3(a)に示すように、突起部112aにワークWが載置されていない場合、弾性部218aの弾性力によって、蓋部218bが突起部112aに押し付けられ、突起部112aに固定された昇降部218cの一端は、貫通孔112bから突出している。このとき、貫通孔112bは、減圧空間Sに対し、蓋部218bによって閉塞された状態となっている。
図3(b)に示すように、突起部112aにワークWが載置されている場合、昇降部218cの一端は、ワークWの自重によって貫通孔112bの内側に移動する。そして、昇降部218cが回転自在に固定された蓋部218bも、弾性部218aの弾性力に抗して回転し、図3(b)中、左側が搬送部112の内周側の端部から離隔する。このとき、貫通孔112bは、減圧空間Sに対し、開口した状態となる。
こうして、突起部112aにワークWが載置されていると、ワークW自体によって貫通孔112bを閉塞して減圧空間Sの圧力を維持し、突起部112aにワークWが載置されていないと、開閉部218が貫通孔112bを閉塞して減圧空間Sの圧力を維持する。
かかる第1変形例の開閉部218も、上述した開閉部118と同様、減圧空間Sに対し、貫通孔112bを閉塞し、ワークWの自重によって貫通孔112bを開口する。そのため、搬送装置100は、ワークWが載置されていない貫通孔112bから減圧空間Sに流入する空気を抑制し、ワークWに対する吸着力を維持し、ワークWを安定して搬送することが可能となる。
(第2変形例)
図4は、第2変形例における突起部312aおよび開閉部318を説明するための説明図であり、図2に対応する断面図のうち、開閉部318近傍を抽出して示し、図4(a)は、ワークWが載置されていない状態、図4(b)は、ワークWが載置された状態をそれぞれ図示する。
第2変形例における突起部312aは、突起部112aと同様、例えば樹脂等で構成され、搬送部112の表面に搬送方向に沿って複数配されてワークWを接触支持する。また、突起部312aには、それぞれ、搬送部112の内周側から突起部312aの先端(搬送部112の外周側)に貫通する貫通孔312bが設けられている。
ただし、図4(a)に示すように、突起部312aは、突起部112aと異なり、搬送部112の内周側の端部は常に閉塞している。さらに、貫通孔312bは、貫通孔112bと異なり、突起部312aの突出方向と垂直な方向に貫通する横孔312cを含んで構成される。
また、開閉部318は、弾性部318a、蓋部318b、昇降部318cを含んで構成される。
弾性部318aは、例えば、圧縮バネなどで構成され、一端が突起部312aのうち、搬送部112の内周側の端部の内側に固定され、他端が蓋部318bに固定される。
蓋部318bは、突起部312aの内径より小さい径の円盤部材であって、その厚さは、横孔312cの、突起部312aの突出方向の幅よりも大きい。また、蓋部318bには、弾性部318aが固定された側と逆側の面に、昇降部318cが固定される。弾性部318aは、蓋部318bに、貫通孔312b(横孔312c)を閉塞する方向に弾性力を作用させる。
昇降部318cは、昇降部118cと同様、例えば、円柱部材であって、貫通孔312bの内部に挿通し、ワークWの自重によって蓋部318bを開口することができる。
図4(a)に示すように、突起部312aにワークWが載置されていない場合、弾性部318aの弾性力と、蓋部318bおよび昇降部318cの自重とが図4(a)に示す位置でつり合う。このつり合いの状態において、蓋部318bが突起部312aの横孔312cを閉塞するように、弾性部318aの弾性係数や初期長さが調整されている。
図4(b)に示すように、突起部312aにワークWが載置されている場合、昇降部318cの一端は、ワークWの自重によって貫通孔312bの内側に移動する。そして、昇降部318cに固定された蓋部318bも、弾性部318aの弾性力に抗して、鉛直下方に下降する。こうして、蓋部318bが横孔312cより低い位置に移動し、貫通孔312bは、減圧空間Sに対し、開口することとなる。
こうして、突起部312aにワークWが載置されていると、ワークW自体によって貫通孔312bを閉塞して減圧空間Sの圧力を維持し、突起部312aにワークWが載置されていないと、開閉部318が貫通孔312bを閉塞して減圧空間Sの圧力を維持する。
かかる第2変形例の開閉部318も、上述した開閉部118と同様、減圧空間Sに対し、貫通孔312bを閉塞し、ワークWの自重によって貫通孔312bを開口するため、搬送装置100は、貫通孔312bから減圧空間Sに流入する空気を抑制し、ワークWに対する吸着力を維持し、ワークWを安定して搬送することが可能となる。
(搬送方法)
図5は、搬送方法を説明するためのフローチャートである。図5に示すように、まず、搬送部112に、ワークWが載置され、貫通孔112bを閉塞する(S400)。このとき、ワークWが載置されていない突起部112aの貫通孔112bについては、開閉部118によって閉塞されている。
そして、昇降部118cの一端が、ワークWの自重によって貫通孔112bの内側に収まり、昇降部118cに固定された蓋部118bも、突起部112aのうち、搬送部112の内周側の端部から離隔する(S402)。こうして、貫通孔112bは開口し(S404)、減圧空間Sと貫通孔112bが連通する(S406)。
そして、貫通孔112bから減圧空間Sに空気が吸引され、ワークWが貫通孔112bに吸着した後(S408)、搬送部112が回転し、ワークWが搬送される(S410)。
かかる搬送方法によれば、ワークWが載置されていない貫通孔112bから減圧空間Sに流入する空気を抑制し、ワークWに対する吸着力を維持し、ワークWを安定して搬送することが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上述した実施形態では、減圧空間Sは、ポンプPによって減圧される場合について説明したが、エゼクタなど、他の減圧装置で減圧されてもよい。
また、上述した実施形態では、囲繞部116が、減圧空間Sを、搬送方向に複数に区分けする場合について説明したが、囲繞部116は、減圧空間Sを区分けせず、1つの減圧空間Sを囲繞してもよい。
なお、本明細書の搬送方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。
本発明は、比較的薄い板ガラス等を搬送する搬送装置および搬送方法に利用することができる。
100 …搬送装置
110 …回転体
112 …搬送部
112b、312b …貫通孔
114 …浮上部
116 …囲繞部
118、218、318 …開閉部
118a、218a、318a …弾性部
118b、218b、318b …蓋部
118c、218c、318c …昇降部
S …減圧空間
W …ワーク

Claims (4)

  1. 複数の回転体と、
    前記複数の回転体によって無端状に張架され、内周側から外周側に貫通する複数の貫通孔を有し、ワークを搬送する、搬送方向に平行に対向配置された複数の搬送部と、
    前記搬送部の搬送方向に移動する部位の内周面を壁面とし、該壁面に接して減圧される減圧空間を囲繞する囲繞部と、
    前記貫通孔を閉塞し、前記ワークの自重によって該貫通孔を開口する開閉部と、
    を備えることを特徴とする搬送装置。
  2. 前記開閉部は、
    前記貫通孔を閉塞可能な蓋部と、
    前記蓋部を前記貫通孔に閉塞する方向に弾性力を与える弾性部と、
    前記貫通孔の内部に挿通し、前記ワークの自重によって前記蓋部を開口する昇降部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3. 前記囲繞部は、前記減圧空間を搬送方向に複数に区分けし、それぞれの該減圧空間が独立して減圧され、
    前記それぞれの減圧空間ごとに、前記複数の貫通孔が連通可能であることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の搬送装置。
  4. 複数の回転体によって無端状に張架され、内周側から外周側に貫通する複数の貫通孔を有し、搬送方向に平行に対向配置された複数の搬送部に、ワークを該貫通孔を閉塞するように載置し、
    前記ワークの自重によって前記貫通孔を開口し、
    前記複数の搬送部のうち、搬送方向に移動する部位の内周面と接し、減圧される減圧空間と、前記貫通孔が連通し、
    前記ワークを前記貫通孔に吸着することを特徴とする搬送方法。
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