JP5110480B2 - 非接触搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、薄板状のワークを吸引して非接触な状態で保持搬送することが可能な非接触搬送装置に関する。

従来から、例えば、液晶表示装置に用いられる液晶ガラス基板や半導体ウエハ等の薄板状のワークを搬送する際、前記ワークを流体によって浮上させて保持する非接触搬送装置が用いられている。

このような非接触搬送装置は、上下方向に貫通した複数の通路を有する搬送パッドを備え、前記通路に供給された圧力流体が、その下端部に形成された開口部から噴出されて前記搬送パッドの下面に沿って流通する。この搬送パッドを含む非接触搬送装置を、ロボットアーム等でワークの上方へと移動させ、該ワークに接近させることにより、前記搬送パッドの下面とワークとの間を高速で流通する圧力流体に起因してベルヌーイ効果により負圧が発生し、前記ワークが搬送パッド側へと吸引されて非接触で保持される（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、流体供給口を有した供給柱の下部に、周方向に沿って開口した流体排出路を備えた排出盤の装着された非接触搬送装置が開示されている。この流体排出路は、排出盤の周方向に沿って連続的に形成された隙間からなり、流体供給口から供給された圧力流体を、流体排出路から排出盤の周方向へと導出することにより、負圧を発生させてワークを吸引する構成としている。

このような非接触搬送装置で搬送されるワークとしては、半導体ウエハ等の円板状のものが一般的であり、前記ワークを保持するために、圧力流体を搬送パッドの中心から開口部を通じて放射状に流通させている。

特開平１０−１８１８７９号公報 特開２００６−３４６７８３号公報

近年、上述したように円板状のワークのみでなく、例えば、太陽電池を構成するセル等の薄板矩形状のワークを非接触搬送装置で搬送したいという要請がある。しかしながら、上述したような非接触搬送装置で矩形状のワークを搬送しようとした場合には、圧力流体を搬送パッドの中心から放射状且つ同流量で導出する構成であるため、ワークの角部近傍に臨む位置まで十分に前記圧力流体を供給することができず、その結果として、該角部近傍の十分な吸引力（保持力）が得られないことが懸念される。

このような場合には、ワークにおける中心部近傍は、十分な流量で流体が供給されているため、確実且つ安定的に保持されることとなるが、前記ワークにおける角部近傍を安定的に保持することができないため、前記ワークの搬送時等において前記角部近傍に振動が生じてしまい、該振動に起因したワークの破損等を招くことも想定される。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、ワークの形状に応じた供給量で圧力流体を供給し、非円形状のワークを確実且つ安定的に保持して搬送可能な非接触搬送装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、圧力流体の供給作用下にワークを吸引し、該ワークを非接触状態で保持搬送する非接触搬送装置において、
前記ワークの形状に対応した外形形状で形成されるボディと、
前記ワークに臨む前記ボディの端面に設けられ、前記圧力流体を前記端面に沿って導出する複数の導出孔を有した流体導出部と、
を備え、
前記ボディには、前記導出孔からの離間距離が異なる複数の外縁部を有し、前記導出孔が、前記外縁部に臨み、且つ、該導出孔と前記外縁部との離間距離に比例した通路断面積でそれぞれ形成されることを特徴とする。

本発明によれば、ボディが、ワークの形状に対応した複数の外縁部を有する外形形状で形成されると共に、前記ボディの端面には、前記ワークに臨むように流体導出部が設けられる。この流体導出部には、圧力流体を導出し、ボディの端面に沿って流通させる複数の導出孔が設けられ、前記導出孔の通路断面積が、該導出孔から外縁部までの離間距離に比例するように設定される。

従って、通路断面積が、外縁部との離間距離に応じて設定された複数の導出孔からそれぞれ圧力流体を導出することにより、ボディの端面に沿ってそれぞれの外縁部近傍まで略同一の流量で前記圧力流体を供給することができる。そのため、非円形状のワークにおける各部位に臨む位置まで圧力流体を十分な流量で流通させ、該圧力流体の流通によって発生した負圧によって前記ワークを確実且つ安定的に保持して搬送することができる。

また、導出孔を、外縁部の数量と同数に設定し、且つ、前記外縁部の側壁と直交するように設けるとよい。

さらに、導出孔を、ボディの端面と平行な幅方向に大きく、該幅方向と直交する前記ボディの厚さ方向に小さな断面扁平状で形成するとよい。

さらにまた、ボディを、外縁部において、４つの第１辺と、該第１辺の間に設けられ、該第１辺に対して所定角度で傾斜した４つの第２辺とを有した八角形状に形成すると共に、導出孔は、第１辺に臨む４つの第１通路と、前記第１通路の間に設けられ、前記第２辺に臨む４つの第２通路とを備えるとよい。

さらに、導出孔を、流体導出部において窪んだ溝状に形成するとよい。

さらにまた、本発明は、圧力流体の供給作用下にワークを吸引し、該ワークを非接触状態で保持搬送する非接触搬送装置において、
前記ワークの形状に対応した外形形状で形成されるボディと、
前記ワークに臨む前記ボディの端面に設けられ、前記端面と離間し前記圧力流体を前記端面に沿って導出する導出孔を有した流体導出部と、
を備え、
前記ボディには、前記流体導出部からの離間距離が異なる複数の外縁部を有し、前記導出孔が、前記外縁部に臨み、且つ、該外縁部との離間距離に比例した前記端面との間の間隔を有して連続的に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ボディを、ワークの形状に対応した複数の外縁部を有する外形形状で形成し、前記ボディの端面に前記ワークに臨んだ流体導出部を設け、しかも、前記流体導出部に、圧力流体を導出してボディの端面に沿って流通させる複数の導出孔を設けて該導出孔の通路断面積を、該導出孔から外縁部までの離間距離に比例するように設定することにより、前記導出孔から導出される圧力流体の流量を、それぞれ離間距離の異なる外縁部近傍まで略同一の流量で供給することが可能となる。その結果、非円形状のワークでも、該ワークにおける各部位に臨む位置まで圧力流体を十分な流量で流通させ、該圧力流体の流通によって発生した負圧を利用して前記ワークを確実且つ安定的に保持して搬送することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る非接触搬送装置の分解斜視図である。 図１とは別の方向から見た非接触搬送装置の分解斜視図である。 図１の非接触搬送装置の全体断面図である。 図２の非接触搬送装置を下面側から見た平面図である。 プレートの平面図である。 図３の拡大断面図である。 図７Ａは、図４のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿った断面図であり、図７Ｂは、図４のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。 図８Ａは、図１に示す非接触搬送装置において、非円形状のワークを保持した際の該ワークの角部近傍における振動変化を示す特性曲線図であり、図８Ｂは、従来技術に係る非接触搬送装置において、非円形状のワークを保持した際における角部近傍の振動変化を示す特性曲線図である。 本発明の第２の実施の形態に係る非接触搬送装置の分解斜視図である。 図９とは別の方向から見た非接触搬送装置の分解斜視図である。 図９に示すプレートの平面図である。 図１１における矢印Ｘ方向から見たプレートの側面図である。 図１１における矢印Ｙ方向から見たプレートの側面図である。

本発明に係る非接触搬送装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る非接触搬送装置を示す。

この非接触搬送装置１０は、図１〜図６に示されるように、ハウジング（ボディ）１２と、該ハウジング１２の中央部に装着される円板状のプレート（流体導出部）１４と、前記ハウジング１２とプレート１４との間に装着されるシールリング１６とを含む。

ハウジング１２は、例えば、金属製材料からブロック状に形成されると共に、正方形状の四角が所定角度で切り欠かれた八角形状に形成される。詳細には、ハウジング１２の形状は、非接触搬送装置１０で搬送するワークＳの形状に対応して形成され、例えば、太陽電池を構成するセルをワークＳとする場合、該セルの形状に対応して、互いに直交するように配置された４つの正辺部（第１辺）１８と、該正辺部１８の間を接続するように設けられ、該正辺部１８に対して約４５°の角度で傾斜した４つの傾斜部（第２辺）２０とから構成される。なお、正辺部１８及び傾斜部２０は、ハウジング１２の外形形状において外縁を構成する外縁部である。

なお、ハウジング１２の大きさは、図３及び図４に示されるように、非接触搬送装置１０で搬送されるワークＳの大きさと略同等若しくは若干だけ小さく形成される。

ハウジング１２の上面１２ａには、プレート１４を固定するための固定ボルト２２の挿通される複数（例えば、４個）のボルト孔２４が形成されると共に、該ボルト孔２４に隣接するように複数（例えば、４個）の取付孔２６が形成される（図１参照）。ボルト孔２４は、ハウジング１２の中央に対して半径外方向に所定距離だけ離間した同一円周上に形成され、互いに等間隔離間して設けられる。また、ボルト孔２４は、ハウジング１２の厚さ方向に沿って貫通し、上面１２ａ側（矢印Ａ方向）には固定ボルト２２の頭部２２ａが収容される大径部が形成され、下面（端面）１２ｂ側（矢印Ｂ方向）には、ねじ部２２ｂが挿通される小径部が形成される。

取付孔２６は、ボルト孔２４よりさらに外側となるように配置され、図示しないボルトを介してロボット等のアーム先端にハウジング１２を連結する際に用いられる。

また、ハウジング１２の上面１２ａには、ボルト孔２４の１つと隣接するように供給ポート３２が形成される。この供給ポート３２は、ハウジング１２の上面１２ａに開口し、図示しない圧力流体供給源から圧力流体の供給される配管（図示せず）が接続される。すなわち、供給ポート３２には、圧力流体供給源からの圧力流体が配管を通じて供給される。

一方、ハウジング１２の下面１２ｂは、ワークＳを非接触で保持可能なワーク保持面として機能し、その略中央部には円形状の凹部３４が形成される。

凹部３４は、後述するプレート１４が装着可能に形成され、最もハウジング１２の上面１２ａ側（矢印Ａ方向）に形成された第１孔部３６と、前記第１孔部３６に隣接して該第１孔部３６より半径外方向に拡径した第２孔部３８と、最も前記下面１２ｂ側（矢印Ｂ方向）に形成され、前記第２孔部３８よりさらに半径外方向に拡径した第３孔部４０とからなる。

すなわち、凹部３４は、図２及び図３に示されるように、ハウジング１２の上面１２ａ側（矢印Ａ方向）から下面１２ｂ側（矢印Ｂ方向）に向かって第１孔部３６、第２孔部３８、第３孔部４０の順番で形成され、前記下面１２ｂ側（矢印Ｂ方向）に向かって段階的に拡径するように形成される。換言すれば、凹部３４において、第１孔部３６が最も深い位置に形成されている。

第１孔部３６は、底壁面３６ａが略平面状に形成され、内周面が前記底壁面３６ａに対して直交するように形成される。そして、第１孔部３６の底壁面３６ａには、複数のボルト孔２４がハウジング１２の上面１２ａ側（矢印Ａ方向）から貫通している。

第２孔部３８は、第１孔部３６と同様に、その底壁面３８ａが略平面状に形成され、内周面３８ｂが前記底壁面３８ａに対して直交するように形成される。また、第２孔部３８の内周面３８ｂは、供給ポート３２と隣接して互いに連通している。

第３孔部４０は、第１及び第２孔部３６、３８と同様に、その底壁面４０ａが略平面状に形成され、内周面４０ｂが前記底壁面４０ａとの接合部位を支点として徐々に半径外方向に拡径するようにテーパ状に形成される。この内周面４０ｂの傾斜角度は、例えば、底壁面４０ａに対して３０°となるように設定される。

なお、供給ポート３２は、上述したようにハウジング１２の上面１２ａ側（矢印Ａ方向）に開口する場合に限定されるものではなく、例えば、前記ハウジング１２の側面に開口し、第２孔部３８に対して連通させるようにしてもよい。

プレート１４は、ハウジング１２と同様に、例えば、金属製材料から形成され、円形状のベース部４２と、該ベース部４２に対して縮径し、且つ、所定高さで突出した凸部４４とを備える。凸部４４の外周径は、第１孔部３６の内周径と略同一となるように設定されている。

ベース部４２には、図１、図４及び図５に示されるように、凸部４４側となる端面に、圧力流体を外部へと噴射する複数のノズル（導出孔）４６が放射状に設けられている。このノズル４６は、例えば、８個設けられ、ベース部４２の周方向に沿って互いに等間隔離間して配置されると共に、該ベース部４２の端面に対して所定深さで窪んで半径方向に延在した溝状に形成される。

ノズル４６は、第１ノズル溝４８と、該第１ノズル溝４８の間となる位置に設けられる第２ノズル溝５０とから構成される。第１ノズル溝４８は、図７Ａに示されるように、所定の幅寸法Ｗ１且つ所定の深さＨ１からなる断面矩形状に形成され、ベース部４２の外周面側から所定長さで半径内方向に延在し、その端部が半円状に形成される。なお、この第１ノズル溝４８の端部は、プレート１４を構成する凸部４４の外周面に対して所定間隔離間した位置に設けられる。換言すれば、第１ノズル溝４８は、ベース部４２の外周面側から凸部４４の外周面に近接した位置まで半径方向に沿って延在している。

そして、第１ノズル溝４８は、図５に示されるように、プレート１４の中心に対して互いに９０°毎に離間するように設けられている。

第２ノズル溝５０は、第１ノズル溝４８と同様に、断面矩形状に形成され、ベース部４２の外周面側から所定長さで半径内方向に延在し、その端部が半円状に形成される。なお、この第２ノズル溝５０の端部は、プレート１４を構成する凸部４４の外周面に対して所定間隔離間した位置に設けられる。第１ノズル溝４８の端部と、第２ノズル溝５０の端部は、凸部４４の外周面からの離間距離が同等となるように配置される。

また、第２ノズル溝５０は、第１ノズル溝４８と、該第１ノズル溝４８と隣接する別の第１ノズル溝４８との間となるように配置されると共に、前記第２ノズル溝５０同士が、互いに、プレート１４の中心に対して互いに９０°毎に離間するように設けられている。

すなわち、第１及び第２ノズル溝４８、５０は、プレート１４の中心に対して４５°だけ位相し、且つ、互いに９０°毎に離間して配置されている。

そして、プレート１４が、ハウジング１２の凹部３４に装着される際、第１ノズル溝４８が、それぞれ正辺部１８に臨み、且つ、略直交するように配置され、一方、第２ノズル溝５０が、それぞれ傾斜部２０に臨み、且つ、略直交するように配置される。

図７Ｂに示されるように、この第２ノズル溝５０は、第１ノズル溝４８の幅寸法Ｗ１より大きな幅寸法Ｗ２で形成される（Ｗ１＜Ｗ２）。なお、第２ノズル溝５０の深さは、第１ノズル溝４８と同様な深さＨ２で形成される（Ｈ１＝Ｈ２）。すなわち、第２ノズル溝５０は、第１ノズル溝４８に対して幅広状に形成されているため、その断面積Ｄ２（Ｗ２×Ｈ２）が、前記第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１（Ｗ１×Ｈ１）に対して大きくなる（Ｄ２＞Ｄ１）。

この第２ノズル溝５０の断面積Ｄ２は、第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１に対して、前記第１ノズル溝４８の開口端部と正辺部１８との離間距離である第１距離Ｌ１と、前記第２ノズル溝５０の開口端部と傾斜部２０との離間距離である第２距離Ｌ２との比率（Ｌ１：Ｌ２）に応じた分だけ大きく形成される。例えば、第１距離Ｌ１が１で、第２距離Ｌ２が１．５の比率である場合には、前記第２距離Ｌ２が、前記第１距離Ｌ１の１．５倍であるため、第２ノズル溝５０の断面積Ｄ２は、第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１に対して１．５倍となる断面積に設定される。

詳細には、ハウジング１２において、ノズル４６と傾斜部２０との間となる第２距離Ｌ２が、前記ノズル４６と正辺部１８との間となる第１距離Ｌ１に対して長くなるため（Ｌ１＜Ｌ２）、同一円周上に設けられたノズル４６の開口端部から同一流量で圧力流体を導出した場合には、前記正辺部１８近傍における圧力流体の流量と、前記傾斜部２０近傍における圧力流体の流量との間に差が生じる。すなわち、ノズル４６からの離間距離である第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２に応じて傾斜部２０近傍の圧力流体の流量が、正辺部１８近傍の圧力流体の流量に対して小さくなる。

そのため、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比率分だけ、第２ノズル溝５０の断面積Ｄ２を第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１に対して大きく設定することにより、該第２ノズル溝５０を通じて導出される圧力流体の流量を増加させ、傾斜部２０近傍の圧力流体の流量を、正辺部１８近傍の圧力流体の流量と略同等とすることができる。

なお、上述した場合とは反対に、第２距離Ｌ２が第１距離Ｌ１に対して小さい場合（Ｌ１＞Ｌ２）には、第２ノズル溝５０の断面積Ｄ２が、第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１に対して小さく設定される（Ｄ１＞Ｄ２）。

一方、凸部４４の端面には、該凸部４４の外周面より半径内方向となる位置に環状溝が形成され、該環状溝にシールリング１６が装着される。このシールリング１６は、例えば、弾性材料から形成され、凸部４４の端面より若干だけ突出するように設けられている。

また、凸部４４の端面には、前記環状溝に対して内周側となる位置に、複数のねじ穴５２が同一円周上に形成され、プレート１４は、ハウジング１２の凹部３４に装着された後、ボルト孔２４に挿通された固定ボルト２２のねじ部２２ｂがそれぞれ螺合されることにより、前記ハウジング１２に対してプレート１４が固定される。

そして、プレート１４は、ハウジング１２の凹部３４に装着される際、図３に示されるように、ベース部４２が該ハウジング１２の下面１２ｂ側（矢印Ｂ方向）、凸部４４が前記ハウジング１２の上面１２ａ側（矢印Ａ方向）となるように配置されると共に、前記ベース部４２が第３孔部４０に挿入され、凸部４４が、第１及び第２孔部３６、３８へと挿入されてシールリング１６が前記第１孔部３６の底壁面３６ａに当接する。これにより、供給ポート３２から第２孔部３８へと供給された圧力流体が、第１孔部３６における底壁面３６ａの中央側へと流通することが阻止される。

また、凸部４４と第２孔部３８の内周面３８ｂとの間には、所定間隔で環状の空間５４が形成され、前記空間５４は、供給ポート３２及びノズル４６と連通している。

さらに、凸部４４側となるベース部４２の端面が第３孔部４０の底壁面４０ａに当接し、ノズル４６を構成する第１及び第２ノズル溝４８、５０と前記底壁面４０ａとの間に圧力流体の流通する通路が画成され、第３孔部４０の内周面４０ｂ側と連通している。なお、プレート１４は、そのベース部４２が、ハウジング１２の凹部３４から突出することがなく、前記プレート１４の端面が前記ハウジング１２の下面１２ｂと略同一平面若しくは若干だけ窪むように装着される。

すなわち、ベース部４２とハウジング１２とは、ノズル４６以外の部分で当接しているため、圧力流体が流通することがなく、前記ノズル４６を通じてのみ前記圧力流体が半径外方向に流通し、空間５４を経て第３孔部４０の内周面４０ｂに沿って流通する。

本発明の第１の実施の形態に係る非接触搬送装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ここでは、例えば、太陽電池を構成するセルであり、正方形状の四角が所定角度で切り欠かれた八角形状のワークＳを搬送する場合について説明する。

先ず、図示しない圧力流体供給源と接続された配管を通じて供給ポート３２に圧力流体を供給する。この圧力流体は、供給ポート３２からプレート１４の凸部４４とハウジング１２の第２孔部３８との間の空間５４へと流通した後、ノズル４６を構成する第１及び第２ノズル溝４８、５０を通じて半径外方向へとそれぞれ流通する。詳細には、圧力流体は、環状の空間５４から合計８本の第１及び第２ノズル溝４８、５０を通じて放射状となる８方向に導出される。

この際、第１ノズル溝４８と第２ノズル溝５０とは断面積Ｄ１、Ｄ２が異なるため、断面積の大きな前記第２ノズル溝５０を通じた圧力流体の流量が、断面積の小さな前記第１ノズル溝４８を通じた圧力流体の流量に対して多くなる。

そして、ノズル４６から導出された圧力流体が、ハウジング１２における第３孔部４０の内周面４０ｂを介して半径外方向且つハウジング１２の下面１２ｂ側へと導かれ、該下面１２ｂまで流通した後に、前記下面１２ｂに沿って高速で流通することとなる。そのため、ハウジング１２の下面１２ｂ側には、ベルヌーイ効果によって負圧が発生する。

このハウジング１２を含む非接触搬送装置１０を、例えば、ロボットアーム等によって移動させ、前記ハウジング１２を八角形状のワークＳに対して略平行、且つ、正辺部１８及び傾斜部２０を前記ワークＳの形状に合わせるように接近させることにより、前記負圧によって前記ワークＳが前記下面１２ｂに対して吸引される。この場合、ワークＳとハウジング１２との間には、圧力流体の流通する空気層があるため、前記ワークＳとハウジング１２とが接触することがなく非接触な状態で保持される。

また、ハウジング１２の下面１２ｂに沿って流通する圧力流体は、断面積の異なる第１及び第２ノズル溝４８、５０を通じて異なる流量で放射状に導出され、前記第１ノズル溝４８から４つの正辺部１８にそれぞれ向かう流量に対して、前記第２ノズル溝５０から４つの傾斜部２０にそれぞれ向かう流量が多くなるように設定されている。そのため、ハウジング１２において、ノズル４６からの離間距離が大きい傾斜部２０近傍でも正辺部１８近傍と同様に十分な流量を供給することが可能となり、ワークＳがハウジング１２における正辺部１８及び傾斜部２０近傍のいずれにおいても、ワークＳの保持に必要な十分な負圧を発生させることができるため、該ワークＳが確実且つ安定して保持される。すなわち、ワークＳが、ハウジング１２に対して略平行な状態で全面的に安定して保持される。

ここで、ワークＳの角部Ｓａ近傍における振動変化について、図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら簡単に説明する。なお、図８Ａは、本願発明における非接触搬送装置１０を用いて八角形状のワークＳを保持した場合における振動変化と時間との関係を示す特性曲線を示し、図８Ｂは、従来技術に係る非接触搬送装置を用いて八角形状のワークＳを保持した場合における振動変化と時間との関係を示す特性曲線を示す。

図８Ａから諒解されるように、本願発明の非接触搬送装置１０では、ワークＳが保持された状態で、該ワークＳが全く変位しない変位量０の基準値Ｃに対して上方向（＋）及び下方向（−）に変位すると共に、その変位量が上下方向に振幅しているが、図８Ｂに示される従来の非接触搬送装置と比較し、その振幅が小さいことがわかる。

すなわち、図８Ａ及び図８Ｂからも諒解されるように、従来の非接触搬送装置で非円形状のワークＳを保持した場合と比較し、振動が最も懸念される前記ワークＳにおける角部Ｓａ近傍の振動発生を効果的に抑制することが可能となる。その結果、本実施の形態に係る非接触搬送装置１０において、ワークＳを確実且つ安定的に保持することができ、振動発生に起因した前記ワークＳの破損等を確実に回避することができる。

以上のように、第１の実施の形態では、非接触搬送装置１０において、例えば、非円形状であるセル等の八角形状のワークＳを保持・搬送する際に、前記ワークＳの形状に対応させてハウジング１２を断面八角形状に形成すると共に、前記ハウジング１２の下面１２ｂに圧力流体を導出するノズル４６を複数設け、該ノズル４６を前記ハウジング１２の外縁部をなす正辺部１８及び傾斜部２０にそれぞれ対向し且つ直交する方向に配置する。また、正辺部１８に臨む第１ノズル溝４８と、傾斜部２０に臨む第２ノズル溝５０との断面積Ｄ２を、それぞれ前記正辺部１８と前記第１ノズル溝４８の開口端部との間の第１距離Ｌ１と、前記傾斜部２０と前記第２ノズル溝５０の開口端部との間の第２距離Ｌ２との比率に応じて設定する。

これにより、ノズル４６からの離間距離が大きな傾斜部２０に臨む第２ノズル溝５０の断面積Ｄ２が、第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１に対して大きく設定されるため、ノズル４６からの距離が長い傾斜部２０近傍に対しても圧力流体を十分な流量で流通させることができる。

その結果、ハウジング１２の下面１２ｂに沿ってノズル４６から圧力流体を導出させる際、その流量が、正辺部１８近傍と傾斜部２０近傍とでばらつくことが回避され、略一定とすることができるため、前記ハウジング１２の下面１２ｂで発生する吸引力を該下面１２ｂの全域にわたって略一定とすることができ、それに伴って、前記ハウジング１２によって八角形状のワークＳを吸引して確実且つ安定的に搬送することができる。

また、ワークＳの形状に応じてハウジング１２の形状を設定し、複数の外縁部を有した外形形状とすると共に、前記外縁部の数量に応じて第１及び第２ノズル溝４８、５０の本数を設定し、且つ、前記外縁部と前記第１及び第２ノズル溝４８、５０との離間距離に応じて断面積Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ別個の大きさに設定することにより、様々な形状のワークＳを確実且つ安定的に搬送することが可能となる。

さらに、ハウジング１２の形状は、上述したように、ノズル４６に対する離間距離が異なる２種類の外縁部（正辺部１８、傾斜部２０）を備える場合に限定されず、例えば、前記ノズル４６に対する離間距離が異なる３種類の外縁部を備え、且つ、該離間距離に応じた３種類の断面積を有したノズル溝をそれぞれ設けることにより、３種類の外縁部に対応した外形形状を有したワークを安定的に搬送することが可能となる。

さらに、上述した非接触搬送装置１０では、ハウジング１２及びプレート１４が、金属製材料から形成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、前記ハウジング１２及びプレート１４を樹脂製材料から形成するようにしてもよい。

さらにまた、上述した非接触搬送装置１０では、プレート１４のベース部４２に対して複数のノズル４６を設ける構成について説明したが、該プレート１４側に設ける代わりに、前記ベース部４２に臨んで当接するハウジング１２の第３孔部４０の底壁面４０ａに対して前記ノズル４６を設けるようにしてもよい。

なお、上述した本実施の形態においては、第１及び第２ノズル溝４８、５０が、その幅寸法Ｗ１、Ｗ２に対して深さＨ１、Ｈ２の小さく設定された断面矩形状に形成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前記第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１と第２ノズル溝５０の断面積Ｄ２との関係を変化させることがないように、例えば、前記幅寸法に対して前記深さが大きく設定された断面矩形状の第１及び第２ノズル溝４８、５０としてもよいし、断面矩形状ではなく断面円形状の第１及び第２ノズル溝４８、５０としてもよい。

換言すれば、第１ノズル溝４８の断面積Ｄ１と第２ノズル溝５０の断面積Ｄ２とが、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比率に応じた断面積でそれぞれ形成されていれば、前記第１ノズル溝４８及び第２ノズル溝５０の断面形状は、特に限定されるものではない。

次に、第２の実施の形態に係る非接触搬送装置１００を図９〜図１３に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る非接触搬送装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る非接触搬送装置１００では、複数のノズル４６を設ける代わりに、周方向に沿って連続した凹凸状に形成された流体導出部１０２を前記プレート１０４に設けている点で、第１の実施の形態に係る非接触搬送装置１０と相違している。

この流体導出部１０２は、図９及び図１０に示されるように、プレート１０４において凸部側（矢印Ａ方向）となるベース部４２の端面に設けられ、該端面から離間する方向に突出した複数（例えば、８個）の頂部１０６と、隣接する該頂部１０６の間となる位置に形成され該ベース部４２側に窪んだ窪み部１０８とから形成される。

頂部１０６は、図１１〜図１３に示されるように、ベース部４２の周方向に沿って互いに等間隔離間して設けられ、ベース部４２から離間する方向（矢印Ａ方向）に向かって徐々に先細状となる断面略三角形状に形成される。そして、プレート１０４がハウジング１２に装着された際、頂部１０６は、第３孔部４０の底壁面４０ａに臨んで所定間隔離間している。すなわち、流体導出部１０２を構成する頂部１０６は、第３孔部４０の底壁面４０ａとの間にクリアランスを有している（図１２及び図１３参照）。

窪み部１０８は、隣接する２つの頂部１０６からそれぞれ互いに接近する方向に延在し、且つ、ベース部４２に接近する方向（矢印Ｂ方向）に向かって所定角度で傾斜した２つの傾斜面から構成される。また、窪み部１０８は、頂部１０６と同数（例えば、８個）で形成され、２つの傾斜面の交差した部位が最も深くなる断面三角形状に形成される。

窪み部１０８は、頂部１０６から最深部１１０ａ、１１０ｂまでの深さが異なる２種類設けられ、前記深さが小さく形成される第１凹部１１２と、前記第１凹部１１２と比較し前記深さが大きく形成される第２凹部１１４とを有する。すなわち、窪み部１０８は、第２凹部１１４の最深部１１０ｂが、第１凹部１１２における最深部１１０ａに対してベース部４２側（矢印Ｂ方向）となるように形成されている。

また、第２凹部１１４の開口断面積Ｄ４は、第１凹部１１２の開口断面積Ｄ３に対して、前記第１凹部１１２の開口端部と正辺部１８との離間距離である距離と、前記第２凹部１１４の開口端部と傾斜部２０との離間距離である距離との比率に応じた分だけ大きく形成される。

そして、プレート１０４がハウジング１２の凹部３４に装着される際、第１凹部１１２が、それぞれ正辺部１８に臨み、且つ、略直交するように配置され、一方、第２凹部１１４が、それぞれ傾斜部２０に臨み、且つ、略直交するように配置される。

なお、上述した説明においては、プレート１０４を構成する頂部１０６が、ハウジング１２における第３孔部４０の底壁面４０ａから離間する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、前記頂部１０６が前記底壁面４０ａに対して当接するような構成としてもよい。

上述したように構成される非接触搬送装置１００では、供給ポート３２からハウジング１２の内部へと供給された圧力流体が、流体導出部１０２を構成する第１及び第２凹部１１２、１１４を通じて半径外方向へとそれぞれ流通する。この際、第１凹部１１２と第２凹部１１４とは開口断面積Ｄ３、Ｄ４が異なるため、開口断面積の大きな前記第２凹部１１４を通じた圧力流体の流量が、開口断面積の小さな前記第１凹部１１２を通じた圧力流体の流量に対して多くなる。

そして、第１及び第２凹部１１２、１１４を通じて導出された圧力流体が、ハウジング１２の下面１２ｂ側へと導かれ、該下面１２ｂまで流通した後に、前記下面１２ｂに沿って高速で流通することとなる。そのため、ハウジング１２の下面１２ｂ側には、ベルヌーイ効果によって負圧が発生し、ワークＳが前記下面１２ｂに対して吸引される。その結果、ワークＳが、ハウジング１２と接触することなく非接触な状態で保持される。

また、本発明に係る非接触搬送装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、１００…非接触搬送装置 １２…ハウジング
１２ａ…上面 １２ｂ…下面
１４、１０４…プレート １６…シールリング
１８…正辺部 ２０…傾斜部
３２…供給ポート ３４…凹部
３６…第１孔部 ３８…第２孔部
３８ｂ、４０ｂ…内周面 ４０…第３孔部
４２…ベース部 ４４…凸部
４６…ノズル ４８…第１ノズル溝
５０…第２ノズル溝 ５４…空間
１０２…流体導出部 １０６…頂部
１０８…窪み部 １１２…第１凹部
１１４…第２凹部

Claims (6)

1. 圧力流体の供給作用下にワークを吸引し、該ワークを非接触状態で保持搬送する非接触搬送装置において、
   前記ワークの形状に対応した外形形状で形成されるボディと、
   前記ワークに臨む前記ボディの端面に設けられ、前記圧力流体を前記端面に沿って導出する複数の導出孔を有した流体導出部と、
   を備え、
   前記ボディには、前記導出孔からの離間距離が異なる複数の外縁部を有し、前記導出孔が、前記外縁部に臨み、且つ、該導出孔と前記外縁部との離間距離に比例した通路断面積でそれぞれ形成されることを特徴とする非接触搬送装置。
2. 請求項１記載の非接触搬送装置において、
   前記導出孔は、前記外縁部の数量と同数に設定され、且つ、前記外縁部の側壁と直交するように設けられることを特徴とする非接触搬送装置。
3. 請求項１又は２記載の非接触搬送装置において、
   前記導出孔は、前記ボディの端面と平行な幅方向に大きく、該幅方向と直交する前記ボディの厚さ方向に小さな断面扁平状に形成されることを特徴とする非接触搬送装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触搬送装置において、
   前記ボディは、前記外縁部に、４つの第１辺と、該第１辺の間に設けられ、該第１辺に対して所定角度で傾斜した４つの第２辺とを有した八角形状に形成されると共に、前記導出孔は、前記第１辺に臨む４つの第１通路と、前記第１通路の間に設けられ前記第２辺に臨む４つの第２通路とを備えることを特徴とする非接触搬送装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の非接触搬送装置において、
   前記導出孔は、前記流体導出部において窪んだ溝状に形成されることを特徴とする非接触搬送装置。
6. 圧力流体の供給作用下にワークを吸引し、該ワークを非接触状態で保持搬送する非接触搬送装置において、
   前記ワークの形状に対応した外形形状で形成されるボディと、
   前記ワークに臨む前記ボディの端面に設けられ、前記端面と離間し前記圧力流体を前記端面に沿って導出する導出孔を有した流体導出部と、
   を備え、
   前記ボディには、前記流体導出部からの離間距離が異なる複数の外縁部を有し、前記導出孔が、前記外縁部に臨み、且つ、該外縁部との離間距離に比例した前記端面との間の間隔を有して連続的に形成されることを特徴とする非接触搬送装置。

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