JP5239227B2 - 浮上ユニット及び浮上搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばガラス基板等の薄板を圧縮空気等の流体により浮上させる浮上ユニット、及び薄板を浮上させた状態の下で搬送方向へ搬送する浮上搬送装置に関する。

近年、浮上搬送装置について種々の開発がなされており、浮上搬送装置の先行技術として本願の出願人が既に出願（特許文献１参照）したものがあり、以下、この先行技術に係る浮上搬送装置の構成等について説明する。

先行技術に係る浮上搬送装置は、基台を具備しており、基台には、薄板を搬送方向へ搬送する搬送ユニットが設けられている。また、基台には、薄板を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いる。そして、各浮上ユニットの具体的な構成は、次のようになる。

基台には、浮上ユニットのユニットベース部材が設けられており、このユニットベース部材は、内側に、流体としての圧縮空気を供給可能なチャンバーを有している。なお、ユニットベース部材のチャンバーは、ブロワ等の圧縮空気供給源に接続されている。

ユニットベース部材の上側には、枠状の下部外郭部材が設けられており、この下部外郭部材の内側には、島部材が一体的に設けられている。また、島部材の上部は、下部外郭部材から上方向へ突出してあって、島部材は、上部外側に、垂直方向に対してユニット中心側（浮上ユニットの中心側）へ傾斜した外側傾斜面を有している。

下部外郭部材の上側には、枠状の上部外郭部材が島部材を囲むように設けられており、上部外郭部材は、内側に、垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜した内側傾斜面を有している。また、上部外郭部材の内側傾斜面には、島部材の外側傾斜面に当接する複数の位置決め突起が一体的に設けられている。

そして、上部外郭部材の内側傾斜面と島部材の外側傾斜面との間には、圧縮空気を噴出する枠状のノズルが区画形成されており、このノズルは、チャンバーに連通している。

前述の構成により、各ユニットベース部材のチャンバーへ圧縮空気をそれぞれ供給して、各ノズルから圧縮空気をそれぞれ噴出させると共に、搬送ユニットを適宜に動作させる。これにより、浮上搬送装置に搬入された薄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。

ここで、各上部外郭部材の内側傾斜面及び各島部材の外側傾斜面が垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜するようにそれぞれ構成されているため、換言すれば、枠状の各ノズルが垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜するようにそれぞれ構成されているため、各島部材の上面と薄板の裏面との間に略均一な圧力の空気溜まり層（流体溜まり層）をそれぞれ発生させることができる。これにより、圧縮空気による支持力を高めて、浮上搬送装置の浮上性能を発揮させることができる。
特開２００６−１８２５６３号公報

ところで、薄板の搬送中に、ノズルから噴出される圧縮空気によって上部外郭部材の外縁部（換言すれば、ノズルの外縁部）が上方向に変形又は変位して、ノズルの幅を一定に保つことができなくなることがある。このような場合に、一部の浮上ユニットのノズルから多量の圧縮空気が噴出したり、ノズルの一部分から多量の圧縮空気が噴出したりして、圧縮空気による支持力が不安定になり、浮上ユニットの浮上性能（換言すれば、浮上搬送装置の浮上性能）が低下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、新規な構成の浮上ユニット及び浮上搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、薄板を流体により浮上させる浮上ユニットにおいて、内側に流体を供給可能なチャンバーを有したユニットベース部材と、前記ユニットベース部材の上側に設けられ、上部内側に垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜した枠状の内側傾斜面を有した枠状の外郭部材と、前記外郭部材の内側に配設され、上部外側に垂直方向に対して前記ユニット中心側へ傾斜した枠状の外側傾斜面を有し、下側面が前記ユニットベース部材の前記チャンバー側に解放してあって、前記外郭部材に対して上下方向の移動が許容された島部材と、前記島部材が前記外郭部材の内側から外れることを規制する規制手段と、前記外郭部材の前記内側傾斜面或いは前記島部材の前記外側傾斜面に周方向に間隔を置いて一体的に設けられ、前記島部材の前記外側傾斜面或いは前記外郭部材の前記内側傾斜面に当接する複数の位置決め突起とを備え、前記外郭部材の前記内側傾斜面と前記島部材の前記外側傾斜面との間に流体を噴出しかつ前記チャンバーに連通した枠状のノズルが区画形成され、前記ユニットベース部材の前記チャンバーに流体を供給すると、前記島部材の下側面の下方向からの受圧によって複数の前記位置決め突起の先端面と前記島部材の前記外側傾斜面或いは前記外郭部材の前記内側傾斜面との間に互いに当接するような押付け力が働いて、前記ノズルが前記位置決め突起の高さに応じた所定の幅に保たれるように構成されたことを要旨とする。

なお、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、ブラケット等の中間部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。また、「流体」とは、圧縮空気、アルゴンガス、窒素ガス等のガスの他に、処理液等の液体を含む意である。更に、前記島部材は、前記外郭部材に対して上下方向の移動を許容可能になってあっても構わない。

本発明の特徴によると、前記外郭部材の前記内側傾斜面及び前記島部材の前記外側傾斜面が垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜するように構成されているため、換言すれば、前記ノズルが垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜するように構成されているため、前記島部材の上面と薄板の裏面との間に略均一な圧力の流体溜まり層を発生させることができる。

また、前記浮上ユニットは、前記ユニットベース部材の前記チャンバーに流体を供給すると、前述のように、前記ノズルが所定の幅に保たれるように構成されているため、前記ノズルから噴出される流体によって前記外郭部材の外縁部（換言すれば、前記ノズルの外縁部）が上方向に変形又は変位しても、前記島部材が上方向へ追従して移動して、各ノズルの幅をそれぞれ一定に保つことができる。

本発明によれば、前記島部材の上面と薄板の裏面との間に略均一な圧力の流体溜まり層を発生させた上で、前記ノズルから噴出される流体によって前記ノズルの外縁部が上方向に変形又は変位しても、前記島部材が上方向へ追従して移動して、前記ノズルの幅を一定に保つことができるため、一部の前記浮上ユニットの前記ノズルから多量の流体が噴出したり、前記ノズルの一部分から多量の流体が噴出したりすることがなくなって、流体による支持力が安定して、前記浮上ユニットの浮上性能を十分に向上させることができる。

本発明の実施形態について図１から図５を参照して説明する。

ここで、図１は、本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図、図２は、図１におけるII-II線に沿った拡大図、図３は、本発明の実施形態に係る浮上ユニットの平面図、図４は、図３におけるIV-IV線に沿った断面図、図５は、図３におけるV-V線に沿った断面図である。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１及び図２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薄板Ｗを浮上させた状態の下で搬送方向（前方向）へ搬送する装置であって、前後方向へ延びた基台３を具備している。

基台３には、薄板Ｗを搬送方向へ搬送する搬送ユニット５が設けられている。そして、搬送ユニット５の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、基台３の左端部付近及び右端部付近には、薄板Ｗの端部を支持する回転可能な複数の支持ローラ７（複数の左寄りの支持ローラ７と複数の右寄りの支持ローラ７）がブラケット９を介して前後方向に間隔を置いてそれぞれ設けられており、各支持ローラ７の回転軸７ｓには、ウォームホイール１１がそれぞれ一体的に設けられている。また、基台３の左端部及び右端部には、前後方向へ延びた駆動軸１３が軸受（図示省略）等を介して回転可能にそれぞれ設けられており、各駆動軸１３は、外周部に、対応するウォームホイール１１に噛合した複数のウォーム１５をそれぞれ有している。そして、基台３の前側左部及び前側右部には、対応する駆動軸１３を回転させる搬送モータ１７がブラケット１９を介してそれぞれ設けられており、各搬送モータ１７の出力軸１７ｓは、対応する駆動軸１３の前端部にカップリング等を介して一体的に連結されている。

なお、２本の駆動軸１３を２つ搬送モータ１７で回転させる代わりに、１つの搬送モータ１７で回転させるようにしても構わない。また、複数の支持ローラ７及び搬送モータ１７等を備えた搬送ユニット５の代わりに、薄板Ｗの端部を把持しかつ搬送方向へ移動可能なクランパを備えた別の搬送ユニット等を用いても構わない。

基台３における複数の左寄り支持ローラ７と複数の右寄りの支持ローラ７との間には、薄板Ｗを浮上させる複数の浮上ユニット２１が前後方向及び左右方向（換言すれば、搬送方向及び搬送方向に直交する方向）に間隔を置いて配設されている。そして、各浮上ユニット２１の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、図３から図５に示すように、基台３には、浮上ユニット２１のユニットベース部材２３がブラケット２５を介して設けられており、このユニットベース部材２３は、内側に、流体としての圧縮空気を供給可能なチャンバー２７を有している。なお、ユニットベース部材２３のチャンバー２７は、ブロワ等の圧縮空気供給源（図示省略）に接続されている。

ユニットベース部材２３の上側には、枠状の外郭部材２９が設けられている。また、外郭部材２９は、上部内側に、垂直方向に対してユニット中心側（浮上ユニット２１の中心側）へ略４５度傾斜した内側傾斜面２９ａを有してあって、下部内側に、内側傾斜面２９ａに連続した垂直な内側垂直面２９ｂを有している。

外郭部材２９の内側には、島部材３１が配設されている。また、島部材３１は、上部外側に、垂直方向に対してユニット中心側へ略４５度傾斜した外側傾斜面３１ａを有してあって、下部外側に、外側傾斜面３１ａに連続した垂直な外側垂直面３１ｂを有している。なお、島部材３１は、外郭部材２９に対して上下方向の移動を許容可能になっていても構わない。

外郭部材２９の内側傾斜面２９ａには、島部材３１の外側傾斜面３１ａに当接する複数の位置決め突起３３が一体的に設けられている。なお、外郭部材２９の内側傾斜面２９ａに位置決め突起３３が一体的に設けられる代わりに、島部材３１の外側傾斜面３１ａに外郭部材２９の内側傾斜面２９ａに当接する位置決め突起が一体的に設けられるようにしても構わない。

外郭部材２９の内側垂直面２９ｂには、島部材３１が外郭部材２９の内側から外れることを規制する規制手段として、島部材３１を下方向から係止可能な複数の係止爪３５が一体的に設けられている。なお、外郭部材２９の内側垂直面２９ｂに複数の係止爪３５が一体的に設けられる代わりに、島部材３１に前記規制手段が施されるようにしても構わない。

各浮上ユニット２１における外郭部材２９の内側傾斜面２９ａと島部材３１の外側傾斜面３１ａとの間には、圧縮空気を噴出する枠状のノズル３７が区画形成されており、各ノズル３７は、チャンバー２７にそれぞれ連通してある。また、各浮上ユニット２１は、ユニットベース部材２３のチャンバー２７に圧縮空気を供給すると、島部材３１の受圧によって位置決め突起３３と島部材３１の外側傾斜面３１ａとの間に押付け力が働いて、ノズル３７が所定の幅に保たれるように構成されている。

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。

圧縮空気供給源によって各ユニットベース部材２３のチャンバー２７へ圧縮空気をそれぞれ供給して、各ノズル３７から圧縮空気をそれぞれ噴出させる。また、２つの搬送モータ１７の駆動により２本の駆動軸１３を同期して回転させることにより、ウォームホイール１１とウォーム１５の噛合作用によって複数の左寄りの支持ローラ７及び複数の右寄りの支持ローラ７を一方向へ回転させる。これにより、浮上搬送装置１に搬入された薄板Ｗ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（浮上搬送装置１の一般的な作用）。

浮上搬送装置１の一般的な作用の他に、各外郭部材２９の内側傾斜面２９ａ及び各島部材３１の外側傾斜面３１ａが垂直方向に対してユニット中心側へ４５度傾斜するようにそれぞれ構成されているため、換言すれば、各ノズル３７が垂直方向に対してユニット中心側へ４５度傾斜するようにそれぞれ構成されているため、各島部材３１の上面と薄板Ｗの裏面との間に略均一な圧力の空気溜まり層（流体溜まり層）Ｓをそれぞれ発生させることができる。

また、各浮上ユニット２１は、ユニットベース部材２３のチャンバー２７に圧縮空気を供給すると、前述のように、ノズル３７が所定の幅に保たれるようにそれぞれ構成されているため、薄板Ｗの搬送中に、ノズル３７から噴出される圧縮空気によって外郭部材２９の外縁部（換言すれば、ノズル３７の外縁部）が上方向に変形又は変位しても、島部材３１が上方向へ追従して移動して、各ノズル３７の幅をそれぞれ一定に保つことができる。

以上如き、本発明の実施形態によれば、各島部材３１の上面と薄板Ｗの裏面との間に略均一な圧力の空気溜まり層Ｓをそれぞれ発生させた上で、薄板Ｗの搬送中に、ノズル３７から噴出される圧縮空気によってノズル３７の外縁部が上方向に変形又は変位しても、島部材３１が上方向へ追従して移動して、各ノズル３７の幅をそれぞれ一定に保つことができるため、一部の浮上ユニット２１のノズル３７から多量の流体が噴出したり、ノズル３７の一部分から多量の流体が噴出したりすることがなくなって、圧縮空気による支持力が安定して、浮上搬送装置１の浮上性能を十分に向上させることができる。

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。

本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図である。 図１におけるII-II線に沿った拡大図である。 本発明の実施形態に係る浮上ユニットの平面図である。 図３におけるIV-IV線に沿った断面図であって、薄板を浮上させた状態を示している。 図３におけるV-V線に沿った断面図であって、薄板を浮上させた状態を示している。

符号の説明

Ｓ 空気溜まり層
Ｗ 薄板
１ 浮上搬送装置
３ 基台
５ 搬送ユニット
２１ 浮上ユニット
２３ ユニットベース部材
２７ チャンバー
２９ 外郭部材
２９ａ 内側傾斜面
２９ｂ 内側垂直面
３１ 島部材
３１ａ 外側傾斜面
３１ｂ 外側垂直面
３３ 位置決め突起
３５ 係止爪
３７ ノズル

Claims (3)

1. 薄板を流体により浮上させる浮上ユニットにおいて、
   内側に流体を供給可能なチャンバーを有したユニットベース部材と、
   前記ユニットベース部材の上側に設けられ、上部内側に垂直方向に対してユニット中心側へ傾斜した枠状の内側傾斜面を有した枠状の外郭部材と、
   前記外郭部材の内側に配設され、上部外側に垂直方向に対して前記ユニット中心側へ傾斜した枠状の外側傾斜面を有し、下側面が前記ユニットベース部材の前記チャンバー側に解放してあって、前記外郭部材に対して上下方向の移動が許容された島部材と、
   前記島部材が前記外郭部材の内側から外れることを規制する規制手段と、
   前記外郭部材の前記内側傾斜面或いは前記島部材の前記外側傾斜面に周方向に間隔を置いて一体的に設けられ、前記島部材の前記外側傾斜面或いは前記外郭部材の前記内側傾斜面に当接する複数の位置決め突起とを備え、
   前記外郭部材の前記内側傾斜面と前記島部材の前記外側傾斜面との間に流体を噴出しかつ前記チャンバーに連通した枠状のノズルが区画形成され、
   前記ユニットベース部材の前記チャンバーに流体を供給すると、前記島部材の下側面の下方向からの受圧によって複数の前記位置決め突起の先端面と前記島部材の前記外側傾斜面或いは前記外郭部材の前記内側傾斜面との間に互いに当接するような押付け力が働いて、前記ノズルが前記位置決め突起の高さに応じた所定の幅に保たれるように構成されたことを特徴とする浮上ユニット。
2. 前記規制手段は、前記外郭部材の前記内側面に一体的に設けられかつ前記島部材を下方向から係止可能な係止爪であることを特徴とする請求項１に記載の浮上ユニット。
3. 薄板を浮上させた状態の下で搬送方向へ搬送する浮上搬送装置において、
   基台と、
   前記基台に設けられ、薄板を搬送方向へ搬送する搬送ユニットと、
   前記基台に搬送方向に沿って配設され、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項からなる複数の浮上ユニットとを具備したことを特徴とする浮上搬送装置。

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