JP5353235B2

JP5353235B2 - 浮上搬送装置

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Publication number: JP5353235B2
Application number: JP2008334894A
Authority: JP
Inventors: 真誠横浜
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010155694A

Description

本発明は、例えばガラス基板等の基板を浮上搬送（浮上させた状態で搬送）する浮上搬送装置に関する。

近年、クリーン搬送の分野では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は特許文献１に示すもの（本願の出願人が既に出願したもの）がある。そして、先行技術に係る浮上搬送装置の構成等は、次のようになる。

即ち、先行技術に係る浮上搬送装置は、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。

装置フレームには、基板を浮上ガスとしての圧縮空気（エア）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沿って間隔を置いて設けられている。また、各浮上ユニットの内部は、圧縮空気を供給するエア供給源に接続されており、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。

従って、空気供給源によって各浮上ユニットの内部に空気を供給して、各浮上ユニットのノズルから空気を噴出させると共に、搬送機構を適宜に動作させる。これにより、複数の浮上ユニット側に受渡した基板を搬送方向へ浮上搬送（浮上させた状態で搬送）することができる。
特開２００６−１８２５６３号公報

ところで、複数の浮上ユニット側に基板を受渡したり又は複数の浮上ユニット側から基板を受取ったりする際には、基板受けフォーク（基板受け部材の一例）を用いて、板受けフォークを搬送方向に隣接関係にある浮上ユニット間に挿入させており、通常、全ての搬送方向に隣接関係にあるの浮上ユニット間の間隙を一律に広くしている。

一方、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の間隙を一律に広くすると、基板の先端部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の縁部に干渉し易くなる。そのため、基板と浮上ユニットの干渉を回避できるように、浮上ユニットによる基板の浮上量を大きくする等の対策を採らなければならず、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が増大するという問題がある。

つまり、複数の浮上ユニット側に基板を受渡したり又は複数の浮上ユニット側から基板を受取ったりすることを可能にした上で、浮上搬送装置のランニングコストの低減を図ることは容易でないという問題がある。

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する。

本発明の特徴は、基板を搬送方向へ浮上搬送（浮上させた状態で搬送）する浮上搬送装置において、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間隔を置いて設けられ、浮上ガスを収容する複数のチャンバーと、各チャンバーに設けられ、浮上ガスを前記チャンバーの内部へ供給する浮上ガス供給源と、複数の前記チャンバーに設けられ、内部が対応する前記チャンバーを介して前記浮上ガス供給源に接続され、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、複数の前記浮上ユニット側に基板を受渡したり又は複数の前記浮上ユニット側から基板を受取ったりする際に用いられる基板受け部材を、前記搬送方向に隣接関係にあるいずれかの前記浮上ユニット間の間隙に挿入するため、前記隣接関係にあるいずれかの前記浮上ユニットのうちの少なくとも一方の前記浮上ユニットに対応する前記チャンバーが前記搬送方向へ移動可能に構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、「基板受け部材」とは、基板受けフォーク、基板カセットを含む意であって、「基板受け部材を挿入する」とは、基板受け部材の一部分を挿入することを含む意である。

本発明の特徴によると、前記浮上ガス供給源によって各浮上ユニットの内部に浮上ガスを供給して、各浮上ユニットの前記ノズルから浮上ガスを噴出させると共に、前記搬送機構を適宜に動作させる。これにより、基板を前記搬送方向へ浮上搬送（浮上させた状態で搬送）することができる。

前記隣接関係にあるいずれかの浮上ユニットのうちの少なくとも一方の前記浮上ユニットに対応する前記チャンバーが前記搬送方向へ移動可能に構成されているため、前記隣接関係にあるいずれかの前記浮上ユニット間の間隙のみを一時的に広くして、前記基板受け部材を前記隣接関係にあるいずれかの前記浮上ユニット間の間隙に挿入することができると共に、基板の浮上搬送中にあっては、全ての前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット間の間隙を一律に狭くすることができる。

本発明によれば、前記基板受け部材を前記隣接関係にあるいずれかの前記浮上ユニット間の間隙に挿入することができると共に、基板の浮上搬送中にあっては、全ての前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット間の間隙を一律に狭くすることができるため、複数の前記浮上ユニット側に基板を受渡したり又は複数の前記浮上ユニット側から基板を受取ったりすることを可能にした上で、浮上ガスの消費量を減らして、前記浮上搬送装置のランニングコストの低減を図ることができる。

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側面図、図２は、本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の正面図、図３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４は、図３におけるIV-IV線に沿った断面図、図５は、浮上ユニット側に基板を受渡す際の浮上搬送装置の状態を示す図である。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を搬送方向（前後方向）へ浮上搬送（浮上させた状態で搬送）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。なお、装置フレーム３は、前後方向に分割されてあっても構わない。

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の左端部付近には、複数の支持アーム１３が前後方向に間隔を置いて設けられており、各支持アーム１３には、基板Ｗの一端面（左端面）を支持する複数の第１搬送ローラ１５が設けられている。換言すれば、支持台５の左端部付近には、複数の第１搬送ローラ１５が複数の支持アーム１３を介して前後方向に間隔を置いて設けられている。ここで、各第１搬送ローラ１５は、鉛直（垂直）な軸心周りに回転自在なフリーローラになっている。

支持台５の右端部付近には、複数の移動用エアシリンダ１７が前後方向に間隔を置いて設けられており、各移動用エアシリンダ１７は、支持台５に固定されたシリンダ本体１９、及びシリンダ本体１９に左右方向へ移動可能に設けられたピストンロッド２１を有している。また、各移動用エアシリンダ１７におけるシリンダ本体１９には、スライダ２３が左右方向へ移動可能に設けられており、各移動用エアシリンダ１７におけるピストンロッド２１は、対応するスライダ２３の適宜位置に連結してある。更に、各スライダ２３の左端部には、基板Ｗの他端面（右端面）を支持する第２搬送ローラ２５が鉛直な軸心周りに回転可能に設けられている。換言すれば、支持台５の右端部付近には、複数の第２搬送ローラ２５が複数の移動用エアシリンダ１７及び複数のスライダ２３を介して前後方向に間隔を置いて設けられてあって、各第２搬送ローラ２５は、移動用エアシリンダ１７の作動によってスライダ２３と一体的に左右方向へ移動するようになっている。そして、各スライダ２３の右端部には、対応する第２搬送ローラ２５を回転させる回転用モータ２７が設けられてあって、各回転用モータ２７のモータ軸（図示省略）は、対応する第２搬送ローラ２５のローラ軸に連動連結してある。

なお、第１搬送ローラ１５をフリーローラとし、第２搬送ローラ２５をモータ（回転用モータ２７）の駆動によって回転する駆動ローラとする代わりに、第１搬送ローラ１５を駆動ローラとし、第２搬送ローラ２５をフリーローラとしたり、第１搬送ローラ１５及び第２搬送ローラ２５を駆動ローラとしたりするようにしても構わない。また、複数の第１搬送ローラ１５及び複数の第２搬送ローラ２５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２９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２９の下面には、圧縮空気を導入可能な複数の導入穴３１が貫通して形成されており、各チャンバー２９の上面には、複数の連絡穴３３が貫通して形成されている。更に、各チャンバー２９における各導入穴３１の周縁部には、圧縮空気をチャンバー２９の内部へ供給する浮上ガス供給源としてのファン（本発明の実施形態にあっては、ファンフィルタユニット）３５がブラケット３７を介して設けられている。

各チャンバー２９における各連絡穴３３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３９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３９が複数のチャンバー２９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３９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３９の内部は、チャンバー２９を介してファン３５に接続されている。そして、各浮上ユニット３９の上面には、圧縮空気を噴出する枠状のノズル４１が貫通して形成されており、各ノズル４１は、特開２００６−１８２５６３号公報に示すように、垂直方向（浮上ユニット３９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３９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３９の上面に枠状のノズル４１が貫通して形成されるの代わりに、スリット状又は丸穴状の複数のノズルが貫通して形成されるようにしても構わない。

次に、本発明の実施形態の要部について説明する。

図１及び図５に示すように、基板Ｗの搬入側に位置した２組の前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３９（所定の隣接関係にある浮上ユニット３９）間の間隙に、２つの基板受けフォーク４３（基板受け部材の一例）をそれぞれ挿入できるように、所定の隣接関係にある浮上ユニット３９のうちの一方（一方の浮上ユニット３９）に対応するチャンバー２９は、ガイド部材４５を介して前後方向へ移動可能に構成されている。換言すれば、所定の隣接関係にある浮上ユニット３９のうちの一方は、前記対応するチャンバー２９と一体的に前後方向へ移動可能に構成されている。ここで、基板受けフォーク４３は、例えば特開２００５−９６０２７号公報に示すように、複数の浮上ユニット３９側に基板を受渡したり又は複数の浮上ユニット３９側から基板Ｗを受取ったりする際に用いられるものである。

適宜の支柱７には、前記対応するチャンバー２９を前後方向へ移動させる複数の移動用エアシリンダ４７がブラケット４９を介して設けられており、各移動用エアシリンダ４７は、適宜の支柱７にブラケット４９を介して固定されたシリンダ本体５１、及びシリンダ本体５１に前後方向へ移動可能に設けられたピストンロッド５３を有している。そして、各移動用エアシリンダ４７におけるピストンロッド５３は、前記対応するチャンバー２９に連結部材５５を介して連結してある。

なお、所定の隣接関係にある浮上ユニット３９のうちの一方が前後方向へ移動可能に構成される他に、所定の隣接関係にある浮上ユニット３９のうちの他方（他方の浮上ユニット３９）も前後方向へ移動可能に構成されるようにしても構わない。また、移動用エアシリンダ４７を用いる代わりに、移動用モータ等の別の移動用アクチュエータを用いても構わない。

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３５を適宜に作動させて、各浮上ユニット３９の内部へ圧縮空気をチャンバー２９を介して供給することにより、各浮上ユニット３９のノズル４１から圧縮空気を噴出させる。また、各移動用エアシリンダ１７の作動により各第２搬送ローラ２５を左方向へ移動させると共に、各回転用モータ２７の駆動より各第２搬送ローラ２５を回転させる。これにより、基板Ｗと複数の浮上ユニット３９との間に略均一な圧力溜まり層（空気溜まり層）Ｓ（図４参照）を生成しつつ、複数の第１搬送ローラ１５及び複数の第２搬送ローラ２５の協働により基板Ｗを両側から支持しつつ、搬送方向へ浮上搬送することができる。

所定の隣接関係にある浮上ユニット３９のうちの少なくとも一方の浮上ユニット３９に対応するチャンバー２９が搬送方向へ移動可能に構成されているため、所定の隣接関係にある浮上ユニット３９間の間隙のみを一時的に広くして、基板受けフォーク４３を所定の隣接関係にある浮上ユニット３９間の間隙に挿入することができると共に、基板Ｗの浮上搬送中にあっては、全ての搬送方向に隣接関係にある浮上ユニット３９間の間隙を一律に狭くすることができる。

従って、本発明の実施形態によれば、複数の浮上ユニット３９側に基板Ｗを受渡したり又は複数の浮上ユニット３９側から基板Ｗを受取ったりすることを可能にした上で、圧縮空気の消費量を減らして、浮上搬送装置１のランニングコストの低減を図ることができる。

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側面図であって、搬送機構を省略してある。本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の正面図である。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３におけるIV-IV線に沿った断面図である。浮上ユニット側に基板を受渡す際の浮上搬送装置の状態を示す図である。

符号の説明

Ｗ基板
Ｓ圧力溜まり層
１浮上搬送装置
３装置フレーム
１１搬送機構
１３支持アーム
１５第１搬送ローラ
１７移動用エアシリンダ
２３スライダ
２５第２搬送ローラ
２７回転用モータ
２９チャンバー
３５ファン
３９浮上ユニット
４１ノズル
４３フォーク
４５ガイド部材
４７移動用エアシリンダ

Claims

基板を搬送方向へ浮上搬送する浮上搬送装置において、
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間隔を置いて設けられ、浮上ガスを収容する複数のチャンバーと、
各チャンバーに設けられ、浮上ガスを前記チャンバーの内部へ供給する浮上ガス供給源と、
複数の前記チャンバーに設けられ、内部が対応する前記チャンバーを介して前記浮上ガス供給源に接続され、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、
複数の前記浮上ユニット側に基板を受渡したり又は複数の前記浮上ユニット側から基板を受取ったりする際に用いられる基板受け部材を、前記搬送方向に隣接関係にあるいずれかの前記浮上ユニット間の間隙に挿入するため、前記隣接関係にあるいずれかの前記浮上ユニットのうちの少なくとも一方の前記浮上ユニットに対応する前記チャンバーが前記搬送方向へ移動可能に構成されていることを特徴とする浮上搬送装置。
前記一方の前記浮上ユニットに対応する前記チャンバーを前記搬送方向へ移動させる移動用アクチュエータと、を具備したことを特徴とする請求項１に記載の浮上搬送装置。