JP5604940B2

JP5604940B2 - 浮上搬送装置

Info

Publication number: JP5604940B2
Application number: JP2010082739A
Authority: JP
Inventors: 智勇久住
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2011213445A

Description

本発明は、ガラス基板等の基板を搬送方向へ浮上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特許文献１に示すものがある。以下、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、搬送方向へ延びた装置本体（装置フレーム）を具備しており、この装置本体には、浮上ガスとしての圧縮空気（エア）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が搬送方向に沿って設けられており、複数の浮上ユニットの配設状態は、搬送方向に直交する搬送幅方向に複数列になっている。また、各浮上ユニットの内部は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源（浮上ガス供給源の一例）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。

装置本体には、基板を搬送方向へ搬送する搬送機構として複数のローラ駆動ユニットが配設されており、複数のローラ駆動ユニットの配設状態は、搬送幅方向に複数列になっている。そして、各ローラ駆動ユニットは、装置本体に設けられかつ上側が開口したケースと、ケース内に搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能に設けられかつケースの上面に対して上方向へ突出してあってかつ基板の裏面を支持する搬送ローラと、ケース内に設けられかつ搬送ローラを搬送幅方向に平行な軸心周り回転させる搬送モータと、ケースの下面に設けられかつケース内の空気を吸引して搬送ローラの周辺域に負圧を発生させる吸引ファンとを備えている。

従って、圧縮空気供給源の作動によって各浮上ユニットの内部へ圧縮空気を供給して、各浮上ユニットのノズルから圧縮空気を噴出させる。また、各吸引ファンの作動によってケース内の空気を吸引して各搬送ローラの周辺域に負圧を発生させると共に、各搬送モータの駆動によって各搬送ローラ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、基板の裏面と複数の搬送ローラとの接触圧を十分に確保しつつ、基板を搬送方向へ浮上搬送することができる。

特開２００８−２５４９１８号公報

ところで、浮上搬送装置の構成ユニット又は構成部材等の設置スペースを確保する等の理由から、搬送幅方向に隣接関係にある浮上ユニットの間隙を大きくすることがある。一方、搬送幅方向に隣接関係にある浮上ユニットの間隙を大きくすると、複数の浮上ユニットによって区画される搬送領域（搬送ライン）において、圧縮空気の圧力の小さい箇所が存在することになり、基板の浮上搬送中に、基板に凹みが局所的に生じることになる。そのため、基板の一部（凹んだ部位）が浮上ユニット等と干渉して、基板に割れ等の損傷を招き易くなる。

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する浮上搬送装置において、装置本体に前記搬送方向へ沿って配設され、配設状態が前記搬送方向に直交する搬送幅方向に複数列になってあって、内部が浮上ガスを供給する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、前記装置本体に配設され、軸心周りに回転可能でかつ配設状態が前記搬送幅方向に複数列になってあってかつ基板の裏面を支持する複数の搬送ローラ、複数の前記搬送ローラを軸心周りに回転させる搬送モータ、及び各搬送ローラの周辺域（周辺領域）に負圧（負圧力）を発生させる負圧発生器を備え、基板を前記搬送方向へ搬送する搬送機構と、を具備し、搬送幅中心線よりも前記搬送幅方向の一方側に位置する各搬送ローラは、基板に与える力が前記搬送方向へ搬送する力の他に前記搬送幅方向の一方側へ引っ張る力を分力として発生させるように、ローラ中心線が前記搬送方向に平行な方向に対して前記搬送幅方向の一方側に鋭角に傾斜して構成され、前記搬送幅中心線よりも前記搬送幅方向の他方側に位置する各搬送ローラは、基板に与える力が前記搬送方向へ搬送する力の他に前記搬送幅方向の他方側へ引っ張る力を分力として発生させるように、前記ローラ中心線が前記搬送方向に平行な方向に対して前記搬送幅方向の他方側に鋭角に傾斜して構成されていることを要旨とする。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「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含む意であって、同様に、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、ブラケット等の介在部材を介して間接的に配設されたことを含む意である。また、「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。

本発明の特徴によると、前記浮上ガス供給源の作動によって各浮上ユニットの内部へ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。また、前記負圧発生器の作動によって各搬送ローラの周辺域に負圧を発生させると共に、各搬送モータの駆動によって各搬送ローラを軸心周りに回転させる。これにより、基板の裏面と複数の前記搬送ローラとの接触圧を十分に確保しつつ、基板を前記搬送方向へ浮上搬送することができる。

ここで、前記搬送幅方向の一方側に位置する各搬送ローラは、前記ローラ中心線が前記搬送方向に平行な方向に対して前記搬送幅方向の一方側に傾斜するように構成されているため、前記搬送幅方向の一方側に位置する各搬送ローラから基板に与える力は、基板を前記搬送方向へ搬送する力の他に、基板を前記搬送幅方向の一方側へ引っ張る力を分力として発生させることができる。同様に、前記搬送幅方向の他方側に位置する各搬送ローラは、前記ローラ中心線が前記搬送方向に平行な方向に対して前記搬送幅方向の他方側に傾斜するように構成されているため、前記搬送幅方向の他方側に位置する各搬送ローラから基板に与える力は、基板を前記搬送方向へ搬送する力の他に、基板を前記搬送幅方向の他方側へ引っ張る力を分力として発生させることができる。これにより、前記搬送幅方向に隣接関係にある前記浮上ユニットの間隙を大きくしても、基板の浮上搬送中に、基板に前記搬送幅方向の引張張力を発生させて、基板に複数の凹み（窪み）が前記搬送幅方向に沿って生じることを抑制できる。

本発明によれば、前記搬送幅方向に隣接関係にある前記浮上ユニットの間隙を大きくしても、基板の浮上搬送中に、基板に前記搬送幅方向の引張張力を発生させて、基板に複数の凹みが前記搬送幅方向に沿って生じることを抑制できるため、基板と前記浮上ユニット等との干渉を回避して、基板の割れ等の損傷を十分に防止することができる。

本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の概略的な平面図である。図１における矢視部IIの拡大図である。図１におけるIII-III線に沿った拡大図である。本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の概略的な正面図である。本発明の実施形態に係る浮上搬送措置の概略的な側面図である。

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。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向をそれぞれ指してある。

図１、図３、図４、及び図５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（本発明の実施形態にあっては、後方向）へ浮上搬送する装置であって、前後方向へ延びた装置本体（装置フレーム）３を具備している。また、装置本体３は、搬送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、装置本体３は、搬送方向に沿って複数に分割されてあっても構わない。

支持台５には、浮上ガスとしての圧縮空気（エア）を収容するチャンバー１１が搬送方向及び搬送方向に直交する搬送幅方向（本発明の実施形態にあっては、左右方向）へ間隔を置いて設けられており、各チャンバー１１は、搬送方向へ延びている。また、各チャンバー１１の下面には、チャンバー１１の内部へ圧縮空気を供給する浮上ガス供給源としての複数の供給ファン（本発明の実施形態にあっては、ファンフィルタユニット）１３が設けられている。

各チャンバー１１の上面には、圧縮空気の圧力を利用して基板Ｗを浮上させる複数の浮上ユニット１５が搬送方向（或いは搬送方向及び搬送幅方向）に間隔を置いて配設されており、換言すれば、支持台５には、複数の浮上ユニット１５が複数のチャンバー１１を介して搬送方向及び搬送幅方向へ間隔を置いて配設されている。また、複数の浮上ユニット１５の配設状態は、搬送幅方向に８列になってあって、複数の浮上ユニット１５によって、基板Ｗを搬送する搬送領域（搬送ライン）Ｔが区画されるようになっている。更に、各浮上ユニット１５の正面視形状（図４参照）及び側面視形状（図５参照）は、それぞれＴ字形状を呈しており、各浮上ユニット１５の内部は、対応するチャンバー１１の内部に連通してあって、対応するチャンバー１１を介して供給ファン１３に接続されている。そして、各浮上ユニット１５の上面には、圧縮空気を噴出する矩形枠状のノズル１７が浮上ユニット１５の上面の外縁に沿って形成されており、各浮上ユニット１５は、基板Ｗとの間に浮上ガス溜まり層としてのエア溜まり層（圧力溜まり層）Ｓを生成可能である（図３参照）。ここで、各浮上ユニット１５のノズル１７は、特開２００６−１８２５６３号公報に示すように、鉛直方向（浮上ユニット１５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１５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１５の上面に矩形枠状のノズル１７が形成されるの代わりに、スリット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から図３に示すように、支持台５には、基板Ｗを搬送方向へ搬送する搬送機構として複数のローラ駆動ユニット１９が搬送方向に沿って配設されており、複数のローラ駆動ユニット１９の配設状態は、搬送幅方向に４列になっている。そして、各ローラ駆動ユニット１９の具体的な構成は、次のようになる。

チャンバー１１には、上側が開口されたケース２１が設けられており、換言すれば、支持台５には、ケース２１がチャンバー１１を介して設けられている。また、ケース２１内には、基板Ｗの裏面を支持する搬送ローラ２３が軸心周りに回転可能に設けられており、搬送ローラ２３（搬送ローラ２３の一部）は、ケース２１の上面（上側）に対して上方向へ突出してある。そして、ケース２１内における搬送ローラ２３の下方には、搬送ローラ２３を軸心周りに回転させる搬送モータ２５が設けられており、この搬送モータ２５の出力軸は、一対のプーリとベルトからなる連結機構２７によって搬送ローラ２３に連動連結してある。更に、ケース２１の下面には、ケース２１内の空気を吸引して搬送ローラ２３の周辺域に負圧（負圧力）を発生させる吸引ファン２９が設けられている。

続いて、本発明の実施形態の要部について説明する。

図１及び図２に示すように、複数のローラ駆動ユニット１９の配設状態が搬送幅方向に４列になっていることから、当然の如く、複数のローラ駆動ユニット１９における搬送ローラ２３（複数の搬送ローラ２３）の配設状態も搬送幅方向に４列になってあって、搬送幅中心線ＴＣＬ（搬送領域Ｔの搬送幅方向の中心線）を基準に線対称になっている。なお、複数の搬送ローラ２３の配設状態が搬送幅中心線ＴＣＬを基準に線対称になってなくても構わない。

搬送幅中心線ＴＣＬよりも搬送幅方向の一方側（左方側）に位置する各搬送ローラ２３（具体的には、左から１列目の各搬送ローラ２３及び２列目の各搬送ローラ２３）は、ローラ中心線２３ＣＬが搬送方向に平行な方向ＰＤに対して搬送幅方向の一方側に傾斜するように構成されている。ここで、搬送方向に平行な方向ＰＤに対する１列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角及び２列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角は、同じ角度θ１に設定してある。なお、１列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角及び２列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角を異なる角度に設定しても構わない。

搬送幅中心線ＴＣＬよりも搬送幅方向の他方側（右方側）に位置する各搬送ローラ２３（具体的には、左から３列目の各搬送ローラ２３及び４列目の各搬送ローラ２３）は、ローラ中心線２３ＣＬが搬送方向に平行な方向ＰＤに対して搬送幅方向の他方側に傾斜するように構成されている。ここで、搬送方向に平行な方向ＰＤに対する３列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角及び４列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角は、同じ角度θ２（θ２の絶対値は、θ１の絶対値と同じ）に設定してある。なお、３列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角及び４列目の各搬送ローラ２３のローラ中心線２３ＣＬの傾斜角を異なる角度に設定しても構わない。

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。

各供給ファン１３の作動によって各チャンバー１１の内部へ圧縮空気を供給することにより、各浮上ユニット１５のノズル１７から圧縮空気を噴出させる。また、各吸引ファン２９の作動によって各搬送ローラ２３の周辺域に負圧（負圧力）を発生させると共に、各搬送モータ２５の駆動によって各搬送ローラ２３を軸心周りに回転させる。これにより、基板Ｗの裏面と複数の搬送ローラ２３との接触圧を十分に確保しつつ、基板Ｗ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。

ここで、搬送幅方向の一方側に位置する各搬送ローラ２３は、ローラ中心線２３ＣＬが搬送方向に平行な方向ＰＤに対して搬送幅方向の一方側に傾斜するように構成されているため、図２に示すように、搬送幅方向の一方側に位置する各搬送ローラ２３から基板Ｗに与える力Ｆは、基板Ｗを搬送方向へ搬送する力Ｆａの他に、基板Ｗを搬送幅方向の一方側へ引っ張る力Ｆｂを分力として発生させることができる。同様に、搬送幅方向の他方側に位置する各搬送ローラ２３は、ローラ中心線２３ＣＬが搬送方向に平行な方向ＰＤに対して搬送幅方向の他方側に傾斜するように構成されているため、図２に示すように、搬送幅方向の他方側に位置する各搬送ローラ２３から基板Ｗに与える力Ｆは、基板Ｗを搬送方向へ搬送する力Ｆａの他に、基板Ｗを搬送幅方向の他方側へ引っ張る力Ｆｃを分力として発生させることができる。これにより、搬送幅方向に隣接関係にある浮上ユニット１５の間隙を大きくしても、基板Ｗの浮上搬送中に、基板Ｗに搬送幅方向の引張張力を発生させて、基板Ｗに複数の凹み（窪み）が搬送幅方向に沿って生じることを抑制できる。

従って、本発明の実施形態によれば、搬送幅方向に隣接関係にある浮上ユニット１５の間隙を大きくしても、基板Ｗと浮上ユニット等との干渉を回避して、基板Ｗの割れ等の損傷を十分に防止することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、例えば、搬送機構として複数のローラ駆動ユニット１９を用いる代わりに別の搬送機構を用いる等、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。

Ｗ基板
Ｔ搬送領域
ＴＣＬ搬送幅中心線
ＰＤ搬送方向に平行な方向
Ｆ搬送ローラから基板に与える力
Ｆａ基板を搬送方向へ搬送する力
Ｆｂ基板を搬送幅方向の一方側へ引っ張る力
Ｆｃ基板を搬送幅方向の他方側へ引っ張る力
１浮上搬送装置
３装置本体
５支持台
１１チャンバー
１３供給ファン
１５浮上ユニット
１７ノズル
１９ローラ駆動ユニット
２１ケース
２３搬送ローラ
２３ＣＬローラ中心線
２５搬送モータ
２７連結機構
２９吸引ファン

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、
装置本体に前記搬送方向へ沿って配設され、配設状態が前記搬送方向に直交する搬送幅方向に複数列になってあって、内部が浮上ガスを供給する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、
前記装置本体に配設され、軸心周りに回転可能でかつ配設状態が前記搬送幅方向に複数列になってあってかつ基板の裏面を支持する複数の搬送ローラ、複数の前記搬送ローラを軸心周りに回転させる搬送モータ、及び各搬送ローラの周辺域に負圧を発生させる負圧発生器を備え、基板を前記搬送方向へ搬送する搬送機構と、を具備し、
搬送幅中心線よりも前記搬送幅方向の一方側に位置する各搬送ローラは、基板に与える力が前記搬送方向へ搬送する力の他に前記搬送幅方向の一方側へ引っ張る力を分力として発生させるように、ローラ中心線が前記搬送方向に平行な方向に対して前記搬送幅方向の一方側に鋭角に傾斜して構成され、
前記搬送幅中心線よりも前記搬送幅方向の他方側に位置する各搬送ローラは、基板に与える力が前記搬送方向へ搬送する力の他に前記搬送幅方向の他方側へ引っ張る力を分力として発生させるように、前記ローラ中心線が前記搬送方向に平行な方向に対して前記搬送幅方向の他方側に鋭角に傾斜して構成されていることを特徴とする浮上搬送装置。
複数の前記搬送ローラの配設状態は、搬送幅中心線を基準に線対称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。
前記搬送機構は、
前記装置本体に配設され、配設状態が前記搬送幅方向に複数列になっている複数のローラ駆動ユニットからなるものであって、
各ローラ駆動ユニットは、上側が開口されたケース、前記ケース内に軸心周りに回転可能に設けられかつ前記ケースの上面に対して上方向へ突出した前記搬送ローラ、前記ケースに設けられた前記搬送モータ、及び前記ケースに設けられかつ前記ケース内の空気を吸引する前記負圧発生器を備え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。