JP5766731B2 - ベルトコンベア - Google Patents

Description

本発明は、搬送ベルト上に載置された太陽電池基板やガラス基板等を搬送するためのベルトコンベアに関するものである。

近年、太陽電池基板の検査工程においては検査効率の向上やタクトアップを目的として、従来よりもさらに高速で太陽電池基板を搬送することが求められている。このような太陽電池基板の搬送には、例えば、基板の上面を吸着することによるロボット搬送や、平ベルト、丸ベルト、タイミングベルト、ウォーキングビーム式等によるコンベア搬送や、ベルヌーイチャックによる搬送装置が用いられているが、搬送速度を従来よりも高速化した場合、慣性によって太陽電池基板が所望の位置からずれないようにしたり、搬送装置と太陽電池基板が接触して太陽電池基板に割れや欠けが発生することや、太陽電池基板に汚れがつくことなどを防いだりすることは非常に難しい。

ところで、太陽電池基板の搬送とは異なるが、フラットパネルディスプレイに用いられるガラス基板の搬送においては、同様に搬送効率の向上やタクトアップを目的として、例えばガラス基板を搬送ベルトに吸着しつつ搬送する吸着ベルトコンベアを用いることが提案されている。

このような吸着ベルトコンベアの一例としては、特許文献１に記載されているものが挙げられる。このものは、無端状の搬送ベルトと、前記搬送ベルトに形成された多数の吸着孔と、前記吸着孔の位置に対応する同形状の開口部を多数具備し、前記搬送ベルトの内側に設けられる真空チャンバと、前記真空チャンバの内部を真空に保つための真空源とを備え、前記搬送ベルト上に緩衝材を介して載置されたガラス基板を前記吸着孔により吸着しつつ、搬送ベルトを駆動して搬送するようにしたものである。

しかしながら、特許文献１に記載されているように搬送ベルトに対して搬送物であるガラス基板を吸着する場合、前記真空チャンバ内を高真空に保たなければならず、真空源も排気容量が大きいものを選定する必要があり、搬送装置としては非常に大がかりで高価なものになってしまうという問題がある。また、ガラス基板の搬送位置に対応する吸着孔から十分な吸着力を得られるようにするには、搬送位置ごとに小部屋を形成し、高真空に保たれる小部屋を順次切り替える等の複雑な制御を行う必要がある。

特開２０１０−３６９９９号公報

本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で高真空源等を用いることなく、搬送物及び搬送ベルト間の摩擦力を増大させることができ、搬送物の高速搬送を可能とするベルトコンベアを提供することを目的とする。

すなわち、本発明の請求項１に係るベルトコンベアは、載置面に対して搬送物の一部がはみ出ている状態で当該搬送物が載置される搬送ベルトと、前記搬送ベルトからはみ出ている前記搬送物の底面の少なくとも一部と対向するように設けられた対向面を有する負圧チャンバと、前記対向面において前記搬送ベルトの搬送方向に延びて開口する吸入スリットと、前記負圧チャンバ内を負圧に保つ負圧源とを具備する負圧発生機構とを備え、前記吸入スリットが、前記搬送物の底面に対して所定距離離間させて形成されており、搬送時において当該吸入スリットからの空気の吸入が継続されており、前記搬送物の底面の少なくとも一部と前記対向面との間に前記吸入スリットへと向かって流れる吸い込み流れが形成されていることを特徴とする。

このようなものであれば、前記吸入スリットが前記搬送物に対して直接接触せずに所定距離離間させて形成されているので、搬送物を吸着するのではなく、搬送物の底面側を大気圧よりも圧力が低い負圧の状態を形成することができる。したがって、搬送物の上側と底面側との圧力差によって搬送物を搬送ベルトに押し付けることができる。

また、前記吸い込み流れが前記搬送物の底面の少なくとも一部と前記対向面との間に形成されているので、この隙間を流れる吸い込み流れによってもベルヌーイの原理によって搬送物を搬送ベルト側へと押し付ける力を発生させることができる。

これらのことから、載置されている搬送物が搬送ベルトに対して十分に押し付けられるので、搬送物と搬送ベルト間の摩擦力を大きくすることができ、搬送物の高速搬送が可能となる。

さらに、搬送物を搬送ベルトに対して吸着せずに、圧力差や吸い込み流れよって搬送物が搬送ベルトに対して押し付けられるように構成されているので、前記負圧源の排気容量を大きくしなくても十分な摩擦力を得ることができ、ベルトコンベアを簡単な構成で安価に構成することができる。

負圧源の排気容量を大きくせずに、さらに効率よく搬送物を搬送ベルトに対して押し付ける力を得られ、摩擦力を大きくできるようにするには、請求項２に係る発明のように前記負圧チャンバ内に、前記吸入スリットへと連通する絞り構造が形成されていればよい。

搬送物の底面側に形成される負圧による搬送物の搬送ベルトへの押し付け効果と、吸い込み流れによる搬送物の搬送ベルトへの押し付け効果を好適に得ることができるようにするための具体的な構成としては、請求項３に係る発明のように前記搬送物が前記吸入スリット側へと吸いつけられている状態において、前記吸入スリットが、前記搬送物の底面に対して搬送ベルトの厚さ以下分だけ離間させて形成されていればよい。

搬送物が搬送ベルト上に安定して押さえつけられるようにするとともに、単一の負圧源によって効率よく吸入スリットから空気が吸入されるようにするための具体的な構成としては、請求項４に係る発明のように前記載置面に対して垂直な方向から見た場合に、前記吸入スリットが前記搬送ベルトの両側を挟むように一対形成されており、前記負圧チャンバが、当該負圧チャンバの内外を仕切る筐体隔壁と、前記筐体隔壁内を前記搬送方向に仕切る仕切り隔壁とを具備し、前記筐体隔壁及び前記仕切り隔壁によって、前記負圧源が接続される負圧源接続口及び前記吸入スリットの一方が開口する第１負圧室と、前記仕切り隔壁に形成され、前記第１負圧室に連通する連通口と前記吸入スリットの他方が開口する第２負圧室とが形成されているものが挙げられる。また、前記搬送ベルトが一対設けられている場合には、前記吸入スリットは各搬送ベルトの内側のみに形成されていてもよいし、各搬送ベルトの外側だけに設けられていてもよい。

前記負圧発生機構による搬送物の搬送ベルトへの押し付け効果を必要な分だけ得られるようにしつつ、ベルトコンベアとしての安価に構成できるようにするには、請求項５に係る発明のように前記負圧源が、前記負圧チャンバ内から外部へと気体を排気する排気ファンであればよい。

このように本発明のベルトコンベアであれば、搬送物を搬送ベルトで吸着するのではなく、搬送物の底面側を負圧にすることにより大気圧との圧力差を利用するとともに、負圧発生機構における対向面と搬送物との間に流れる吸い込み流れによる引き付け効果によって搬送物を搬送ベルトに対して押し付けることができる。したがって、吸着を維持するほどの真空圧を発生させなくても、搬送物及び搬送ベルト間の摩擦力を大きくして高速搬送を可能とすることができる。また、負圧発生機構において高真空を保つ必要がないので、その構造を簡素で安価なものにすることができる。

本発明の一実施形態に係るベルトコンベアの模式的斜視図。 同実施形態における搬送物を外し、吸い込み流れの一部を示した模式的斜視図。 同実施形態における第２負圧室内の吸い込み流れを示す模式的分解斜視図。 同実施形態における第１負圧室及び第２負圧室内の吸い込み流れを示す模式的分解斜視図。 同実施形態における横断面及び吸い込み流れを示す模式的断面図。 同実施形態における吸入スリット部分を拡大した模式的断面図。

本発明の一実施形態について図１乃至６を参照しながら説明する。

本実施形態のベルトコンベア１００は、図１に示すように搬送物として太陽電池基板Ｗを搬送するために用いられるものであって、概略直方体形状の外観をなすものであり、その上面に載置された太陽電池基板Ｗを所定の搬送方向に搬送するように構成してある。なお、ここでいう搬送方向とは図１に示すように正逆を含む概念であり、本実施形態のベルトコンベア１００は、双方向に太陽電池基板Ｗを搬送可能に構成してある。

すなわち、このベルトコンベア１００は、搬送方向に対して水平方向に垂直な方向に概略太陽電池基板Ｗの寸法よりも小さい距離だけ離間して並列に設けられた一対の搬送ベルト１と、前記搬送ベルト１の上面である載置面Ｐ４に載置された太陽電池基板Ｗの底面側に負圧を発生させるための概略直方体形状の負圧発生機構２とから構成してある。

また、搬送ベルト１は前記負圧発生機構２内に一部が収容されるように設けてあり、前記負圧発生機構２において搬送物である太陽電池基板Ｗの底面と対向する対向面Ｐに対して、前記搬送ベルト１の載置面Ｐ４が所定寸法だけ上面側に突出するように配置している。したがって、太陽電池基板Ｗが前記搬送ベルト１の載置面Ｐ４に載置された状態においては、太陽電池基板Ｗと前記負圧発生機構２の対向面Ｐとの間には隙間が形成されることになる。

各部について説明する。

前記搬送ベルト１は、図１乃至３に示すように無端状に形成された合成樹脂製のものであって、３つの駆動用プーリー１１に巻きかけてあり、さらに、１つのテンション調整用プーリー１２と、１つの固定用プーリー１３とを備えたものである。前記駆動用プーリー１１のいずれか１つを駆動輪として、搬送ベルト１を搬送方向に回転させるようにしてある。この搬送ベルト１の幅寸法は太陽電池基板Ｗの寸法と比べて小さく設定してあり、太陽電池基板Ｗが載置された際に接触する部分を必要最小限とするようにするとともに、太陽電池基板Ｗの底面の大部分が搬送ベルト１からはみ出るようにしてある。

前記負圧発生機構２は、図２の太陽電池基板Ｗを除いた斜視図に示すように、上面中央部が搬送方向にＶ字状に延びる凹部が形成された概略直方体形状をなすものであって、前記搬送ベルト１からはみ出ている前記搬送物の底面の少なくとも一部と対向するように設けられた対向面Ｐを有する負圧チャンバ２１と、前記対向面Ｐにおいて前記搬送ベルト１の搬送方向に延びて開口する吸入スリット３と、前記負圧チャンバ２１内を負圧に保つ負圧源２２とを具備する。

前記負圧チャンバ２１は、図２乃至５に示すように、搬送方向に延びる隔壁によってその筐体及び内部構造が形成してあるものであり、負圧チャンバ２１の内外を仕切る筐体隔壁４と、筐体隔壁４内を搬送方向に仕切る仕切り隔壁５とから構成してある。

より具体的には、前記筐体隔壁４は負圧チャンバ２１の上面中央部のＶ字状凹部を形成するＶ字板４１と、負圧チャンバ２１の各側面を形成する一対の側面板４２と、負圧チャンバ２１の底面を形成する底面板４３とからなる。また、前記Ｖ字板４１の搬送物側には、前記太陽電池基板Ｗの底面と平行であり、搬送方向に延びる一対の第１細帯状部Ｐ１が形成してある。さらに、前記側面板４２の搬送物側にも、前記太陽電池基板Ｗの底面と平行であり、搬送方向に延びる第２細帯状部Ｐ２が形成してある。これらの第１細帯状部Ｐ１及び第２細帯状部Ｐ２が前記対向面Ｐをなしている。

また、前記仕切り隔壁５は、断面が概略Ｌ字状のものであって前記Ｖ字板４１と前記側面板４２との間に挿入されているものであって、図４の分解斜視図に示すようにその搬送物側に搬送方向に延びる太陽電池基板Ｗの底面と平行な太帯状部Ｐ３が形成してある。

前記吸入スリット３は、図２乃至５に示すように前記載置面Ｐ４に対して垂直な方向から見た場合に、１つの搬送ベルト１に対してその両側を挟むように一対ずつ、計４本形成してある。すなわち、各搬送ベルト１間の内側に形成された吸入スリット３である内側吸入スリット３１は、前記第１細帯状部Ｐ１と前記太帯状部Ｐ３との間に形成してあり、各搬送ベルト１の外側に形成された吸入スリット３である外側吸入スリット３２は、前記第２細帯状部Ｐ２と前記太帯状部Ｐ３との間に形成してある。

図５及び図６の断面図に示すように、前記吸入スリット３は、前記搬送物の底面に対して所定距離離間させて形成してあり、本実施形態では、概略搬送ベルト１の厚さ分程度だけわずかに離間させてある。なお、前記吸入スリット３と搬送物の底面との離間距離については搬送ベルト１の厚みに応じて適宜設定すればよい。より具体的には、搬送物である太陽電池基板Ｗが吸入スリット３側へと吸いつけられている状態、すなわち、搬送時で吸入が行われている状態において、前記吸入スリット３と、搬送物の底面との間に搬送ベルト１の厚み以下分の隙間が形成されるように前記所定距離は設定してある。このように隙間を形成することにより、前記搬送物と前記負圧発生機構２とが搬送時において接触することを防ぐとともに、後述する吸い込み流れＦによる吸いつけ効果を好適に得て、搬送物を搬送ベルト１に対して十分に押し付けられるようになる。

次に各吸入スリット３と連通する負圧チャンバ２１内の各部屋について説明する。図５に示すようにこの負圧チャンバ２１の横断面を視た場合において、筐体隔壁４及び仕切り隔壁５によって、中央部に概略Ｍ字状の第１負圧室Ｃ１と、前記第１負圧室Ｃ１の両側にＩ字状の第２負圧室Ｃ２が隣接して形成してある。

この第１負圧室Ｃ１は、図４及び図５に示すように前記負圧源２２が接続される負圧源接続口４４及び前記内側吸入スリット３１が開口しているものである。図５に示されるように第１負圧室Ｃ１内においては、前記Ｖ字板４１と、前記仕切り隔壁５とによって前記内側吸入スリット３１側ほどその容積が小さくなるようにして絞り構造が形成してある。この絞り構造、すなわち、前記Ｖ字板４１の外側壁の傾斜に沿って吸入スリット３から吸い込まれた空気が流れるので効率よく空気を流すことができる。したがって、前記負圧源２２の排気容量をそれほど大きくしなくても前記内側吸入スリット３１における吸引力を向上させることができる。

前記第２負圧室Ｃ２は、前記仕切り隔壁５に形成された前記第１負圧室Ｃ１に連通する連通口５１と前記吸入スリット３の他方である外側吸入スリット３２が開口する部屋である。また、この第２負圧室Ｃ２内に前記搬送ベルト１及び各プーリーが収容されるようにしてある。

前記負圧源２２は、所定の排気容量を有する排気ファンであって前記第１負圧室Ｃ１内から空気を排気することによって、図２乃至図６に示すような前記吸入スリット３からの空気の吸い込みを発生させ、吸い込み流れＦを形成するものである。この負圧源２２は、搬送時においては常時継続して駆動しており、図２等に示すように常に吸入スリット３からの空気の吸い込みが発生し、吸い込み流れＦが形成されるようにしてある。

次に負圧発生機構２において形成される吸い込み流れＦについて詳述する。

図２に示すように負圧発生機構２の上部における前記対向面Ｐに沿って、内側吸入スリット３１及び外側吸入スリット３２に空気が流入することになる。図３及び図５に示すように外側吸入スリット３２から吸入された空気は前記第２負圧室Ｃ２内を上部から下部へと流れた後に、前記連通口５１を介して前記第１負圧室Ｃ１内へと流入する。また、図４及び図５に示すように内側吸入スリット３１から吸入された空気は前記第１負圧室Ｃ１内を上部から下部へと流れた後、前記第２負圧室Ｃ２から流れてきた空気の流れと合流したのちに、前記第１負圧室Ｃ１の底面中央部にある負圧源接続口４４へと流れ、前記負圧チャンバ２１の外部へと排気される。

さらに図６の拡大図を参照して、各吸入スリット３近傍における吸い込み流れＦについて詳述する。図６に示されるように、対向面Ｐと太陽電池基板Ｗの底面との間の隙間には吸い込み流れＦが形成されており、この隙間を流れる空気によってベルヌーイの原理により太陽電池基板Ｗが前記搬送ベルト１の載置面Ｐ４側へと引き付けられる力が発生する。また、前記各吸入スリット３からの吸引が行われていることによって太陽電池基板Ｗの底面側の周囲雰囲気は負圧となるので、太陽電池基板Ｗの上面側の大気圧との差圧によって太陽電池基板Ｗが搬送ベルト１の載置面Ｐ４に対して押し付けられることになる。

このように本実施形態のベルトコンベア１００によれば、搬送方向に延びる吸入スリット３が前記太陽電池基板Ｗの底面に対してわずかに離間させて設けてあるので、吸い込み流れＦによる引き付け効果と、太陽電池基板Ｗの底面側の雰囲気が負圧に保たれることによる大気圧との差圧による押し付け効果を得ることができ、太陽電池基板Ｗを搬送ベルト１に対して吸着しなくても十分な押し付け効果を得ることができる。

したがって、太陽電池基板Ｗと搬送ベルト１との間に大きな摩擦力を発生させることができるので、高速搬送する場合でも停止時における慣性による位置ずれ等を防ぐことができる。言い換えると、太陽電池基板Ｗと搬送ベルト１との間に大きな摩擦力を発生させられるので、従来に比べて搬送時において高加速度での加速、減速を実現でき、搬送効率を格段に向上させることができる。

また、ベルトに対して太陽電池基板Ｗを吸着していないので、前記負圧発生機構２において真空度を高く保つ必要がなく、排気ファンの排気によって実現される程度の負圧で十分な摩擦力を得られる。このため、前記負圧発生機構２の構成を簡便で安価なものとすることができる。

その他の実施形態について説明する。

前記実施形態では、搬送物の一例として太陽電池基板Ｗを挙げたが、本発明のベルトコンベア１００の搬送物はその他のものであってもかまわない。このましい搬送物の形状としては、差圧による押し付け効果を得やすい軽量で平坦な底面を有する扁平形状のものが挙げられる。

また、搬送物の大きさや形状によっては前記搬送ベルト１は必ずしも一対用意する必要はなく、例えば１つの搬送ベルト１でベルトコンベア１００を構成してもかまわない。

加えて、吸入スリット３は搬送ベルト１の一方側にのみ設けるようにしてもかまわない。この場合、前記負圧チャンバ２１は第１負圧室Ｃ１のみを有したものとして構成すればよい。また、搬送距離をより大きくしたい場合には、前記実施形態のベルトコンベア１００を直列に並べればよい。

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や、実施形態の組み合わせを行ってもかまわない。

１００・・・ベルトコンベア
１ ・・・搬送ベルト
２ ・・・負圧発生機構
２１ ・・・負圧チャンバ
２２ ・・・負圧源
３ ・・・吸入スリット
４ ・・・筐体隔壁
５ ・・・仕切り隔壁
Ｃ１ ・・・第１負圧室
Ｃ２ ・・・第２負圧室
Ｆ ・・・吸い込み流れ
Ｐ ・・・対向面
Ｗ ・・・搬送物（太陽電池基板）

Claims (6)

1. 載置面に対して搬送物の一部がはみ出ている状態で当該搬送物が載置される搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトからはみ出ている前記搬送物の底面の少なくとも一部と対向するように設けられた対向面を有する負圧チャンバと、前記対向面において前記搬送ベルトの搬送方向に延びて開口する吸入スリットと、前記負圧チャンバ内を負圧に保つ負圧源とを具備する負圧発生機構とを備え、
   前記吸入スリットが、搬送時において前記搬送物の底面により塞がれないように前記搬送物の底面に対して所定距離離間させて形成されており、
   搬送時において当該吸入スリットからの空気の吸入が継続されており、前記搬送物の底面の少なくとも一部と前記対向面との間に前記吸入スリットへと向かって流れる吸い込み流れが形成されていることを特徴とするベルトコンベア。
2. 前記負圧チャンバ内に、前記吸入スリットへと連通する絞り構造が形成されている請求項１記載のベルトコンベア。
3. 前記搬送物が前記吸入スリット側へと吸いつけられている状態において、前記吸入スリットが、前記搬送物の底面に対して搬送ベルトの厚さ以下分だけ離間させて形成されている請求項１記載のベルトコンベア。
4. 前記載置面に対して垂直な方向から見た場合に、前記吸入スリットが前記搬送ベルトの両側を挟むように一対形成されており、
   前記負圧チャンバが、当該負圧チャンバの内外を仕切る筐体隔壁と、前記筐体隔壁内を前記搬送方向に仕切る仕切り隔壁とを具備し、
   前記筐体隔壁及び前記仕切り隔壁によって、前記負圧源が接続される負圧源接続口及び前記吸入スリットの一方が開口する第１負圧室と、前記仕切り隔壁に形成され、前記第１負圧室に連通する連通口と前記吸入スリットの他方が開口する第２負圧室とが形成されている請求項１乃至３いずれかに記載のベルトコンベア。
5. 前記負圧源が、前記負圧チャンバ内から外部へと気体を排気する排気ファンである請求項１乃至４いずれかに記載のベルトコンベア。
6. 載置面に対して搬送物の一部がはみ出ている状態で当該搬送物が載置される搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトからはみ出ている前記搬送物の底面の少なくとも一部と対向するように設けられた対向面を有する負圧チャンバと、前記対向面において前記搬送ベルトの搬送方向に延びて開口する吸入スリットと、前記負圧チャンバ内を負圧に保つ負圧源とを具備する負圧発生機構とを備え、
   前記吸入スリットが、前記搬送物の底面に対して所定距離離間させて形成されており、
   搬送時において当該吸入スリットからの空気の吸入が継続されており、前記搬送物の底面の少なくとも一部と前記対向面との間に前記吸入スリットへと向かって流れる吸い込み流れが形成されており、
   前記負圧チャンバ内に、前記吸入スリットへと連通する絞り構造が形成されていることを特徴とするベルトコンベア。