JP6288553B2 - 非接触式浮上搬送装置およびその搬送方向切換方法と搬送速度調整方法 - Google Patents
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Description
また、従来の非接触式搬送装置では、被搬送物の搬送方向を前進と後退との間で切り換えたり、被搬送物の搬送速度を調整するためには、前述した摩擦コロやベルトなどの接触式の駆動機構を機能アップしなければならないという問題があった。
さらに、左右一対の旋回流形成部における旋回力の強弱関係を切り換えることで搬送往路方向および搬送復路方向へ作用する旋回流作用力の大小関係が変わるため、被搬送物の搬送方向を切り換えることができる。
また、気体の噴射力の調整で容易に旋回流の旋回力の強弱が変わるため、容易に旋回流の旋回力を調整することができる。
つまり、請求項1に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
また、旋回流形成部の具体的な構造については、空気などの気体から旋回流を形成するものであれば如何なるものであっても何ら構わない。例えば、旋回流形成部の気体噴射口から噴射された気体が、旋回方向へ案内する案内凹所の深さ3〜10mm程度の周側壁に沿って流れることで旋回流を形成するものでもよい。平面視の案内凹所の形状としては如何なるものであっても何ら構わない。この案内凹所の具体的な形状は、例えば、円形状、環状、楕円形状、多角形状、円形状に切り欠き部が形成された形状などでも良く、更に具体的には、鍔付きの円形カップ状のものがより好ましい。
また、周側壁を備えた案内凹所内に吸気口とファンとを設けて、ファンが回転することで周側壁で囲繞された案内凹所内から上方へ向かう旋回流を形成するものでも良い。
そして、本発明における旋回流形成部の具体的な配列形態については、前述したように、左右一対の旋回流形成部にそれぞれ設定された旋回流の旋回方向が、左右一対の旋回流形成部で被搬送物に作用して搬送往路方向に向かう旋回流作用力と搬送復路方向に向かう旋回流作用力との相互間で生じた大小関係に基づいて被搬送物の搬送方向を方向付けし、旋回流の旋回力を活用して被搬送物を浮上させつつ搬送させることが可能な浮上搬送機構を構築するものであれば如何なる配列形態であっても良い。旋回流形成部が、搬送路面の路幅方向で左右相互に離間して一対のみ配設された配列形態、あるいは、搬送路面の路幅方向で左右相互に離間して一対配設されるとともに搬送路面の搬送方向で前後相互に離間して複数配設された配列形態のいずれであっても何ら構わない。
さらに、本発明では、搬送路面の路幅方向で左右相互に離間する一対の旋回流形成部が、搬送方向で同じ位置関係で配列されても良く、搬送方向で互いにずれた位置関係で配列されても良い。
また、旋回力調整手段は、旋回流形成部から順次溢出してくる旋回流の旋回力の強弱を調整するものであれば、如何なるものでもよい。例えば、旋回流形成部の気体噴射口から噴射された気体の圧力を調整して旋回流の旋回力の強弱を調整したり、旋回流形成部の気体噴射口の口径の大小を調整して旋回流の旋回力の強弱を調整したり、旋回流形成部のファンの回転数の高低を調整して旋回流の旋回力の強弱を調整してもよい。
そして、本発明における搬送路面は、平坦であることが重要であり、この平坦な搬送路面の加工精度が高ければ被搬送物のより安定した搬送状態が得られることは言うまでもない。また、必要に応じて、旋回流形成部から放出された気体が路幅方向の両側縁から過度に漏出することを抑制するとともに被搬送物を搬送方向へ誘導規制するために、ガイド板を搬送路面の両側縁に設けるのも良い。
なお、本発明の非接触式浮上搬送装置によって浮上搬送させる被搬送物としては、例えば、ガラス、プラスチック、金属などの素材からなる薄板状のものであり、特に好適な被搬送物としては、太陽電池用フラットパネルや携帯電話、液晶テレビ、パソコン用液晶モニターなどに用いる0.1乃至0.5mm程度のディスプレイ用ガラス基板である。
ここで、図1は、本発明の第1実施例の非接触式浮上搬送装置100を示す斜視図であり、図2は、図1の符号2の箇所の旋回流形成部130を示す拡大斜視図であり、図3は、本発明の旋回流形成部130による旋回流Rおよび下方へ引き寄せようとする力Dが発生する原理を示す図であり、図4は、図1の符号4から視た拡大平面図であって第1実施例において搬送力が発生する原理を示す図であり、図5は、図1の符号5から視た平面図であって一対の一方の旋回流形成部130aの圧力を他方の旋回流形成部130bの圧力より高くした様子を示す図であり、図6は、図1の符号6から視た平面図であって図5のときと圧力の高低関係を逆にした様子を示す図である。
具体的に、非接触式浮上搬送装置100は、ベース部110と、このベース部110と支持する機台フレーム120とを備えている。
そして、ベース部110における被搬送物Cと対向する搬送路面111には、樹脂成型加工してなる鍔付きの円形カップ状の旋回流形成部130が、搬送路面111の路幅方向Sで左右相互に離間して一対配設されるとともに搬送方向Tに沿って多数配列されている。
本実施例では、旋回流形成部130が、搬送路面下に設けられて搬送路面上に開口する有底の案内凹所131の周側壁131aと、この周側壁131aの接線方向から周側壁131aで囲繞される旋回形成空間領域内へ気体としての空気を噴射して旋回流Rを発生させる気体噴射口132とを備えている。
図2に示すように、旋回流形成部130は、空気を旋回方向へ案内する案内凹所131と、この案内凹所131を囲繞する円筒状の周側壁に沿って空気をそれぞれ噴射する2つの気体噴射口132とを有している。
本実施例の場合には、これら2つの気体噴射口132が、案内凹所131を囲繞する円筒状の周側壁を2分する位置に設けられており、旋回流Rを確実かつ安定して発生させるようになっている。
なお、本実施例では、旋回流形成部130を構成する樹脂成型加工してなる鍔付きの円形カップ状の部材は、ベース部110と別部材で形成されてベース部110に嵌め込まれているが、ベース部110自体に一体的に形成されていてもよい。
また、機台フレーム120は、水平方向に対するベース部110の姿勢を調整自在に設けられ、本実施例では、ベース部110の搬送路面111の設置姿勢が水平となるように調整されている。
前述した旋回流形成部130の気体噴射口132から空気が噴射されると、噴射された空気が案内凹所131の周側壁131aに沿って流れ、案内凹所131内で旋回流Rが連続的に継続して形成される。
そして、空気が、気体噴射口132から順次噴射されるので、案内凹所131内から連続的に発生してくる旋回流Rは、被搬送物C側に向かって上方へ移動し溢出する。
つまり、旋回流Rが放射方向へ広がりながら旋回する。
そして、旋回流Rの旋回中心近傍の空気が、放射方向へ引っ張られるようにして、旋回流Rの旋回中心近傍の気圧が下がり旋回流Rの旋回部分に生じる気圧と比べて相対的に低くなる。
そのため、被搬送物Cに対して負圧が作用して被搬送物Cを下方の旋回流形成部130側へ吸引して引き寄せようとする力Dが発生する。
この引き寄せようとする力Dと被搬送物Cを溢出した旋回流Rで浮上させようとする力とが釣り合って、被搬送物の浮上位置に被搬送物Cが保持される。
本実施例では、旋回流形成部130が、搬送路面111の路幅方向Sで左右相互に離間して一対配設されている。
なお、U軸の矢印が示すのは、浮上方向(鉛直方向)である。
本実施例では、一例として搬送方向Tに複数配設されているが、搬送方向Tに一つでもよい。
図4では、搬送力が発生する原理を説明するため、搬送方向Tに一つだけ示すこととする。
さらに、本実施例では、左右一対の旋回流形成部130a、130bでそれぞれ発生する旋回流Ra、Rbの旋回方向が、相互に同一方向に設定されている。
同様に、図4中の右側の旋回流形成部130bの旋回流Rbが案内凹所131外に出た際、搬送往路方向(T軸矢印の方向)に作用する旋回流Rbの旋回流作用力をfb1、搬送復路方向(T軸矢印と逆方向)に作用する旋回流Rbの旋回流作用力をfb2とする。
そして、左右一対の旋回流形成部130a、130bが結果として被搬送物Cに対して搬送往路方向(T軸矢印の方向)へ作用する旋回流作用力をF1とし、搬送復路方向(T軸矢印と逆方向)へ作用する旋回流作用力をF2とする。
そして、噴射力調整手段140が、左右一対の一方である図4中の左側の旋回流形成部130aから溢出する旋回流の旋回力を、左右一対の他方である図4中の右側の旋回流形成部130bから溢出する旋回流の旋回力より相対的に強く調整する(被搬送物Cの往路搬送状態)。
すなわち、噴射力調整手段140が、左右一対の一方である図4中の左側の旋回流形成部130aの気体噴射口132aから噴射する空気の噴射圧力を、左右一対の他方である図4中の右側の旋回流形成部130bの気体噴射口132bから噴射する空気の噴射圧力より相対的に高く調整する。
そして、噴射圧力が低い図4中の右側の旋回流形成部130bによる旋回流Rbの影響よりも噴射圧力が高い図4中の左側の旋回流形成部130aによる旋回流Raの影響を受けやすくなる。
そして、左右一対の旋回流形成部130a、130bにおける路幅方向Sの外側111bでは、噴射圧力が高い図4中の左側の旋回流形成部130aの旋回流Raによる搬送往路方向(T軸矢印の方向)へ向かって作用する旋回流作用力fa1が、搬送復路方向(T軸矢印と逆方向)へ向かって作用する旋回流作用力fa2より大きくなる。
そのため、旋回流作用力F1が旋回流作用力F2より大きい関係となり、搬送往路方向(T軸矢印の方向)へ向かう搬送力が生じる。
すると、被搬送物Cに対して白抜き矢印の示す搬送往路方向(図5中の右側)への搬送力が作用し、被搬送物Cは、白抜き矢印の示す搬送往路方向(図5中の右側)へ加速し移動する。
すると、被搬送物Cに対して白抜き矢印の示す搬送復路方向(図6中の左側)への搬送力が作用する。
また、被搬送物Cが図5に示すように搬送往路方向(図5中の右側)へ移動中であれば、被搬送物Cは減速し、停止した後に白抜き矢印の示す搬送復路方向(図6中の左側)へ移動する。
つまり、噴射力調整手段140が、左右一対の一方の旋回流形成部130aの気体噴射口132aから噴射する空気の噴射圧力と他方の旋回流形成部130bの気体噴射口132bから噴射する空気の噴射圧力との高低関係を切り替え自在に設けられている。
これにより、搬送往路方向および搬送復路方向へ作用する旋回流作用力F1、F2の大小関係も変わる。
すなわち、旋回流形成部130a、130bの気体噴射口132a、132bから噴射する空気の噴射圧力の高低関係を切り換えるだけで、容易に被搬送物Cの移動方向が切り替わる。
また、加速、減速も切り替わる。
これにより、左右一対の旋回流形成部130a、130bの路幅方向外側111bにおける噴射圧力が高い側の旋回流形成部130a(または130b)の旋回流Ra(またはRb)による搬送往路方向または搬送復路方向へ向かって被搬送物Cに対して作用する旋回流作用力F1、F2の箇所が搬送方向Tで複数となる。
ここで、図7は、本発明の第2実施例の非接触式浮上搬送装置200を示す平面図である。
第2実施例の非接触式浮上搬送装置200は、第1実施例の非接触式浮上搬送装置100における搬送路面111の搬送方向Tに沿って多数配設した旋回流形成部130a、130bでそれぞれ発生する旋回流Ra、Rbの旋回方向を搬送方向Tで相互に逆方向に設定したものであり、多くの要素について第1実施例の非接触式浮上搬送装置100と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、下2桁が共通する200番台の符号を付すのみとする。
さらに、搬送路面211の搬送方向Tに沿って多数配設した旋回流形成部230Aa、230Ab(203Ba、230Bb)でそれぞれ発生する旋回流の旋回方向RA、RBが、相互に逆方向に設定されている。
具体的には、旋回流形成部230Aa、230Abの旋回流RAの旋回方向と、搬送方向Tで隣り合う旋回流形成部203Ba、230Bbの旋回流RBの旋回方向とが互いに逆向きの関係であり、搬送方向Tにおいて旋回流形成部230Aa、230Abと、旋回流形成部203Ba、230Bbとが交互に配設されている。
具体的には、噴射力調整手段240が、旋回流形成部230Aa、230Bbの気体噴射口から噴射する空気の圧力を、旋回流形成部230Ab、230Baの気体噴射口から噴射する空気の圧力と比べて相対的に高くする。
これにより、上述した第1実施例と同様に、被搬送物Cに対して白抜き矢印の示す搬送往路方向(図7中の右側)への搬送力が作用し、被搬送物Cは、白抜き矢印の示す搬送往路方向(図7中の右側)へ加速し移動する。
なお、噴射力調整手段240が、旋回流形成部230Aa、230Bbの気体噴射口から噴射する空気の圧力を、旋回流形成部230Ab、230Baの気体噴射口から噴射する空気の圧力と比べて相対的に低くすると、被搬送物Cに対して白抜き矢印の示す搬送復路方向(図7中の左側)への搬送力が作用し、被搬送物Cは、搬送復路方向(図7中の左側)へ加速し移動する。
110、 210 ・・・ベース部
111、 211 ・・・搬送路面
120 ・・・機台フレーム
130、 230A・・・旋回流形成部
230B・・・旋回流形成部
131、 231 ・・・案内凹所
132 ・・・気体噴射口
140、 240 ・・・噴射力調整手段(旋回力調整手段)
C ・・・被搬送物
D ・・・下方へ引き寄せようとする力
F1 ・・・搬送往路方向へ作用する旋回流作用力
fa1、fa2 ・・・一方の旋回流による旋回流作用力
F2 ・・・搬送復路方向へ作用する旋回流作用力
fb1、fb2 ・・・他方の旋回流による旋回流作用力
R ・・・旋回流
S ・・・路幅方向
T ・・・搬送方向
U ・・・浮上方向
Claims (6)
- 気体からなる旋回流を発生させる旋回流形成部が被搬送物を搬送する平坦な搬送路面に配設され、前記旋回流形成部から順次溢出してくる旋回流を被搬送物の底面と搬送路面との間隙に介在させて被搬送物を浮上させるとともに前記旋回流の旋回力によって生じる搬送力で被搬送物を搬送する非接触式浮上搬送装置であって、
前記旋回流形成部が、前記搬送路面の路幅方向で左右相互に離間して一対配設され、
前記搬送路面の路幅方向に配設した左右一対の旋回流形成部でそれぞれ発生する旋回流の旋回方向が、相互に同一方向に設定され、
前記旋回流形成部ごとに旋回流の旋回力を調整する旋回力調整手段が、前記左右一対の旋回流形成部の一方から溢出する旋回流の旋回力を他方から溢出する旋回流の旋回力より強くした被搬送物の往路搬送状態と前記左右一対の旋回流形成部の一方から溢出する旋回流の旋回力を他方から溢出する旋回流の旋回力より弱くした被搬送物の復路搬送状態とで切り換え自在に設けられていることを特徴とする非接触式浮上搬送装置。 - 前記左右一対の旋回流形成部が、前記搬送路面の搬送方向に沿って所定の設置間隔ごとに相互に離間して多数配設され、前記搬送路面の搬送方向に沿って多数配設した旋回流形成部でそれぞれ発生する旋回流の旋回方向が、相互に同一方向に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の非接触式浮上搬送装置。
- 前記左右一対の旋回流形成部が、前記搬送路面の搬送方向に沿って所定の設置間隔ごとに相互に離間して複数配設され、前記搬送路面の搬送方向に沿って多数配設した旋回流形成部でそれぞれ発生する旋回流の旋回方向が、相互に逆方向に設定され、
前記旋回力調整手段が、前記旋回流形成部からそれぞれ発生する旋回流の旋回力を搬送方向に沿って市松模様状の強弱状態に設定していることを特徴とする請求項1に記載の非接触式浮上搬送装置。 - 前記旋回流形成部が、前記搬送路面下に設けられて搬送路面上に開口する有底の周側壁と、該周側壁の接線方向から周側壁で囲繞される旋回形成空間領域内へ前記気体を噴射して旋回流を発生させる気体噴射口とを備え、
前記旋回力調整手段が、前記旋回流形成部ごとに気体の噴射力を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の非接触式浮上搬送装置。 - 気体からなる旋回流を発生させる旋回流形成部が被搬送物を搬送する平坦な搬送路面に配設され、前記旋回流形成部から順次溢出してくる旋回流を被搬送物の底面と搬送路面との間隙に介在させて被搬送物を浮上させるとともに前記旋回流の旋回力によって生じる搬送力で被搬送物を搬送する非接触式浮上搬送装置の搬送方向切換方法であって、
前記搬送路面の路幅方向で左右相互に離間して一対配設されて相互に同じ旋回方向の旋回流を生じさせる旋回流形成部から溢出する旋回流の旋回力をそれぞれ調整する旋回力調整手段により、左右一対の旋回流形成部の一方から溢出する旋回流の旋回力を他方から溢出する旋回流の旋回力より強くした被搬送物の往路搬送状態と前記左右一対の旋回流形成部の一方から溢出する旋回流の旋回力を他方から溢出する旋回流の旋回力より弱くした被搬送物の復路搬送状態とで切り換えることを特徴とする非接触式浮上搬送装置の搬送方向切換方法。 - 気体からなる旋回流を発生させる旋回流形成部が被搬送物を搬送する平坦な搬送路面に配設され、前記旋回流形成部から順次溢出してくる旋回流を被搬送物の底面と搬送路面との間隙に介在させて被搬送物を浮上させるとともに前記旋回流の旋回力によって生じる搬送力で被搬送物を搬送する非接触式浮上搬送装置の搬送速度調整方法であって、
前記搬送路面の路幅方向で左右相互に離間して一対配設されて相互に同じ旋回方向の旋回流を生じさせる旋回流形成部から溢出する旋回流の旋回力をそれぞれ調整する旋回力調整手段により、左右一対の旋回流形成部の一方から溢出する旋回流の旋回力を他方から溢出する旋回流の旋回力より強くした被搬送物の加速搬送状態にし、該加速搬送状態の後に前記左右一対の旋回流形成部の一方から溢出する旋回流の旋回力を他方から溢出する旋回流の旋回力より弱くした被搬送物の減速搬送状態に変更することを特徴とする非接触式浮上搬送装置の搬送速度調整方法。
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