JPH0411342B2 - - Google Patents
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- JPH0411342B2 JPH0411342B2 JP60095743A JP9574385A JPH0411342B2 JP H0411342 B2 JPH0411342 B2 JP H0411342B2 JP 60095743 A JP60095743 A JP 60095743A JP 9574385 A JP9574385 A JP 9574385A JP H0411342 B2 JPH0411342 B2 JP H0411342B2
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Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
- Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)
- Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は板状体特にその表面における微小な傷
または汚染の発生あるいは塵埃の付着も許されな
いような板状体たとえばシリコンウエーフアー、
フロツピーデイスク等を無接触状態で流体中たと
えば空中に懸垂浮遊させ、必要に応じて浮遊の状
態で搬送させる、流体によつて板状体を無接触状
態で懸垂浮遊させる方法に関するものである。 従来の技術 本願の発明者は昭和60年特許願第71950号「流
体によつて板状体を無接触状態で浮遊搬送させる
方法」において、第１１図に示す如く吐出管１の
開口部突端に吐出管１内の流体２の流れ方向にほ
ぼ垂直に平坦部３を連設し吐出管１より流体２を
流出させることにより該平坦部３に近接して板状
体４を定距離に、何物にも接触することなく浮遊
搬送させる方法を提案した。 発明が解決しようとする問題点 上記先願において流体２が空気の場合即ち板状
体４を空中に浮遊させる場合を考えると平坦部３
と板状体４との間〓から周囲に吐出される空気２
は周囲の空気を擾乱させ、室内の塵埃を舞上がら
せる。前述のシリコンウエーフアー、フロツピー
デイスク等の板状体はその製造工程において塵埃
のないように調整したクリーンルーム内で取扱わ
れているが、かかる特別な室内においても空気の
擾乱は出来る限り避け、板状体への塵埃の付着が
絶対にないようにしなければならない。そのため
には吐出流体２が平坦部３および板状体４の周縁
から周りの雰囲気中に吐出されないようにしなけ
ればならない。 問題点を解決するための手段 本発明は上記の要請にこたえ、吐出流体２が平
坦部３の周縁から周りの雰囲気中に吐出されない
ようにし、もつて板状体４を塵埃付着のおそれな
く無接触状態で空中に懸垂浮遊させ、必要に応じ
て浮遊の状態で搬送させることを目的とするもの
で、この目的は本発明により上記先願における平
坦部３の周縁に流体吸込口を設け、平坦部３の周
縁より吐出される流体を該流体吸込口より吸込む
ようにし、更に吐出管からの流体の吐出しと吸込
管への流体の吸込みとを単一のポンプにより行な
い、もつて装置内の流体の流れを閉回路とするこ
とによつて達成される。またこれとは流体の流れ
方向を逆にし、吸込管の開口部突端に該吸込管内
の流体の流れ方向にほぼ垂直に平坦部を連設し、
該平坦部の周縁に環状の流体吐出口を設けて、流
体吐出口より吐出された流体が平坦部周縁より外
へ出ないようにし、前記同様吐出管からの流体の
吐出しと吸込管への流体の吸込みとを単一のポン
プによつて行ない、装置内の流体の流れを閉回路
としても全く同一の効果が得られる。 本発明の原理を第１図により簡単に述べると、
流体２は吐出管１より吐出されてジエツト流とな
り、平坦部３と板状体４との間の微小な間〓ｈを
通つて周辺から吸込管６へ吸込まれることにな
る。間〓ｈにおける流路断面積は吐出管１の断面
積に比し極めて小さいので間〓ｈ内における流速
は吐出管１内の流速に比し極めて大きくなり、従
つて間〓ｈ内の静圧は大気圧に比較して低くなる
ものであり、この負圧によつて板状体は無接触状
態で懸垂されるものである。もし板状体４が平坦
部３に接触しようとすれば吐出管２内の流速はゼ
ロとなり吐出管２内の吐出圧によつて板状体４は
押圧されることになり、板状体４と平坦部３との
接触は不可能である。 以下実施例について詳細に説明する。 実施例 １ 第１図に示す如く断面円形の吐出管１の開口部
５の周縁に該吐出管１内の流体２の流れ方向にほ
ぼ垂直に平坦部３を連設し、吐出管１の下方部外
周に円環状の吸込管６を一体に設け、該吸込管６
の下端外縁７は平坦部３より数mm乃至十数mm程度
延長し、吐出管１は送風機１２の吐出口１３に、
吸込管６は炭風機１２の吸込口１４に夫々連結す
る。 吐出管１の開口部５を板状体４に近づけ吐出管
１より空気２を吐出すとともに吸込管６より吐出
空気２を吸込むことにより、板状体４は開口部５
および平坦部３に接触することなく該部と一定の
距離を保つて空中に安定に浮遊し、装置全体を移
動することにより板状体４を共に搬送することが
できる。 実施例 ２ 第２図および第３図に示す如く断面円形の数本
の吐出管１，１……を組合わせダクト８に接続し
該吐出管１，１……の開口部５，５……は大形円
板体３を連結して平坦部を形成し、吐出管１，１
……群の下方部外周に円環状の吸込管６を設け該
吸込管６の下端外縁７は平坦部３より数mm乃至十
数mm程度延長し、ダクト８は送風機１２の吐出口
１３に、吸込管６は送風機１２の吐込口１４に
夫々連結する。 吐出管１，１……の開口部５，５……を板状体
４に近づけ吐出管１，１……より空気２を吐出す
とともに吸込管６より吐出空気２を吸込むと、板
状体４は開口部５，５……および平坦部３に接触
することなく該部と一定の距離を保つて空中に安
定に浮遊し、装置全体を移動することにより板状
体４を共に搬送することができる。 実施例 ３ 第４図および第５図に示す如く断面円形の吐出
管１の開口部５の周縁に、該吐出管内の流体２の
流れ方向にほぼ垂直に平坦部３を連設し、平坦部
３の周縁近くに適宜数の吸込孔９，９……を列設
し、吐出管１の外側および平坦部３の上側に管壁
を作り吸込管６を形成し、吐出管１は送風機１２
の吐出口１３に、吸込管６は送風機１２の吸込口
１４に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１より空気
２を吐出しその吐出空気を吸込孔９より吸込管６
内に吸込むと、板状体４は開口部５および平坦部
３に接触することなく該部と一定の距離を保つて
空中に安定に浮遊させることができる。 実施例 ４ 第６図に示す如く断面円形の吸込管６の開口部
１０の周縁に、該吸込管内の流体２の流れ方向に
ほぼ垂直に平坦部３を連設し、吸込管６の下方部
外周に円環状の吐出管１を一体に設け、該吐出管
１の下端外縁７は平坦部３より数mm乃至十数mm程
度延長し、吐出管１は送風機１２の吐出口１３
に、吸込管６は送風機１２の吸込口１４に夫々連
結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１より空気
２を吐出すとともに吸込管６よりその空気を吸込
むと、板状体４は平坦部３に接触することなく該
部と一定の距離を保つて空中に安定に浮遊し、装
置全体を移動することにより板状体４を共に搬送
することができる。 実施例 ５ 第７図および第８図に示す如く断面円形の吸込
管６の開口部１０の周縁に、該吸込管内の流体２
の流れ方向にほぼ垂直に平坦部３を連設し、平坦
部３の周縁近くに適宜数の吐出孔１１，１１……
を列設し、吸込管６の外側および平坦部３の上側
に管壁を作り吐出管１を形成し、該管壁の下端７
は平坦部３より数mm乃至十数mm程度延長し、吐出
管１は送風機１２の吐出口１３に、吸込管６は送
風機１２の吸込口１４に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１、吐出孔
１１，１１……より空気２を吐出しその吐出空気
を吸込管６より吸込むと、板状体４は開口部１０
および平坦部３に接触することなく該部と一定の
距離を保つて空中に安定に浮遊し、装置全体を移
動することにより板状体４を共に搬送することが
できる。 以上実施例１乃至５においては板状体４が平坦
部３とほぼ同一オーダーの広さを有する場合につ
いて説明したが、板状体４が単位装置の平坦部３
に比し著しく広い場合には数個の単位装置を並列
にして使用すればよい。また板状体４の形状およ
び吐出管１の開口部５または吸込管６の開口部１
０の形状はともに円形の場合のみについて説明し
たがこれ等は勿論円形に限られるものではない。
更に長尺の板状体を懸垂浮遊特に浮遊搬送させる
場合には単位装置を細長く配列して使用すればよ
い。 発明の作用 第１図に示す装置において Ｗ 板状体４の重量 20ｇ Pj 吐出流体２のジエツト圧 10ｇ／cm2 Ps 吸込流体の吸込圧 −10ｇ／cm2 PD 平坦部３と板状体４との間に生ずる負
圧 −50mmAq AD 開口部５の断面積 2.84cm2 Ap 平坦部３の表面積 17.6cm2 の条件で板状体４を空中に懸垂浮遊させたところ
板状体４はその上面と平坦部３の底面との間隔を
0.7mmに保つて安定に懸垂浮遊した。 第９図は第１図の装置の一部を示すもので、こ
こで板状体４の上面と平坦部３の底面との間隔ｈ
を変えた場合の板状体４にかかる吸引力−Ｆ〔ｇ〕
または押圧力＋Ｆ〔ｇ〕および吐出管内静圧P2
〔mmAq〕との関係を測定した。何れも吐出管１の
内径2kR＝19mm、平坦部３の外径2R＝51mm、円
板４の外径Ds＝56mm、円板４の重量Ｗ＝20ｇの
条件で、吐出管１に圧縮空気２を送入し開口部５
を閉じたときの吐出管１内の静圧P20が350mmAq、
450mmAq、550mmAqの場合におけるｈとＦおよび
P2との関係を夫々第１０図の実線で示す。図示
の如く平坦部３と板状体４とが接触したｈ＝０の
状態では板状体４に＋の押圧力が加わるため両者
の接触は不可能である。両者がｈ＝0.2〜0.3mm程
度離れると、平坦部３と板状体４との間〓内は大
気圧に比べて負圧となり、これより両者が離れる
に従い負圧の値は大きくなり、約4.6mm以上離れ
るとプラスの圧力となり大気圧より大きくなる流
体現象を呈する。よつて板状体は図の負圧ゾーン
内で懸垂浮遊される。 理論解析 第１図において各部の記号を第９図即ち次のよ
うに決める。
または汚染の発生あるいは塵埃の付着も許されな
いような板状体たとえばシリコンウエーフアー、
フロツピーデイスク等を無接触状態で流体中たと
えば空中に懸垂浮遊させ、必要に応じて浮遊の状
態で搬送させる、流体によつて板状体を無接触状
態で懸垂浮遊させる方法に関するものである。 従来の技術 本願の発明者は昭和60年特許願第71950号「流
体によつて板状体を無接触状態で浮遊搬送させる
方法」において、第１１図に示す如く吐出管１の
開口部突端に吐出管１内の流体２の流れ方向にほ
ぼ垂直に平坦部３を連設し吐出管１より流体２を
流出させることにより該平坦部３に近接して板状
体４を定距離に、何物にも接触することなく浮遊
搬送させる方法を提案した。 発明が解決しようとする問題点 上記先願において流体２が空気の場合即ち板状
体４を空中に浮遊させる場合を考えると平坦部３
と板状体４との間〓から周囲に吐出される空気２
は周囲の空気を擾乱させ、室内の塵埃を舞上がら
せる。前述のシリコンウエーフアー、フロツピー
デイスク等の板状体はその製造工程において塵埃
のないように調整したクリーンルーム内で取扱わ
れているが、かかる特別な室内においても空気の
擾乱は出来る限り避け、板状体への塵埃の付着が
絶対にないようにしなければならない。そのため
には吐出流体２が平坦部３および板状体４の周縁
から周りの雰囲気中に吐出されないようにしなけ
ればならない。 問題点を解決するための手段 本発明は上記の要請にこたえ、吐出流体２が平
坦部３の周縁から周りの雰囲気中に吐出されない
ようにし、もつて板状体４を塵埃付着のおそれな
く無接触状態で空中に懸垂浮遊させ、必要に応じ
て浮遊の状態で搬送させることを目的とするもの
で、この目的は本発明により上記先願における平
坦部３の周縁に流体吸込口を設け、平坦部３の周
縁より吐出される流体を該流体吸込口より吸込む
ようにし、更に吐出管からの流体の吐出しと吸込
管への流体の吸込みとを単一のポンプにより行な
い、もつて装置内の流体の流れを閉回路とするこ
とによつて達成される。またこれとは流体の流れ
方向を逆にし、吸込管の開口部突端に該吸込管内
の流体の流れ方向にほぼ垂直に平坦部を連設し、
該平坦部の周縁に環状の流体吐出口を設けて、流
体吐出口より吐出された流体が平坦部周縁より外
へ出ないようにし、前記同様吐出管からの流体の
吐出しと吸込管への流体の吸込みとを単一のポン
プによつて行ない、装置内の流体の流れを閉回路
としても全く同一の効果が得られる。 本発明の原理を第１図により簡単に述べると、
流体２は吐出管１より吐出されてジエツト流とな
り、平坦部３と板状体４との間の微小な間〓ｈを
通つて周辺から吸込管６へ吸込まれることにな
る。間〓ｈにおける流路断面積は吐出管１の断面
積に比し極めて小さいので間〓ｈ内における流速
は吐出管１内の流速に比し極めて大きくなり、従
つて間〓ｈ内の静圧は大気圧に比較して低くなる
ものであり、この負圧によつて板状体は無接触状
態で懸垂されるものである。もし板状体４が平坦
部３に接触しようとすれば吐出管２内の流速はゼ
ロとなり吐出管２内の吐出圧によつて板状体４は
押圧されることになり、板状体４と平坦部３との
接触は不可能である。 以下実施例について詳細に説明する。 実施例 １ 第１図に示す如く断面円形の吐出管１の開口部
５の周縁に該吐出管１内の流体２の流れ方向にほ
ぼ垂直に平坦部３を連設し、吐出管１の下方部外
周に円環状の吸込管６を一体に設け、該吸込管６
の下端外縁７は平坦部３より数mm乃至十数mm程度
延長し、吐出管１は送風機１２の吐出口１３に、
吸込管６は炭風機１２の吸込口１４に夫々連結す
る。 吐出管１の開口部５を板状体４に近づけ吐出管
１より空気２を吐出すとともに吸込管６より吐出
空気２を吸込むことにより、板状体４は開口部５
および平坦部３に接触することなく該部と一定の
距離を保つて空中に安定に浮遊し、装置全体を移
動することにより板状体４を共に搬送することが
できる。 実施例 ２ 第２図および第３図に示す如く断面円形の数本
の吐出管１，１……を組合わせダクト８に接続し
該吐出管１，１……の開口部５，５……は大形円
板体３を連結して平坦部を形成し、吐出管１，１
……群の下方部外周に円環状の吸込管６を設け該
吸込管６の下端外縁７は平坦部３より数mm乃至十
数mm程度延長し、ダクト８は送風機１２の吐出口
１３に、吸込管６は送風機１２の吐込口１４に
夫々連結する。 吐出管１，１……の開口部５，５……を板状体
４に近づけ吐出管１，１……より空気２を吐出す
とともに吸込管６より吐出空気２を吸込むと、板
状体４は開口部５，５……および平坦部３に接触
することなく該部と一定の距離を保つて空中に安
定に浮遊し、装置全体を移動することにより板状
体４を共に搬送することができる。 実施例 ３ 第４図および第５図に示す如く断面円形の吐出
管１の開口部５の周縁に、該吐出管内の流体２の
流れ方向にほぼ垂直に平坦部３を連設し、平坦部
３の周縁近くに適宜数の吸込孔９，９……を列設
し、吐出管１の外側および平坦部３の上側に管壁
を作り吸込管６を形成し、吐出管１は送風機１２
の吐出口１３に、吸込管６は送風機１２の吸込口
１４に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１より空気
２を吐出しその吐出空気を吸込孔９より吸込管６
内に吸込むと、板状体４は開口部５および平坦部
３に接触することなく該部と一定の距離を保つて
空中に安定に浮遊させることができる。 実施例 ４ 第６図に示す如く断面円形の吸込管６の開口部
１０の周縁に、該吸込管内の流体２の流れ方向に
ほぼ垂直に平坦部３を連設し、吸込管６の下方部
外周に円環状の吐出管１を一体に設け、該吐出管
１の下端外縁７は平坦部３より数mm乃至十数mm程
度延長し、吐出管１は送風機１２の吐出口１３
に、吸込管６は送風機１２の吸込口１４に夫々連
結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１より空気
２を吐出すとともに吸込管６よりその空気を吸込
むと、板状体４は平坦部３に接触することなく該
部と一定の距離を保つて空中に安定に浮遊し、装
置全体を移動することにより板状体４を共に搬送
することができる。 実施例 ５ 第７図および第８図に示す如く断面円形の吸込
管６の開口部１０の周縁に、該吸込管内の流体２
の流れ方向にほぼ垂直に平坦部３を連設し、平坦
部３の周縁近くに適宜数の吐出孔１１，１１……
を列設し、吸込管６の外側および平坦部３の上側
に管壁を作り吐出管１を形成し、該管壁の下端７
は平坦部３より数mm乃至十数mm程度延長し、吐出
管１は送風機１２の吐出口１３に、吸込管６は送
風機１２の吸込口１４に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１、吐出孔
１１，１１……より空気２を吐出しその吐出空気
を吸込管６より吸込むと、板状体４は開口部１０
および平坦部３に接触することなく該部と一定の
距離を保つて空中に安定に浮遊し、装置全体を移
動することにより板状体４を共に搬送することが
できる。 以上実施例１乃至５においては板状体４が平坦
部３とほぼ同一オーダーの広さを有する場合につ
いて説明したが、板状体４が単位装置の平坦部３
に比し著しく広い場合には数個の単位装置を並列
にして使用すればよい。また板状体４の形状およ
び吐出管１の開口部５または吸込管６の開口部１
０の形状はともに円形の場合のみについて説明し
たがこれ等は勿論円形に限られるものではない。
更に長尺の板状体を懸垂浮遊特に浮遊搬送させる
場合には単位装置を細長く配列して使用すればよ
い。 発明の作用 第１図に示す装置において Ｗ 板状体４の重量 20ｇ Pj 吐出流体２のジエツト圧 10ｇ／cm2 Ps 吸込流体の吸込圧 −10ｇ／cm2 PD 平坦部３と板状体４との間に生ずる負
圧 −50mmAq AD 開口部５の断面積 2.84cm2 Ap 平坦部３の表面積 17.6cm2 の条件で板状体４を空中に懸垂浮遊させたところ
板状体４はその上面と平坦部３の底面との間隔を
0.7mmに保つて安定に懸垂浮遊した。 第９図は第１図の装置の一部を示すもので、こ
こで板状体４の上面と平坦部３の底面との間隔ｈ
を変えた場合の板状体４にかかる吸引力−Ｆ〔ｇ〕
または押圧力＋Ｆ〔ｇ〕および吐出管内静圧P2
〔mmAq〕との関係を測定した。何れも吐出管１の
内径2kR＝19mm、平坦部３の外径2R＝51mm、円
板４の外径Ds＝56mm、円板４の重量Ｗ＝20ｇの
条件で、吐出管１に圧縮空気２を送入し開口部５
を閉じたときの吐出管１内の静圧P20が350mmAq、
450mmAq、550mmAqの場合におけるｈとＦおよび
P2との関係を夫々第１０図の実線で示す。図示
の如く平坦部３と板状体４とが接触したｈ＝０の
状態では板状体４に＋の押圧力が加わるため両者
の接触は不可能である。両者がｈ＝0.2〜0.3mm程
度離れると、平坦部３と板状体４との間〓内は大
気圧に比べて負圧となり、これより両者が離れる
に従い負圧の値は大きくなり、約4.6mm以上離れ
るとプラスの圧力となり大気圧より大きくなる流
体現象を呈する。よつて板状体は図の負圧ゾーン
内で懸垂浮遊される。 理論解析 第１図において各部の記号を第９図即ち次のよ
うに決める。
【表】
連続の式より
2πRhv0＝2π（rh）hv
＝2π（kR）hv1＝π（kR）2v2 ……(1)
従つて
ｖ＝１／γv0，v1＝１／ｋv0，v2
＝2h／k2Rv0 ……(2)
流体の密度をρ、縮流の損失係数をevとし、平
坦部入口にベルヌーイの式を適用して １／２（v2 1−v2 2）＋１／ρ（P1−P2） ＋１／２v1 2ev＝０ ……(3) (2)式を代入して １／２（１／k2−4h2／k4R2）v2 0＋１／ρ（P1−P2） ＋１／２１／k2v2 0ev＝０ ……(4) P2−P1＝１／２ρv〓／k2（１＋ev−4h2／k2R2）……(5
) 平坦部の微小部分にベルヌーイの式を適用する
と ｄ（１／２v2）＋１／ρdp＋１／２v2 ・ｆ・２／ｈｄ（rR）＝０ ……(6) ここではｆは摩擦係数で層流ではｆ＝16／Re
である。 平板間の相当直径は de＝４×断面積／浸辺長＝４×ｈ×１／２×１＝2h……
(7) 従つて ｆ＝16／Re＝8μ／hρv＝8μγ／hρv0 ……(8) (8)式を(6)式に代入すると ｄ（１／２v2）＋（１／ρdP ＋8μv0／ρh2−ｄ（rR）／ｒ＝０ ……(9) 積分すると １／２（v2 0−v2）＋１／ρ（P0−Ｐ） −8μv0／ρh2・Rlnr＝０ ……(10) P0−Ｐ＝１／２ρv2 0v2 0（１／r2−１） ＋8μv0／h2・Rlnr ……(11) (11)式において平坦部入口では P0−Ｐ＝１／２ρv2／0／k2（１−k2） ＋8μv0／h2・Rlnk ……(12) (12)式と(5)式よりP1を消去して P2−P0＝１／２ρv2／0／k2（ev−4h2／k2R2 ＋k2）−8μv2／0／h2・Rlnk ……(13) 上式よりP2−P0を与えてv0を求めることがで
きる。 管状部に上向きに働く力は F1＝π（kR）2（P0−P2） ……(14) 平坦部に上向きに働く力は板状体の下面にかか
る大気圧がP0に等しいので F2＝∫R kR（P0−Ｐ）2π（rR）ｄ（rR） ＝πR2∫1 k（P0−Ｐ）ｄ（r2） ……(15) (11)式を（15）式に代入し積分すると F2＝−πR2〔１／２ρv2 0(lnk2+1-k2) ＋4μv／h2(k2lnk2-k2+1)〕 ……(16) 全体に働く力は Ｆ＝F1＋F2＝−πR2〔k2（P2−P0） ＋１／２ρv2 0（lnk2＋１−k2） ＋4μv2／0／h2（k2lnk2−k2＋１）〕……(17) 式（13）より求めたv0を上式に代入して板状体
４にかかる力Ｆを求めることができる。 流体２として空気を使用し、開口部５を閉じた
ときの該部の静圧P20を350mmAq、450mmAq，550
mmAq、吐出管１の内径2kRを19mm、ρ＝1.3Kg／
m3、ev＝0.3として計算したＦの値を第１０図に
破線で示す。図でわかるようにＦの実測値と計算
値とは定量的にはやや差があるが傾向は一致して
いる。 発明の効果 前述の先願においては吐出空気２が平坦部３と
板状体４との間〓から吐出されて周囲の空気を擾
乱し室内の塵埃を舞上がらせ、板状体に微細な塵
埃が付着するおそれがあつたが、本発明において
は平坦部３と板状体４との間〓から吐出される空
気は直ちに吸込管６内に吸入され、しかも吐出管
１に流体２を送入する送風機と吸込管６に流体を
吸入する送風機とは同一のものを使つたので、平
坦部３と板状体４との間〓から吐出される空気は
直ちに吸込管６内に吸入され周囲に違散すること
がなく、下端外壁７と板状体３との間〓より侵入
する僅かの外気を除けば吐出管１〜吸込管６〜送
風機１２〜吐出管１の閉回路となり外部から循環
空気に入り込む塵埃は殆んどない。尚懸垂浮遊の
作業開始に当つては送風機の起動後吐出管の開口
部５を板状体４に近づけるのは周囲の外気に擾乱
を起すので好ましくなく、吐出管の開口部５を板
状体４に近づけた後送風機１２を起動し、流体２
の吐出しおよび吸込みを始める方がよい。 また前述の先願においては平坦部の周縁に板状
体の揺動を防止するストツパーを設ける実施例を
説明したが、本発明における外側の管の下端外縁
７も上述のストツパーと同様の効果を有し、平坦
部３が水平からごく僅か傾くことによりまたは装
置の搬送・停止の際の板状体４の慣性により板状
体４が平坦部３に対し水平方向に移動し装置の作
用範囲より外れ空中に浮遊し得ず落下するのを外
側の管の下端外縁７により防止する。 以上の如く本発明によれば吐出管の開口部外縁
に該吐出管内の流体の流れの方向にほぼ垂直に平
坦部を連設し該平坦部の周縁に環状の流体吸込口
設け、単一のポンプにより吐出管より流体を流出
させると同時に該流体を流体吸込口より吸入し、
あるいは上記と逆方向に流体を流すことにより、
上面が平面状をなす板状体を該平坦部の近くに安
定した状態で懸垂浮遊するに際し吐出流体の周囲
の雰囲気への吐出しによる雰囲気の擾乱およびそ
れに伴なう塵埃の舞上りを生ずることがなく、従
つて板状体の汚染または塵埃付着のおそれなく保
持、搬送その他取扱いをすることができ、特にそ
の表面における微小な傷、汚染の発生、塵埃の付
着が許されず素手あるいは把持具の接触ができな
いような、たとえば半導体ウエーフアー、フロツ
ピーデイスク、鏡面体等の板状体の製造工程にお
ける搬送あるいは取扱いに極めて有効な方法であ
る。 他の実施態様 以上本発明を流体２として空気を使用し板状体
を空気中に懸垂浮遊させる方法についてのみ述べ
たが、空気以外の気体あるいは水その他の液体中
においても吐出流体２として周囲の流体と同一の
ものまたは類似性状のものを使用することにより
全く同様に実施し得るものである。 更に流体２として洗浄液を使用し洗浄液２を洗
浄液タンクより本発明装置により板状体４の上面
に流して板状体４を洗浄し、つづいて送風機また
は送風機とヒーターとの組合せにより空気または
加熱空気２を板状体４の上面に流して板状体４を
乾燥し、清浄な板状体を得ることもできる。
坦部入口にベルヌーイの式を適用して １／２（v2 1−v2 2）＋１／ρ（P1−P2） ＋１／２v1 2ev＝０ ……(3) (2)式を代入して １／２（１／k2−4h2／k4R2）v2 0＋１／ρ（P1−P2） ＋１／２１／k2v2 0ev＝０ ……(4) P2−P1＝１／２ρv〓／k2（１＋ev−4h2／k2R2）……(5
) 平坦部の微小部分にベルヌーイの式を適用する
と ｄ（１／２v2）＋１／ρdp＋１／２v2 ・ｆ・２／ｈｄ（rR）＝０ ……(6) ここではｆは摩擦係数で層流ではｆ＝16／Re
である。 平板間の相当直径は de＝４×断面積／浸辺長＝４×ｈ×１／２×１＝2h……
(7) 従つて ｆ＝16／Re＝8μ／hρv＝8μγ／hρv0 ……(8) (8)式を(6)式に代入すると ｄ（１／２v2）＋（１／ρdP ＋8μv0／ρh2−ｄ（rR）／ｒ＝０ ……(9) 積分すると １／２（v2 0−v2）＋１／ρ（P0−Ｐ） −8μv0／ρh2・Rlnr＝０ ……(10) P0−Ｐ＝１／２ρv2 0v2 0（１／r2−１） ＋8μv0／h2・Rlnr ……(11) (11)式において平坦部入口では P0−Ｐ＝１／２ρv2／0／k2（１−k2） ＋8μv0／h2・Rlnk ……(12) (12)式と(5)式よりP1を消去して P2−P0＝１／２ρv2／0／k2（ev−4h2／k2R2 ＋k2）−8μv2／0／h2・Rlnk ……(13) 上式よりP2−P0を与えてv0を求めることがで
きる。 管状部に上向きに働く力は F1＝π（kR）2（P0−P2） ……(14) 平坦部に上向きに働く力は板状体の下面にかか
る大気圧がP0に等しいので F2＝∫R kR（P0−Ｐ）2π（rR）ｄ（rR） ＝πR2∫1 k（P0−Ｐ）ｄ（r2） ……(15) (11)式を（15）式に代入し積分すると F2＝−πR2〔１／２ρv2 0(lnk2+1-k2) ＋4μv／h2(k2lnk2-k2+1)〕 ……(16) 全体に働く力は Ｆ＝F1＋F2＝−πR2〔k2（P2−P0） ＋１／２ρv2 0（lnk2＋１−k2） ＋4μv2／0／h2（k2lnk2−k2＋１）〕……(17) 式（13）より求めたv0を上式に代入して板状体
４にかかる力Ｆを求めることができる。 流体２として空気を使用し、開口部５を閉じた
ときの該部の静圧P20を350mmAq、450mmAq，550
mmAq、吐出管１の内径2kRを19mm、ρ＝1.3Kg／
m3、ev＝0.3として計算したＦの値を第１０図に
破線で示す。図でわかるようにＦの実測値と計算
値とは定量的にはやや差があるが傾向は一致して
いる。 発明の効果 前述の先願においては吐出空気２が平坦部３と
板状体４との間〓から吐出されて周囲の空気を擾
乱し室内の塵埃を舞上がらせ、板状体に微細な塵
埃が付着するおそれがあつたが、本発明において
は平坦部３と板状体４との間〓から吐出される空
気は直ちに吸込管６内に吸入され、しかも吐出管
１に流体２を送入する送風機と吸込管６に流体を
吸入する送風機とは同一のものを使つたので、平
坦部３と板状体４との間〓から吐出される空気は
直ちに吸込管６内に吸入され周囲に違散すること
がなく、下端外壁７と板状体３との間〓より侵入
する僅かの外気を除けば吐出管１〜吸込管６〜送
風機１２〜吐出管１の閉回路となり外部から循環
空気に入り込む塵埃は殆んどない。尚懸垂浮遊の
作業開始に当つては送風機の起動後吐出管の開口
部５を板状体４に近づけるのは周囲の外気に擾乱
を起すので好ましくなく、吐出管の開口部５を板
状体４に近づけた後送風機１２を起動し、流体２
の吐出しおよび吸込みを始める方がよい。 また前述の先願においては平坦部の周縁に板状
体の揺動を防止するストツパーを設ける実施例を
説明したが、本発明における外側の管の下端外縁
７も上述のストツパーと同様の効果を有し、平坦
部３が水平からごく僅か傾くことによりまたは装
置の搬送・停止の際の板状体４の慣性により板状
体４が平坦部３に対し水平方向に移動し装置の作
用範囲より外れ空中に浮遊し得ず落下するのを外
側の管の下端外縁７により防止する。 以上の如く本発明によれば吐出管の開口部外縁
に該吐出管内の流体の流れの方向にほぼ垂直に平
坦部を連設し該平坦部の周縁に環状の流体吸込口
設け、単一のポンプにより吐出管より流体を流出
させると同時に該流体を流体吸込口より吸入し、
あるいは上記と逆方向に流体を流すことにより、
上面が平面状をなす板状体を該平坦部の近くに安
定した状態で懸垂浮遊するに際し吐出流体の周囲
の雰囲気への吐出しによる雰囲気の擾乱およびそ
れに伴なう塵埃の舞上りを生ずることがなく、従
つて板状体の汚染または塵埃付着のおそれなく保
持、搬送その他取扱いをすることができ、特にそ
の表面における微小な傷、汚染の発生、塵埃の付
着が許されず素手あるいは把持具の接触ができな
いような、たとえば半導体ウエーフアー、フロツ
ピーデイスク、鏡面体等の板状体の製造工程にお
ける搬送あるいは取扱いに極めて有効な方法であ
る。 他の実施態様 以上本発明を流体２として空気を使用し板状体
を空気中に懸垂浮遊させる方法についてのみ述べ
たが、空気以外の気体あるいは水その他の液体中
においても吐出流体２として周囲の流体と同一の
ものまたは類似性状のものを使用することにより
全く同様に実施し得るものである。 更に流体２として洗浄液を使用し洗浄液２を洗
浄液タンクより本発明装置により板状体４の上面
に流して板状体４を洗浄し、つづいて送風機また
は送風機とヒーターとの組合せにより空気または
加熱空気２を板状体４の上面に流して板状体４を
乾燥し、清浄な板状体を得ることもできる。
第１図は本発明の一実施例を示す要部の垂直断
面図、第２図は第２の実施例を示す要部の垂直断
面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図
は第３の実施例を示す要部の垂直断面図、第５図
は第４図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は第４の実施
例を示す要部の垂直断面図、第７図は第５の実施
例を示す要部の垂直断面図、第８図は第７図のＣ
−Ｃ線断面図、第９図は本発明の作用を説明する
ための要部の垂直断面図、第１０図は第１図、第
９図の装置において板状体４の上面と平坦部３の
底面との間〓ｈと板状体４にかかる力Ｆおよび吐
出管内静圧P2との関係を示すグラフ、第１１図
は先願の方法を示す要部の断面図である。 図中１は吐出管、３は平坦部、４は板状体、６
は吸込管、１２は送風機を示す。
面図、第２図は第２の実施例を示す要部の垂直断
面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図
は第３の実施例を示す要部の垂直断面図、第５図
は第４図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は第４の実施
例を示す要部の垂直断面図、第７図は第５の実施
例を示す要部の垂直断面図、第８図は第７図のＣ
−Ｃ線断面図、第９図は本発明の作用を説明する
ための要部の垂直断面図、第１０図は第１図、第
９図の装置において板状体４の上面と平坦部３の
底面との間〓ｈと板状体４にかかる力Ｆおよび吐
出管内静圧P2との関係を示すグラフ、第１１図
は先願の方法を示す要部の断面図である。 図中１は吐出管、３は平坦部、４は板状体、６
は吸込管、１２は送風機を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吐出管の開口部突端に該吐出管内の流体の流
れ方向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の
周縁に環状の流体吸込口を設け、単一のポンプに
より吐出管より流体を流出させると同時に該流体
を流体吸込口より吸込ませることにより周囲の流
体を擾乱することなく該平坦部に近接して板状体
を定距離に懸垂浮遊させることを特徴とする、流
体によつて板状体を無接触状態で懸垂浮遊させる
方法。 ２ 吸込管の開口部突端に該吸込管内の流体の流
れ方向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の
周縁に環状の流体吐出口を設け、単一のポンプに
より吐出管より流体を流出させると同時に該流体
を流体吸込口より吸込ませることにより周囲の流
体を擾乱することなく該平坦部に近接して板状体
を定距離に懸垂浮遊させることを特徴とする、流
体によつて板状体を無接触状態で懸垂浮遊させる
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60095743A JPS6216924A (ja) | 1985-05-04 | 1985-05-04 | 流体によつて板状体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法 |
| DE8686303061T DE3686781D1 (de) | 1985-05-04 | 1986-04-23 | Vorrichtung zum halten und/oder foerdern einer platte mittels eines fluids ohne koerperliche beruehrung. |
| EP86303061A EP0201240B1 (en) | 1985-05-04 | 1986-04-23 | Apparatus for supporting and/or conveying a plate with fluid without physical contact |
| US06/855,375 US4735449A (en) | 1985-05-04 | 1986-04-24 | Method of supporting and/or conveying a plate with fluid without physical contact |
| KR1019860003372A KR900009005B1 (ko) | 1985-05-04 | 1986-04-30 | 유체에 의하여 판상체(板狀體)를 무접촉상태로서 부유반송시키는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60095743A JPS6216924A (ja) | 1985-05-04 | 1985-05-04 | 流体によつて板状体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216924A JPS6216924A (ja) | 1987-01-26 |
| JPH0411342B2 true JPH0411342B2 (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=14145971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60095743A Granted JPS6216924A (ja) | 1985-05-04 | 1985-05-04 | 流体によつて板状体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6216924A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256590U (ja) * | 1988-06-30 | 1990-04-24 | ||
| JPH0359189U (ja) * | 1989-10-11 | 1991-06-11 | ||
| JP2006160434A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 非接触搬送装置 |
| JP5444820B2 (ja) * | 2009-04-27 | 2014-03-19 | 村田機械株式会社 | 物品保持装置 |
| JP5198551B2 (ja) * | 2010-12-23 | 2013-05-15 | 日本特殊陶業株式会社 | 配線基板の非接触搬送装置、配線基板の製造方法 |
| IT202000005893A1 (it) * | 2020-03-19 | 2021-09-19 | Quarrata Forniture S R L | Dispositivo di presa di elementi lastriformi |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141536A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体ウエハ−の吸着ヘツド |
| JPS5918435B2 (ja) * | 1980-09-11 | 1984-04-27 | 新日本製鐵株式会社 | コ−クス炉における粉炭加圧充填装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5918435U (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-04 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 非接触型ウエ−ハチヤツク |
-
1985
- 1985-05-04 JP JP60095743A patent/JPS6216924A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5918435B2 (ja) * | 1980-09-11 | 1984-04-27 | 新日本製鐵株式会社 | コ−クス炉における粉炭加圧充填装置 |
| JPS58141536A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体ウエハ−の吸着ヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6216924A (ja) | 1987-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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