KR100675062B1

KR100675062B1 - 음파 부양 장치

Info

Publication number: KR100675062B1
Application number: KR1020040092033A
Authority: KR
Inventors: 다카산마사키; 세이키가즈오; 요시노우치겐고; 오카다가즈히사
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2007-01-26
Also published as: TWI276588B; JP2005162479A; TW200530101A; KR20050046577A; JP4001136B2

Abstract

음파 부양 장치는 장척의 진동판과 여진수단을 갖는다. 음파 부양 장치는 여진수단에 의해 진동판을 여진시킴으로써, 진동판으로부터 음파를 발생시키고, 이 음파의 방사압에 의해 물체를 부양시킨다. 상기 음파를 반사시키는 반사면을 구비한 음파 반사 수단이, 상기 음파를 상기 진동판을 향하여 반사시킴으로써 상기 진동판의 휨을 억제할 수 있는 위치에 설치되어 있다. 따라서, 진동판의 길이를 길게 해도 진동판의 휨을 억제하여 물체를 안정된 부양상태로 반송할 수 있다.

Description

음파 부양 장치{OBJECT LEVITATING APPARATUS BY SONIC WAVES}

도 1(a) 는 본 발명을 구체화한 제1 실시형태의 물체 부양 반송 장치의 모식사시도, 도 1(b) 는 도 1(a) 의 장치에 장치되는 음파 부양 유닛의 모식측면도이다.

도 2(a) 는 도 1(a) 의 장치에 장치되는 음파 반사 수단의 모식사시도, 도 2(b) 는 도 1(a) 의 장치에 장치되는 진동자의 고정상태를 나타내는 모식도이다.

도 3(a), 도 3(b) 는 도 1 (a) 의 장치의 작용을 나타내는 모식도이다.

도 4(a) 는 본 발명의 제2 실시형태의 물체 부양 반송 장치의 모식측면도, 도 4(b) 는 도 4(a) 의 부분상세도이다.

도 5(a) 는 본 발명의 제3 실시형태의 물체 부양 반송 장치의 모식측면도, 도 5(b) 는 도 5(a) 의 장치의 작용을 설명하는 부분 모식 측면도이다.

도 6 은 본 발명의 제4 실시형태의 물체 부양 반송 장치의 모식측면도이다.

도 7(a), 도 7(b) 는 본 발명의 다른 실시형태의 갭 유지수단의 모식측면도이다.

도 8(a), 도 8(b) 는 본 발명의 다른 실시형태의 갭 유지수단의 모식측면도이다.

도 9(a), 도 9(b) 는 압력검출수단을 구비한, 본 발명의 다른 실시형태의 음 파 반사 수단의 모식 측면도이다.

도 10(a) 는 본 발명의 다른 실시형태의 음파 반사 수단의 모식사시도, 도 10(b) 는 본 발명의 다른 실시형태의 음파 반사 수단의 모식측면도이다.

도 11 은 본 발명의 다른 실시형태의 음파 반사 수단의 모식측면도이다.

도 12 는 본 발명의 다른 실시형태의 물체 부양 반송 장치의 모식사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11, 41, 51 : 음파 부양 장치로서의 물체 부양 반송 장치

15 : 진동판

16 : 물체

17a, 17b : 여진수단을 구성하는 혼

19 : 여진수단을 구성하는 진동자

26 : 여진수단을 구성하는 발진기

27 : 여진수단을 구성하는 부하회로

28 : 음파 반사 수단

31 : 반사 부재로서의 반사판

31a : 반사면

32 : 압력 검출 수단으로서의 로드셀

35 : 압력 검출 수단으로서의 압력 스위치

37 : 탄성 부재로서의 스프링

42 : 음파 부양 반송 장치

본 발명은, 음파의 방사능을 이용하여 물체를 부양 상태로 지지 혹은 부양 상태로 반송하는 음파 부양 장치에 관한 것이다.

액정이나 PDP (플라즈마 디스플레이) 등의 유리 기판이 대형화되고 있고, 1500×1800㎜ 이상의 기판 크기로 되어 있다. 이와 같은 기판의 휨을 방지하거나 기판에 쓰레기가 부착되는 것을 방지하기 위해, 물체를 부양시키는 장치가 요구되고 있다.

물체를 공중에 부양시키는 물체 부양 장치로서 음파의 방사압을 사용하는 장치가 제안되고 있다. 그리고, 장척의 평판형의 진동체를 사용하여, 진동체의 진동에 의한 음파의 방사압에 의해 물체를 부양시키고, 상기 진동체로 진행파를 발생시켜 부양한 물체를 이동시키는 물체 부양 반송 장치가 제안되어 있다 (예를 들면, 일본 공개특허공보 2002-137817호 참조). 물체의 반송거리를 길게 하기 위해 장척의 진동판을 사용하면, 진동판의 휨이 커지고, 진동판의 단부와 중앙 부근에서 높이가 변화하여, 물체를 안정된 부양 상태로 반송하기가 곤란해진다. 상기 공보에 개시된 물체 부양 반송 장치에서는, 이 문제점을 해소하기 위해, 진동판의 길이방향의 중간부에 있어서, 진동판의 하면과 맞닿아 이 진동판의 휨을 억제하는 휨 방지 부재를 설치하고 있다.

그러나, 상기 공보에 기재된 물체 부양 반송 장치에서는, 장척의 진동판의 휨이 커지는 것을 진동판의 하면에 맞닿은 휨 방지 부재로 억제하는 구성이기 때문에, 진동판의 진동에 따라 진동판이 휨 방지 부재에 반복하여 맞닿아, 진동판 또는 휨 방지 부재가 마모된다는 문제가 있다. 마모를 억제하기 위해 진동이 작은 위치에서 맞닿게 하면, 휨 방지 부재의 배치에 제한이 있었다.

한편, 물체를 반송하는 거리가 짧은 경우는, 짧은 진동판을 사용한 물체 부양 반송 장치로 반송이 가능하지만, 물체를 반송하는 거리가 긴 경우는 복수의 물체 부양 반송 장치를 직렬로 배치하여 물체를 반송할 필요가 있다. 그러나, 복수의 물체 부양 반송 장치를 직렬로 배치하여 반송하는 경우는, 부양 상태의 물체가 일방의 물체 부양 반송 장치의 진동판으로부터 타방의 물체 부양 반송 장치의 진동판으로 이동하는 것을 원활하게 실행하기 위해, 양 물체 부양 반송 장치의 얼라인먼트의 조정을 정밀하게 실행할 필요가 있다. 또, 폭넓은 물체를 반송하는 경우는, 복수의 물체 부양 반송 장치를 병렬로 배치하여 물체의 부양 반송을 실행하는 경우도 있으나, 그 경우도 각 물체 부양 반송 장치의 얼라인먼트의 조정을 정밀하게 실행할 필요가 있다. 그리고, 사용하는 물체 부양 반송 장치의 수가 많아질수록 그 조정에 시간이 걸린다.

본 발명의 목적은, 장척의 진동판을 사용하여 물체를 부양 상태로 반송할 때, 진동판의 길이를 길게 해도 진동판의 휨을 억제하여 물체를 안정된 부양 상태로 반송할 수 있는 음파 부양 장치를 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 다른 목 적은, 장척의 진동판을 구비하는 음파 부양 반송 장치를 복수 사용하여 물체를 부양 상태로 반송할 때, 인접하는 음파 부양 반송 장치 사이에서 물체를 안정된 부양 상태로 이동할 수 있는 음파 부양 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 장척의 진동판과, 여진수단을 갖는 음파 부양 장치를 제공한다. 음파 부양 장치는 여진수단에 의해 진동판을 여진시킴으로써, 진동판으로부터 음파를 발생시키고, 이 음파의 방사압에 의해 물체를 부양시킨다. 상기 음파를 반사시키는 반사면을 구비한 음파 반사 수단이, 상기 음파를 상기 진동판을 향하여 반사시킴으로써 상기 진동판의 휨을 억제할 수 있는 위치에 설치되어 있다.

본 발명은 또한, 직렬로 배치된 복수의 음파 부양 반송 장치를 구비하는 음파 부양 장치를 제공한다. 각 음파 부양 반송 장치는 장척의 진동판과, 여진수단을 갖는다. 각 음파 부양 반송 장치는 상기 여진수단에 의해 진동판을 여진시킴으로써, 진동판으로부터 음파를 발생시켜, 이 음파의 방사압에 의해 물체를 부양 상태로 반송한다. 상기 음파 부양 반송 장치 사이에서 물체를 부양 상태로 이동할 수 있다. 상기 음파를 반사시키는 반사면을 구비한 음파반사 수단이, 적어도 상기 음파 부양 반송 장치 사이의 물체의 이동 개소와 대응하는 위치에 설치되어 있다.

이하, 본 발명을 구체화한 제1 실시형태를 도 1(a)∼도 3(b) 에 따라 설명한다.

도 1(a), 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이 음파 부양 장치로서의 물체 부양 반송 장치 (11) 는, 복수 (이 실시형태에서는 2기) 의 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 을 구비한다. 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 은, 지주 (13) 에 지지된 지지 플레이트 (14) 상에 설치되어 있다. 각 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 은 여진수단으로 여진되는 진동판 (15) 을 구비한다. 진동판 (15) 은 부양 상태로 반송하기 위한 물체 (16) 의 폭보다 좁은 폭의 직사각형 평판형으로 형성됨과 동시에 서로 평행하게 설치되어, 부양 상태로 반송하기 위한 물체 (16) 를 공동으로 부양 지지할 수 있게 되어 있다. 물체 (16) 는 예컨대 액정 패널의 유리기판과 같이 얇은 판형의 물체이다. 진동판 (15) 은 장척으로 형성되어 있다. 장척이란, 진동판 (15) 이 진동할 때의 파장의 10배 이상의 길이를 의미한다.

각 진동판 (15) 은 2개의 지지부로서의 혼 (17a, 17b) 으로 지지되어 있다. 혼 (17a, 17b) 은 편평한 대략 직방체 형상으로 형성되고, 그 선단에서 나사 (18) 에 의해 각 진동판 (15) 에 체결되어 있다. 혼 (17a, 17b) 은 각 진동판 (15) 에 대해 그 길이방향 단부 근방에서 길이방향과 직교하는 상태로 장착되어 있다. 진동판 (15) 의 양단부는 자유단으로 되어 있다.

각 혼 (17a, 17b) 은 진동판 (15) 이 체결되는 면의 반대측 면에서 진동자 (19) 에 고정되어 있다. 혼 (17a, 17b)의 선단면은 진동자 (19) 의 축방향과 직교하는 평면에 형성되고, 혼 (17a, 17b) 및 진동자 (19) 의 중심축이 연직방향으로 연장되는 상태로 배치되어 있다.

진동자 (19) 에는 소위 랑즈뱅형 진동자가 사용된다. 진동자 (19) 는 1 쌍의 링형상의 피에조 소자 (20a, 20b) 와, 피에조 소자 (20a, 20b) 사이에 배치된 링형상의 전극판 (21) 과, 피에조 소자 (20a, 20b) 의 외측면과 맞닿은 위치에 배치된 금속 블록 (22a, 22b) 을, 도시하지 않은 볼트에 의해 조임 고정함으로써 구성되어 있다. 볼트는 금속 블록 (22a) 에 형성된 도시하지 않은 나사구멍에, 금속 블록 (22b) 측으로부터 나사결합되어 있다. 양 금속 블록 (22a, 22b) 은 볼트를 통해 서로 도통된 상태로 되어 있다. 금속 블록 (22a) 의 상단에는 플랜지 (23 ; 도 1(b) 에 도시함) 가 형성되고, 금속 블록 (22a) 은 지지 플레이트 (14) 에 형성된 구멍에 끼워맞춰진 상태로 볼트 (24) 에 의해 이 지지 플레이트 (14) 에 고정되어 있다. 또한 지지 플레이트 (14) 와 플랜지 (23) 사이에는 필요에 따라 심 (23a ; 도 2(b) 에 도시함) 이 장치된다.

진동판 (15) 의 제1 단부에 체결된 혼 (17a) 을 여진시키는 진동자 (19) 는 발진기 (26) 에 접속되어 있다. 전극판 (21) 은 배선 (25a) 을 통해 발진기 (26) 와 접속되고, 발진기 (26) 의 접지단자가 배선 (25b) 을 통해 금속 블록 (22b) 에 접속되어 있다. 진동판 (15) 의 제2 단부에 체결된 혼 (17b) 을 여진시키는 진동자 (19) 는 발진기 (26) 에 접속되지 않고, 저항 (R) 및 코일 (L) 로 이루어지는 에너지 변환수단으로서의 부하회로 (27) 에 접속되어 있다. 진동자 (19) 와 부하회로 (27) 를 접속하는 배선의 도중에 스위치 (27a) 가 설치되어 있다.

혼 (17a, 17b), 진동자 (19), 발진기 (26) 및 부하회로 (27) 에 의해, 각 진동판 (15) 을 여진시키는 여진수단이 구성되어 있다. 발진기 (26) 및 스위치 (27a) 는 도시하지 않은 제어장치로부터의 제어신호에 의해 예컨대 줄무늬 형상 모드로 구동된다. 이 실시형태에서는 스위치 (27a) 의 온 상태에서 진동판 (15) 이 진행파를 발생하도록 여진되고, 스위치 (27a) 의 오프 상태에서 진동판 (15) 이 정재파를 발생하도록 여진된다. 또한 도 1(a) 에 있어서는 도면의 사정상 제2 단부측의 진동자 (19) 및 부하회로 (27), 플랜지 (23), 볼트 (24) 의 도시를 생략한다.

지지 플레이트 (14) 상에는 진동판 (15) 의 여진시에 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파를 반사시키는 음파 반사 수단 (28) 이 설치되어 있다. 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이 음파 반사 수단 (28) 은 베이스 플레이트 (29) 와, 지지부로서의 지주 (30) 와, 반사면 (31a) 을 구비한 반사부재로서의 반사판 (31) 을 구비하고, 상기 음파를 진동판 (15) 을 향하여 반사시켜 진동판 (15) 의 휨을 억제할 수 있는 위치에 설치되어 있다. 이 실시형태에서는 반사판 (31) 이 진동판 (15) 의 길이방향의 중앙과 대향하는 위치에 설치되어 있다. 반사판 (31) 은 직사각형상으로 형성되고, 반사면 (31a) 이 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 을 구성하는 복수의 진동판 (15) 과 직교하도록 설치되어 있다. 음파 반사 수단 (28) 및 진동자 (19) 는, 진동판 (15) 의 하방에 배치되어 있다. 바꿔 말하면 음파 반사 수단 (28) 의 반사면 (31a) 은, 서로 반대방향의 진동판 (15) 의 제1면으로서의 하면과 제2면으로서의 상면 중, 제1면 (하면) 에 면한다. 진동자 (19) 는 진동판 (15) 의 제1면 (하면) 에 대향한다.

반사판 (31) 의 상면의 폭방향의 양측은, 원호형상으로 모따기되어 있다. 단 모따기는 도 2(a) 를 제외하고 도시를 생략한다. 반사면 (31a) 은 진동판 (15) 의 길이방향으로, 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파의 파장 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 이 실시형태에서는 진동판 (15) 의 길이방향에서의 반사면 (31a) 의 길이, 즉 반사면 (31a) 의 폭은, 대략 100㎜ 로 형성되어 있다.

상기 반사면 (31a) 은 높이 조정 가능하게 형성되어 있다. 이 실시형태에서는 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이 지주 (30) 는 하측부 (30a) 와, 상측부 (30b) 로 구성되어 있다. 하측부 (30a) 의 양단에는 수나사부 (30c) 가 형성되어 있다. 상측부 (30b) 의 하단에는 수나사부 (30c) 와 나사결합하는 암나사부가 형성되어 있다. 베이스 플레이트 (29) 에도 수나사부 (30c) 와 나사결합하는 암나사부가 형성되어 있다. 양 수나사부 (30c) 는 나사의 방향이 서로 반대방향으로 형성되어 있다. 하측부 (30a) 를 한 방향으로 회전시킴으로써 양 수나사부 (30c) 가 암나사부에 삽입되고, 다른 방향으로 회전시킴으로써 양 수나사부 (30c) 와 암나사부와의 나사결합량이 감소된다. 따라서 반사판 (31) 을 진동판 (15) 과 직교하는 상태에서 하측부 (30a) 를 회전시킴으로써, 반사판 (31) 의 높이, 즉 반사면 (31a) 의 높이가 조정된다. 즉, 반사면 (31a) 과 진동판 (15) 의 간격이 조정된다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 장치의 작용을 설명한다.

혼 (17a, 17b) 의 체결된 진동자 (19) 가 소정의 공진주파수 (예컨대 20㎑ 전후) 로 여진되고, 혼 (17a, 17b) 을 통해 진동판 (15) 이 여진되어 휨 진동을 실행한다. 진동판 (15) 으로부터 발생 (방사) 된 음파의 방사압에 의해, 물체 (16) 는 진동판 (15) 의 표면으로부터 부양된다.

진동판 (15) 의 진동은 혼 (17b) 으로부터 부하회로 (27) 에 접속된 진동자 (19) 에 전달되고, 부하회로 (27) 에 접속된 진동자 (19) 를 구성하는 피에조 소자 (20a, 20b) 에 의해 기계 에너지인 진동의 에너지가 전기 에너지로 변환된다. 스위치 (27a) 가 온 상태일 때에 진동판 (15) 을 여진시키면, 이 전기 에너지가 부하회로 (27) 의 저항 (R) 으로 주울열로 변환되어 방산된다. 이 때문에 각 진동판 (15) 에 발생하는 진동의 파가 한 방향으로 진행되는 진행파 (이 실시형태에서는 혼 (17a) 으로부터 혼 (17b) 으로 진행되는 진행파) 로 되어, 물체 (16) 는 진동판 (15) 의 제1 단부로부터 제2 단부로 부양 상태로 반송된다. 또, 스위치 (27a) 가 오프 상태일 때에 진동판 (15) 을 여진시키면, 진동판 (15) 에 정재파가 발생하여, 물체 (16) 는 일정 위치에 부양 상태로 유지된다.

1대의 물체 부양 반송 장치 (11) 에서 물체 (16) 의 반송 거리를 길게 하기 위해서는, 각 진동판 (15) 을 길게 (장척으로) 할 필요가 있다. 그러나 종래 장치와 같이 진동판 (15) 을 2 개소에서 지지하여 진동시키는 구성에서는, 휨 방지 장치가 없으면 도 1(b) 에 쇄선으로 나타내는 바와 같이 진동판이 크게 휘어, 물체 (16) 를 안정된 상태로 반송하기가 어렵다. 그러나 이 실시형태에서는 진동판 (15) 의 진동에 의해 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파가, 반사판 (31) 의 반사면 (31a) 에서 진동판 (15) 을 향하여 반사된다. 그리고 반사면 (31a) 으로부터 반사된 음파의 방사압에 의해 진동판 (15) 의 휨이 비접촉상태로 방지된다.

또, 진동판 (15) 이 길어지면, 부양해야 되는 물체 (16) 가 없는 상태에서 진동판 (15) 이 여진되었을 때, 진동판 (15) 이 물체 (16) 의 부양에 사용하는 주파수인 기본 주파수와는 다른 주파수로 크게 진동할 가능성이 있다. 그러나 반사면 (31a) 를 형성함으로써, 상기 이상한 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

반사면 (31a) 으로부터 반사되는 음파의 방사압이 진동판 (15) 에 유효하게 작용하여 상기 효과를 나타내기 위해서는, 반사면 (31a) 으로부터 음파의 배부분이 반사될 필요가 있다. 반사면 (31a) 의 폭이 상기 파장의 반파장 정도인 경우는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이 반사면 (31a) 의 길이방향의 중앙이 음파의 배부분과 대향하는 위치에 배치할 필요가 있다. 진동판 (15) 으로부터 정재파만 방사되는 경우는, 반사면 (31a) 으로부터 음파의 배부분이 반사되지만, 진행파가 방사되는 경우는 반사면 (31a) 으로부터 음파의 배부분이 반사되지 않는 상태로 되는 경우도 있다.

그러나 이 실시형태에서는, 진동판 (15) 의 길이방향에 대응하는 반사면 (31a) 의 길이가, 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파의 1파장 이상 갖는다. 따라서 반사면 (31a) 의 위치가 진동판 (15) 의 길이방향에서 어느 위치와 대향하는 경우에도, 음파가 정재파, 진행파의 어느 것이어도, 반사면 (31a) 으로부터 음파의 배부분이 반드시 반사되는 상태로 된다.

이 실시형태에서는, 폭이 넓은 물체 (16) 를 반송하기 위해 지지 플레이트 (14) 상에 2기의 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 이 병설되어 있다. 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 이 공동으로 물체 (16) 를 부양 상태로 반송한다. 이 때, 물체 (16) 를 안정된 상태로 부양 반송하기 위해서는, 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동판 (15) 이 물체 (16) 를 수평 상태로 부양시켜 반송하도록, 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 얼라인먼트를 조정할 필요가 있다.

이 실시형태에서는 얼라인먼트를 조정할 때에는, 지지 플레이트 (14) 상에 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 을 임시 고정한다. 음파 반사 수단 (28) 을 반사판 (31) 이 양 진동판 (15) 과 직교하는 상태로 양 진동판 (15) 의 길이방향의 대략 중앙과 대응하는 위치에 고정한다. 그리고 금속 블록 (22a) 을 고정하는 볼트 (24) 를 느슨하게 하여, 진동자 (19) 가 상하방향으로 이동할 수 있는 상태에서 진동판 (15) 을 여진시킨다. 그리고, 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동판 (15) 에 의해 물체 (16) 가 수평상태에서 원하는 부양 거리로 부양되도록 반사면 (31a) 의 높이를 조정한다. 이 상태에서 지지 플레이트 (14) 의 상면과 플랜지 (23) 사이에 심 (23a) 을 장치한 후, 볼트 (24) 를 조여 금속 블록 (22a), 즉 진동자 (19) 를 고정한다. 따라서 음파 반사 수단 (28) 이 없는 상태에서 각 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 을 교대로 심을 조정하는 경우에 비교하여, 얼라인먼트를 정밀하게 조정하는 것이 간단해진다.

이 실시형태는 이하의 이점을 갖는다.

(1) 장척의 진동판 (15) 을 여진수단으로 여진시켜, 진동판 (15) 으로부터의 음파의 방사압에 의해 물체 (16) 를 부양시키는 음파 부양 장치에 있어서, 상기 음파를 반사시키는 반사면 (31a) 을 구비한 음파 반사 수단 (28) 이, 음파를 진동판 (15) 을 향하여 반사시켜 진동판 (15) 의 휨을 억제할 수 있는 위치에 설치되어 있다. 따라서 종래의 휨 방지 장치와 다르게, 진동판 (15) 의 휨을 비접촉상태로 억제할 수 있다. 따라서 장척의 진동판 (15) 을 사용하여 물체 (16) 를 부양 상태로 반송할 때, 진동판 (15) 의 길이를 길게 해도 진동판 (15) 의 휨을 억제하여 물체 (16) 를 안정된 부양 상태로 반송할 수 있다. 여진시에 있어서의 진동판 (15) 의 휨을 비접촉상태로 방지하기 위해, 지지부와 진동판 (15) 의 충돌의 반복에 의한 이음의 발생을 방지할 수 있다. 또, 먼지 발생을 방지할 수 있기 때문에, 클린룸 등에서 사용하기에 적합하다. 또, 부양해야 하는 물체가 없는 상태에서 진동판 (15) 이 물체 (16) 의 부양에 사용하는 주파수인 기본주파수와는 상이한 주파수로 크게 진동하는 이상한 진동을 방지할 수 있다. 또, 진동판 (15) 을 길게 할 수 있기 때문에, 종래라면 짧은 진동판을 구비한 물체 부양 반송 장치를 2대 사용하여 반송할 필요가 있는 거리에서도, 1대의 물체 부양 반송 장치 (11) 로 반송할 수 있게 된다.

(2) 진동판 (15) 의 여진시의 휨량을 적게 할 수 있기 때문에, 진동판 (15) 과 혼 (17a, 17b) 과의 접합부에 작용하는 응력을 완화할 수 있어, 안정된 동작이 가능해진다.

(3) 반사면 (31a) 이 진동판 (15) 의 길이방향의 대략 중앙과 대응하는 위치에 배치되어 있기 때문에, 진동판 (15) 의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.

(4) 반사면 (31a) 은 진동판 (15) 의 길이방향으로 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파의 파장 이상의 길이를 갖는다. 따라서, 반사면 (31a) 의 위치가 진동판 (15) 의 길이방향에서 어느 위치에 배치되어도, 반사면 (31a) 으로부터 음파의 배부분이 반드시 반사되는 상태로 되어, 반사면 (31a) 의 길이가 1 파장보다 짧은 경우에 비교하여 음파 반사 수단 (28) 의 설치 위치의 자유도가 높아진다.

(5) 반사면 (31a) 은 높이 조정 가능하게 설치되어 있다. 따라서 반사면 (31a) 의 높이, 즉 반사면 (31a) 과 진동판 (15) 의 간격을 조정함으로써 진동판 (15) 의 휨량을 조정할 수 있다. 또 진동판 (15) 이 대략 수평이 되도록 반사면 (31a) 의 높이를 조정함으로써, 물체 (16) 의 부양 거리를 대략 일정하게 할 수 있다. 또, 진동판 (15) 의 여진시의 휨량을 작게 할 수 있다.

(6) 복수 (이 실시형태에서는 2개) 의 진동판 (15) 이 평행하게 설치되어 있다. 이들 진동판 (15) 이 공동으로 물체 (16) 를 부양 지지한다. 따라서 폭넓은 (예컨대 폭이 1m 이상) 물체 (16) 에서도, 안정된 부양 상태로 반송할 수 있다.

(7) 음파 반사 수단 (28) 의 반사면 (31a) 이 복수의 진동판 (15) 과 교차 (이 실시형태에서는 직교) 하도록 설치되어 있다. 따라서 각 진동판 (15) 을 여진상태로 얼라인먼트 조정함으로써, 정밀도가 양호한 얼라인먼트 조정을 간단하게 실행할 수 있다.

(8) 음파 부양 장치는 진동판 (15) 으로부터 진행파를 발생시켜 물체 (16) 를 부양 상태로 반송하는 구성이다. 따라서 부양 상태의 물체 (16) 에 추력을 부여시키는 추력 부여 수단을 별도로 설치할 필요가 없어, 구성이 간단해진다.

(9) 음파 부양 장치는, 진동판 (15) 으로부터 진행파를 발생시키는 상태와, 정재파를 발생시키는 상태로 전환 가능하게 구성되어 있다. 따라서 진동판 (15) 으로부터 정재파를 발생하는 상태로 전환함으로써, 물체 (16) 를 부양 상태로 일정 위치에 지지할 수 있다.

(10) 반사판 (31) 의 상면의 폭방향의 양측은, 원호형상으로 모따기되어 있다. 따라서 진동판 (15) 이 반사면 (31a) 과 접촉하고 있는 비여진상태로부터 진동판 (15) 의 여진이 개시될 때에, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 충돌에 의한 이음의 발생을 억제할 수 있다.

다음으로 본 발명의 제2 실시형태를 도 4(a), 도 4(b) 에 따라 설명한다. 이 실시형태의 음파 부양 장치는, 장척의 진동판 (15) 을 여진수단으로 여진시켜, 진동판 (15) 으로부터의 음파의 방사압에 의해 물체 (16) 를 부양 상태로 반송하는 음파 부양 반송 장치가 직렬로 복수 배치됨으로써 구성되고, 상기 음파 부양 반송 장치 사이에서 물체 (16) 를 부양 상태로 이동할 수 있다. 그리고, 반사면 (31a) 을 구비한 음파 반사 수단 (28) 이, 적어도 상기 음파 부양 반송 장치 사이의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 설치되어 있다. 상기 제1 실시형태와 동일 부분은 동일 부호를 달아 상세한 설명을 생략한다. 지주 (30) 의 수나사부 (30c) 등의 도시를 생략한다.

도 4(a) 에 나타내는 바와 같이 음파 부양 장치로서의 물체 부양 반송 장치 (41) 는, 음파 부양 반송 장치 (42) 가 직렬로 복수 (이 실시형태에서는 2대) 배치되어 있다. 각 음파 부양 반송 장치 (42) 는 제1 실시형태의 물체 부양 반송 장치 (11) 와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 각 음파 부양 반송 장치 (42) 는 복수의 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 이 평행하게 배치되어 있다. 음파 부양 유닛 (12b) 은 음파 부양 유닛 (12a) 에 대해 도 4(a) 에서의 이면측에 배치되어 있다. 음파 반사 수단 (28) 은 음파 부양 반송 장치 (42) 사이의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치와, 각 음파 부양 반송 장치 (42) 의 진동판 (15) 의 길이방향의 대략 중앙과 대응하는 위치에 설치되어 있다.

각 음파 반사 수단 (28) 은 각각 평행하게 배치된 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동판 (15) 에 공용되도록 구성되어 있다.

물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 배치된 음파 반사 수단 (28) 의 반사판 (31) 의 상면에는 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이 각 진동판 (15) 으로부터 방사된 음파의 일부를 반사판 (31) 의 폭방향의 중앙 상방을 향하여 효율적으로 반사하도록 오목부 (31b) 가 형성되어 있다. 즉, 반사면 (31a) 은 평면이 아니라, 일부에 오목면을 구비하고 있다.

직렬로 배치된 각 진동판 (15) 의 간격은, 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 배치된 반사면 (31a) 으로부터 반사된 음파가 진동판 (15) 의 간극으로부터 상방으로 진행하기 쉬워지도록 설정되어 있다.

이 실시형태의 물체 부양 반송 장치 (41) 에서 각 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 얼라인먼트를 조정하는 경우는, 2대 있는 음파 부양 반송 장치 (42) 내의 일방 (예컨대 도 4(a) 에서의 좌측) 의 음파 부양 반송 장치 (42) 의 얼라인먼트 조정이 먼저 실행된다. 구체적으로는 상기 제1 실시형태의 경우와 동일하게, 진동자 (19) 가 상하방향으로 이동 가능한 상태로 진동판 (15) 을 여진시키고, 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동판 (15) 에 의해 물체 (16) 가 수평상태에서 원하는 부양 거리로 부양되도록 반사면 (31a) 의 높이를 조정한다.

다음에 타방의 음파 부양 반송 장치 (42) 의 얼라인먼트가 조정된다. 이 조정은 당해 음파 부양 반송 장치 (42) 의 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동자 (19) 가 상하방향으로 이동 가능한 상태로 진동판 (15) 이 여진된다. 그리고 양 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동판 (15) 에 의해 물체 (16) 가 수평상태에서 원하는 부양 거리로 부양되도록, 진동판 (15) 의 중앙에 배치된 음파 반사 수단 (28) 의 반사면 (31a) 의 높이가 조정된다. 또 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 배치된 음파 반사 수단 (28) 의 반사면 (31a) 의 높이가 조정된다. 양 음파 반사 수단 (28) 의 반사면 (31a) 의 높이가 조정된 상태에서, 지지 플레이트 (14) 의 상면과 플랜지 (23) 와의 사이에 심 (23a) 을 장치한 후, 볼트 (24) 가 조여져 금속 블록 (22a), 즉 진동자 (19) 가 고정된다.

따라서 양 음파 부양 반송 장치 (42) 사이의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 음파 반사 수단 (28) 이 없는 상태에서, 각 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 얼라인먼트를 조정하는 경우에 비교하여, 얼라인먼트를 정밀하게 조정하는 것이 간단해진다.

다음으로 상기와 같이 구성된 장치의 작용을 설명한다.

이 실시형태의 물체 부양 반송 장치 (41) 는 2기의 음파 부양 반송 장치 (42) 가 동시에 구동되고, 각 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동판 (15) 이 동일 진동상태로 되도록, 혼 (17a) 에 체결된 진동자 (19) 가 소정의 공진 주파수 (예컨대 20㎑ 전후) 로 여진된다. 그리고, 부하회로 (27) 의 작용에 의해 각 진동판 (15) 에 발생하는 진동의 수가 한 방향으로 진행되는 진행파 (이 실시형태에서는 혼 (17a) 으로부터 혼 (17b) 으로 진행되는 진행파) 로 되어, 물체 (16) 는 진동판 (15) 의 일단으로부터 타단으로 부양 상태에서 반송된다.

양 음파 부양 반송 장치 (42) 사이의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에는, 반사면 (31a) 이 배치되어 있다. 따라서, 진동판 (15) 으로부터 방사된 음파의 일부가 반사면 (31a) 에서 반사되어, 진동판 (15) 사이로부터 상방으로 방사된다. 따라서, 반사면 (31a) 이 존재하지 않는 경우에 비교하여, 물체 (16) 가 일방의 진동판 (15) 으로부터 타방의 진동판 (15) 으로 이동 탑재되는 물체 (16) 에 작용하는 부양력이 증대된다. 이 때문에, 물체 (16) 의 단부가 진동판 (15) 의 단부와 간섭하지 않고, 일방의 진동판 (15) 으로부터 타방의 진동판 (15) 으로의 이동 탑재 (갈아타기) 가 원활하게 실행된다.

이 실시형태는 상기 제1 실시형태의 (1)∼(10) 과 동일한 이점을 갖는 것 외에, 다음의 이점을 갖는다.

(11) 물체 (16) 의 부양 반송 거리를 길게 하기 위해, 복수의 음파 부양 반송 장치 (42) 를 직렬로 배치하여 물체 부양 반송 장치 (41) 가 구성되어 있다. 음파 부양 반송 장치 (42) 사이의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 반사면 (31a) 이 배치되어 있다. 따라서 진동자 (19) 가 상하방향으로 이동 가능한 상태에서 양 음파 부양 반송 장치 (42) 의 진동판 (15) 이 여진된 상태에서 반사면 (31a) 의 작용에 의해 양 진동판 (15) 의 단부의 진폭을 동일한 상태로 유지할 수 있다. 이 상태를 이용함으로써, 인접하는 음파 부양 반송 장치 (42) 의 각 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 얼라인먼트 조정이 용이해진다.

(12) 직렬로 배치된 복수의 음파 부양 반송 장치 (42) 에 있어서, 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에는 반사면 (31a) 이 배치되어 있다. 반사면 (31a) 에서 반사된 음파는 진동판 (15) 사이로부터 상방으로 방사된다. 따라서 이동 탑재 개소에서 이동 탑재되는 물체 (16) 에 작용하는 부양력이 증대된다. 이 때문에 물체 (16) 의 단부가 진동판 (15) 의 단부와 간섭하지 않고, 일방의 진동판 (15) 으로부터 타방의 진동판 (15) 으로의 이동 탑재 (갈아타기) 가 원활하게 실행된다.

다음으로 본 발명의 제3 실시형태를 도 5(a), 도 5(b) 에 따라 설명한다. 이 실시형태의 음파 부양 장치로서의 물체 부양 반송 장치 (11) 는, 반사판 (31) 의 반사면 (31a) 과 진동판 (15) 과의 갭을 유지하는 갭 유지수단을 구비하고 있는 점이 상기 제1 실시형태와 다르다. 제1 실시형태와 동일 부분은 동일 부호를 달아 상세한 설명을 생략하고, 다른 점에 대해 설명한다.

진동판 (15) 이 길어져 음파 반사 수단 (28) 의 배치간격 (설치 피치) 이 큰 경우, 진동판 (15) 이 크게 휘었을 때에 진동판 (15) 이 반사면 (31a) 에 접촉할 가능성이 있다. 「배치간격 (설치 피치) 가 크다」는 것은 상기 피치가 진동판 (15) 의 진동 파장의 10 파장 이상인 경우를 의미한다. 이 실시형태에서는 진동판 (15) 이 반사면 (31a) 에 가까워지도록 휘어도, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 과의 갭을 유지하는 갭 유지수단이 설치되어 있다.

도 5(a), 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 2개의 혼 (17a, 17b) 사이에는, 복수 (예컨대 2개) 의 음파 반사 수단 (28) 이 설치되어 있다. 지주 (30) 의 양 단에 나사부가 형성되어 있다. 지주 (30) 의 하단은 베이스 플레이트 (29) 에 나사부착되어 있다. 반사부재로서의 반사판 (31) 의 하면에는 너트 (31c) 가 고착되어 있다. 너트 (31c) 가 지주 (30) 의 상단에 나사부착됨으로써, 반사판 (31) 은 지주 (30) 에 고정되어 있다. 반사판 (31) 은 가요성의 소재로 구성되어 있다. 반사판 (31) 은, 진동판 (31) 보다 탄성률이 작은 재료로 형성되어 있다. 예컨대 진동판 (15) 의 재료에는 알루미늄 합금이 사용되고, 반사판 (31) 의 재료에는 수지가 사용되고 있다. 반사판 (31) 은 탄성 변형되는 범위에서 사용된다. 반사판 (31) 이 가요성 판재로 구성됨으로써, 갭 유지수단이 구성되어 있다. 반사판 (31) 은 직경이 진동판 (15) 의 폭보다 작은 (예컨대 8할 정도의) 원형으로 형성되어 있다. 반사판 (31) 의 상측의 둘레 가장자리부는 원호형상으로 모따기되어 있다.

도 5(a) 에 실선으로 나타내는 바와 같이 물체 (16) 가 반사판 (31) 의 중심과 대응하는 위치에 존재하는 상태에서는, 진동판 (15) 의 여진시에 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파가, 반사판 (31) 에 대해 대략 균등하게 방사된다. 그리고, 진동판 (15) 과 반사판 (31) 의 간격 (갭) 도 확실하게 유지된다. 이 상태로부터 물체 (16) 가 반사판 (31) 의 중심과 대응하는 위치에서 벗어난 위치로 이동하여, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 양 반사판 (31) 사이로 이동한 상태에서는, 반사판 (31) 에 대한 진동판 (15) 의 휨량이 진동판 (15) 의 길이방향에서 불균등하게 된다. 즉, 물체 (16) 측의 진동판 (15) 부분의 휨량이 커진다. 이 상태에서 반사판 (31) 이 강체로 가요성을 갖지 않은 경우는, 진동판 (15) 이 물체 (16) 에 가까운 측의 반사판 (31) 의 단부의 상면, 즉 반사면 (31a) 의 단부와 접촉하는 상태로 될 우려가 있다. 그러나, 이 실시형태에서는 반사판 (31) 이 가요성을 갖도록 구성되어 있기 때문에, 진동판 (15) 이 반사면 (31a) 에 가까워지도록 휘면, 진동판 (15)으로부터 발해지는 음파의 작용에 의해 반사판 (31) 이 휘어진다. 따라서 진동판 (15) 이 반사면 (31a) 에 가까워지도록 휘어도, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 갭이 유지되어, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 접촉이 방지된다. 반사판 (31) 의 휨량은, 지주 (30) 와 대응하는 부분에서 0 이다. 물체 (16) 측의 반사판 (31) 부분의 휨은, 지주 (30) 를 사이에 끼워 반대측의 반사판 (31) 부분의 휨보다 커진다. 또한 휨량은 1㎜ 이하이다.

이 실시형태에서는, 상기 제1 실시형태의 (1), (2), (4)∼(6), (8)∼(10) 과 동일한 이점을 갖는 것 외에, 다음의 이점을 갖는다.

(13) 음파 반사 수단 (28) 은, 반사면 (31a) 과 진동판 (15) 의 갭을 유지하는 갭 유지수단을 구비한다. 따라서 진동판 (15) 이 반사면 (31a) 에 가까워지도록 휘면, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 갭이 유지되어, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 접촉이 방지된다. 그 결과, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 접촉에 의한 먼지 발생이나 이음의 발생을 방지할 수 있다.

(14) 상기 갭 유지수단으로서의 반사판 (31 ; 반사부재) 은, 가요성의 판재로 구성되어 있다. 따라서 진동판 (15) 이 휘면 반사판 (31) 도 그에 대응하여 휜다는 간단한 구성으로, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 갭을 유지할 수 있다.

(15) 반사판 (31) 은 진동판 (15) 보다 탄성률이 작은 재료로 형성되어 있 다. 따라서 진동판 (15) 의 휨에 대응하여 진동판 (15) 과의 갭을 유지하는 상태로 휘어지는 반사판 (31) 의 형성이 용이해진다.

(16) 반사판 (31) 은 수지제이기 때문에, 진동판 (15) 의 휨에 대응하여 진동판 (15) 과의 갭을 유지하는 상태로 휘어지는 반사판 (31) 의 재료를 입수하기 쉽다. 또 다른 재료에 비교하여 반사판 (31) 의 경량화가 용이해진다.

다음으로 본 발명의 제4 실시형태를 도 6 에 따라 설명한다. 이 실시형태에서는 진동판 (15) 의 진동자 (19) 와 대응하는 측, 즉 진동판 (15) 이 진동자 (19) 와 면하는 측에서 물체 (16) 를 부양시키는 점이 제1 실시형태와 크게 다르다. 또, 이에 대응하여 음파 반사 수단 (28) 의 반사면 (31a) 의 위치가 진동판 (15) 의 하방으로 되어 있는 점이 상기 제1 실시형태와 다르다. 제1 실시형태와 동일 부분은 동일 부호를 달아 상세한 설명을 생략한다.

도 6 에 나타내는 바와 같이 물체 부양 반송 장치 (51) 는 지지 플레이트 (14) 에 대해 혼 (17a, 17b) 이 하측에, 진동자 (19) 가 상측에 배치되는 상태에서 진동자 (19) 가 지지 플레이트 (14) 에 고정되어 있다. 진동판 (15) 은 혼 (17a, 17b) 의 하단에 고정되어 있다.

음파 반사 수단 (28) 은 진동판 (15) 의 하방에서 진동판 (15) 의 길이방향의 대략 중앙과 대응하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 음파 반사 수단 (28) 의 반사면 (31a) 은, 진동자 (19) 와 대응하는 진동판 (15) 의 상면과는 반대측의 진동판 (15) 의 하면과 대응한다. 바꿔 말하면, 반사면 (31a) 은 진동판 (15) 의 제1면 (하면) 에 대향하고, 진동자 (19) 는 진동판 (15) 의 제2면 (상면) 에 면한 다.

이 실시형태에서는 물체 (16) 는 종래의 음파 부양 장치와 달리, 진동자 (19) 와 면하는 진동판 (15) 의 상면 (제2면) 으로부터 방사되는 음파의 방사압에 의해 부양되어 부양상태에서 반송된다. 따라서 그 반송범위는 양 혼 (17a, 17b) 사이의 범위로 된다.

이 실시형태에서는 상기 제1 실시형태의 (1)∼(10) 과 동일한 이점을 갖는 것 외에, 다음의 이점을 갖는다.

(17) 제1 실시형태와 같이 진동자 (19) 가 진동판 (15) 의 하방에 배치된 구성에서는, 진동판 (15) 이 배치되는 위치는, 최저라도 진동자 (19) 및 혼 (17a, 17b) 의 길이 (높이) 의 합계보다 높은 위치로 된다. 그러나 제4 실시형태의 구성에서는, 진동판 (15) 의 위치는 진동판 (15) 의 하방에는 음파 반사 수단 (28) 을 설치하는 공간이 있으면 된다. 따라서 진동자 (19) 가 진동판 (15) 보다 하방에 배치되는 구성에 비교하여, 진동판 (15) 의 위치를 낮게 할 수 있다.

본 발명의 실시형태는 상기에 한정되지 않고, 예컨대 다음과 같이 구성할 수도 있다.

갭 유지수단은 반사판 (31) 을 가요성으로 하는 구성에 한정되지 않는다. 예컨대 반사판 (31) 이 강체로 형성되고, 반사판 (31) 을 지지하는 지주 (30) 가 진동판(15) 과 반사면 (31a) 의 갭을 유지하기 위해 경사이동 가능하게 구성되어 있어도 된다. 지주 (30) 를 경사이동 위치와 수직 위치에 지지하는 구성으로는 도 7(a), 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 지주 (30) 의 하단에 원판형의 걸림부 (38) 를 돌출 설치하고, 2개로 나누어 형성된 베이스 플레이트 (29a, 29b) 에 걸림부 (38) 와 걸어맞출 수 있는 규제홈 (39) 을 형성한다. 규제홈 (39) 의 하부는 수평으로 형성되고, 규제홈 (39) 의 상부는, 지주 (30) 에 가까워짐에 따라 하부와의 거리가 벌어지는 경사형상으로 형성되어 있다. 반사면 (31a) 이 수직방향에서 대략 균등하게 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파를 받는 상태에서는, 지주 (30) 가 베이스 플레이트 (29a, 29b) 에 대해 수직상태로 유지되고, 도 7(a) 의 상태로 된다. 반사면 (31a) 에 대해 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파가 불균등하게 작용하는 경우는, 작용력이 강한 쪽의 반사면 (31a) 의 부분이 하방으로 이동하도록 지주 (30) 가 경사이동되어, 그 경사이동 위치에 유지되고, 도 7(b) 의 상태로 된다. 지주 (30) 가 경사이동되면, 낮아진 부분과는 지주 (30) 를 사이에 끼워 반대측의 반사면 (31a) 의 부분은 높아진다. 따라서 지주 (30) 의 경사이동량은 지주 (30) 의 경사이동에 따라 반사판 (31) 의 높아진 부분이 진동판 (15) 과 접촉하지 않는 값으로 설정되어 있다. 이 경우, 물체 (16) 가 지주 (30) 의 사이에 존재하고, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이 진동판 (15) 이 휘어 반사판 (31) 에 대해 경사짐으로써, 진동판 (15) 이 반사판 (31) 에 가까워지면, 지주 (30) 가 경사이동하기 때문에, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 과의 갭이 유지된다.

지주 (30) 를 경사이동 위치와 수직 위치에 유지시키는 구성은, 걸림부 (38) 와 상기 규제홈 (39) 과의 조합에 한정하지 않는다. 예컨대 상기 구성으로서, 지주 (30) 의 하단에는 수나사부를 형성하고, 베이스 플레이트 (29) 에는 지주 (30) 의 수나사부가 나사결합되는 암나사부를 백래시가 큰 상태에서 형성할 수도 있다. 이 경우, 백래시의 간극에 의해 지주 (30) 의 경사각도가 규제된다.

지주 (30) 를 경사이동시켜 반사면 (31a) 을 경사시키는 구성은, 상기 구성에 한정하지 않고, 지주 (30) 전체를 고무 등의 탄성부재로 형성하거나, 지주 (30) 의 일부, 예컨대 상단부, 중간부, 또는 하단부 등을 탄성부재로 형성하거나 할 수도 있다. 이 경우, 규제홈 (39) 이나 나사의 백래시를 이용하는 구성에 비교하여 구조가 간단해진다.

지주 (30) 를 경사이동 가능하게 하는 구성에 더하여, 제3 실시형태와 같이 반사부재 (반사판 31) 를 가요성으로 구성할 수도 있다. 이 경우, 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 의 갭이 보다 확실하게 유지된다.

갭 유지수단은 지주 (30) 가 경사이동하지 않고 반사판 (31) 을 경사이동할 수 있는 구성으로 할 수도 있다. 예컨대 반사판 (31) 을 단순한 1장 구조가 아니라, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이 가요성을 갖지 않은 재료로 이루어진 2장의 판재 (31d) 사이에 고무제의 판재 (31e) 를 장치시킨 구성으로 할 수도 있다. 또, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이 가요성을 갖지 않은 재료로 이루어진 2장의 판재 (31d) 사이에, 고무제의 기둥형상재 (31f) 를 장치시킨 구성으로 할 수도 있다. 이들 구성에서는, 지주 (30) 는 항상 수직상태로 유지된다. 수직방향에서 대략 균등하게 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파를 반사면 (31a) 이 받은 상태에서는, 반사면 (31a) 은 수평상태로 유지된다. 또, 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파가 반사면 (31a) 에 대해 불균등하게 작용하는 경우는, 작용력이 강한 쪽의 진동판 (15) 부분이 하방으로 이동하도록 상측의 판재 (31d) 가 경사이동되어, 반사면 (31a) 이 진동판 (15) 의 대향하는 부분과 평행하게 된다. 따라서 진동판 (15) 과 반사면 (31a) 이 접촉하지 않는 값으로 갭이 유지된다.

반사판 (31) 을 경사이동 가능한 구성으로 하는 갭 유지수단은, 지주 (30) 를 설치하지 않고, 반사판 (31 ; 반사부재) 을 직접 고무제의 판재 (31e) 나 블록을 통해 베이스 플레이트 (29) 나 지지 플레이트 (14) 상에 지지하는 구성으로 할 수도 있다. 또, 갭 유지수단은 고무제의 기둥형상재 (31f) 를 통해 베이스 플레이트 (29) 나 지지 플레이트 (14) 상에 지지하거나 하는 구성으로 할 수도 있다.

반사판 (31) 을 가요성으로 하는 경우, 반사판 (31) 의 두께는 일정하게 한정되지 않고, 예컨대 지주 (30) 로부터 떨어짐에 따라 얇아지도록 형성할 수도 있다.

갭 지지수단은 제1 실시형태의 구성에 한정하지 않고, 제2 실시형태와 같이 오목부 (31b) 를 구비한 반사판 (31) 에 적용하거나, 제4 실시형태와 같이 진동판 (15) 의 진동자 (19) 와 면하는 측에서 물체 (16) 를 부양시키는 구성의 물체 부양 반송 장치 (51) 에 적용할 수도 있다.

음파 반사 수단 (28) 은, 반사면 (31a) 에 작용하는 압력이 소정 압력 이상으로 되었는지 여부를 검출할 수 있는 압력 검출 수단을 구비할 수도 있다. 압력 검출 수단으로서 반사면 (31a) 에 작용하는 압력을 연속적으로 검출할 수 있는 압력 센서를 구비할 수도 있다. 예컨대 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이 지주 (30) 의 하단과 베이스 플레이트 (29) 의 사이에 압력 검출 수단으로서 로드셀 (32) 을 설치한다. 이 경우, 로드셀 (32) 의 출력신호에 의해, 반사면 (31a) 에 작용하는 압력을 연속적으로 검출할 수 있게 되어, 음파 부양 장치의 물체 (16) 에 대한 실제의 부양력을 항상 모니터할 수 있다. 따라서 발진기 (26) 로부터는 정상으로 여진전압이 출력되고 있음에도 불구하고, 진동판 (15) 의 진동상태에 이상이 있는 경우 등의 검출이 가능해진다.

반사면 (31a) 에 작용하는 압력이 소정 압력 이상이 되었는지 여부를 검출할 수 있는 압력 검출 수단으로서, 상기 압력이 소정 압력 이상으로 되었는지 여부만을 검출할 수 있는 압력 검출 수단을 설치할 수도 있다. 예컨대 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이 지주 (30) 를 중공으로 구성하고, 지주 (30) 의 중공부 (33) 와 대응하는 위치에 있어서, 반사판 (31) 에는 구멍 (34) 을 형성한다. 또, 베이스 플레이트 (29) 에는, 대향하는 중공부 (33) 와 대응하는 위치에 압력 스위치 (35) 를 설치한다. 이 경우, 진동판 (15) 으로부터 방사되는 음파의 방사압이 소정 압력을 초과하면 압력 스위치 (35) 가 작동한다. 이 구성에서도 음파 부양 장치의 물체 (16) 에 대한 부양력이 소정 값을 초과하는 것을 검출할 수 있다. 따라서 소정 압력을 적정한 압력으로 설정함으로써, 예컨대 이상 발생의 검출에 이용할 수 있다.

진동판 (15) 이 복수 평행하게 배치된 경우, 음파 반사 수단 (28) 으로서 반사판 (31) 이 복수의 진동판 (15) 에서 공용되는 구성에 한정되지 않고, 각 진동판 (15) 마다 독립된 음파 진동 수단 (28) 을 형성할 수도 있다. 반사판 (31) 의 형상은 사각형에 한정하지 않고, 반사면 (31a) 으로부터 반사된 음파의 압력이 진 동판 (15) 에 유효하게 작용하는 필요한 면적을 구비하고 있으면, 임의 형상으로 할 수도 있다. 반사판 (31) 의 형상을 원형으로 하면, 반사면 (31a) 의 높이 조정을 위해 반사판 (31) 을 회전구동시키는 구성을 채택해도, 반사면 (31a) 의 진동판 (15) 으로의 투영 이미지는 항상 동일 형상으로 되어, 반사면 (31a) 으로부터 반사되는 음파의 상태에 영향을 주지 않는다. 따라서 지주 (30) 에 수나사부 (30c) 를 2 개소 설치하여, 반사판 (31) 을 회전시키지 않고 지주 (30) 의 일부를 회전구동시켜 높이 조정하는 구성 대신에 도 10(a) 에 나타내는 바와 같이 지주 (30) 에 수나사부를 1개 설치한 구성을 채택할 수 있다. 이 경우, 높이 조정을 위한 구조가 간단해진다. 또, 이 경우도 반사면 (31a) 의 단부를 원호형상으로 모따기할 수도 있다.

반사판 (31) 의 높이 조정을 수동 조작으로 실행하는 구성 대신에 전기 실린더, 리니어 액추에이터 등에 반사판 (31) 을 지지하여 자동적으로 높이 조정 가능한 구성으로 할 수도 있다.

음파 반사 수단 (28) 은 반사판 (31) 의 높이 조정이 불가능할 수도 있다.

음파 반사 수단 (28) 으로서, 반사판의 지지부로서의 지주 (30) 가 탄성부재를 통해 지지된 구성으로 할 수도 있다. 예컨대 도 10(b) 에 나타내는 바와 같이 베이스 플레이트 (29) 에 지지통 (36) 을 설치하고, 지지통 (36) 에 지주 (30) 의 하부가 슬라이딩 가능하게 삽입통과된 상태로 지지됨과 동시에, 탄성부재로서 스프링 (37) 을 형성한다. 탄성부재로서 고무를 사용할 수도 있다. 이 경우, 진동판 (15) 으로부터 반사면 (31a) 에 대해 큰 힘이 작용한 경우, 탄성부재에 의해 충격이 흡수된다.

진동자 (19) 를 지지 플레이트 (14) 에 고정하는 경우, 심 (23a) 을 설치하지 않고, 지지 플레이트 (14) 와 플랜지 (23) 와의 사이에 고무나 스프링 등의 탄성수단을 장치시켜, 진동자 (19) 를 탄성수단의 탄성범위내에서 상하방향으로 이동 가능하게 고정할 수도 있다. 이 경우, 복수의 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 얼라인먼트 조정을 실행할 때에, 심 (23a) 조정을 실행할 필요가 없고, 얼라인먼트 조정 작업이 보다 간단해진다.

진동판 (15) 의 휨 억제용의 음파 반사수단 (28) 의 설치 위치는, 진동판 (15) 의 길이방향의 대략 중앙과 대응하는 위치에 한정하지 않는다. 또, 1개의 진동판 (15) 에 대해 복수의 음파 반사 수단 (28) 을 배치할 수도 있다. 복수 배치하는 경우, 진동판 (15) 의 중앙에 대해 대칭인 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

음파 부양 반송 장치 (42) 가 직렬로 복수 배치된 구성에 있어서, 음파 부양 반송 장치 (42) 사이의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 설치되는 음파 반사 수단 (28) 은 반사판 (31) 에 오목부 (31b) 를 구비하지 않고, 도11 에 나타내는 바와 같이 반사면 (31a) 이 평면일 수도 있다. 반사면 (31a) 이 평면이라도, 반사면 (31a) 에서 반사된 음파의 일부가 인접하는 진동판 (15) 의 사이로부터 상방으로 진행하고, 이동 탑재 도중의 물체 (16) 에 방사압이 작용한다. 그러나 오목부 (31b) 가 있었던 것이 음파의 반사에 의한 효과가 커진다.

음파 부양 반송 장치 (42) 가 직렬로 복수 배치된 구성에 있어서, 음파 부양 반송 장치 (42) 의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에 설치되는 음파 반사 수단 (28) 은, 반사면 (31a) 으로부터 반사되는 음파를 물체 (16) 의 양력(揚力) 을 높이기 위해서가 아니라, 인접하는 진동판 (15) 의 단부의 얼라인먼트 조정을 간단하게 하기 위해 설치할 수도 있다. 예컨대 인접하는 진동판 (15) 의 단부 사이의 간극을 작게 하여 음파가 상방으로 진행하기 어렵게 한다.

음파 부양 반송 장치 (42) 가 직렬로 복수 배치된 구성에 있어서, 음파 반사 수단 (28) 을 음파 부양 반송 장치 (42) 의 물체 (16) 의 이동 탑재 개소와 대응하는 위치에만 설치할 수도 있다. 즉, 각 음파 부양 유닛 (12a, 12b) 의 진동판 (15) 의 길이방향의 중간부에는 음파 반사 수단 (28) 을 설치하지 않는다. 이 경우에도 물체 (16) 의 이동 탑재 (갈아타기) 를 원활하게 실행할 수 있다. 진동판 (15) 의 휨 억제는 다른 방법으로 실행한다.

물체 (16) 를 진행파에 의해 부양 상태로 반송하는 구성에 있어서, 여진수단으로서 진행파를 발생하는 상태와, 정재파를 발생하는 상태로 전환 가능한 구성 대신에, 진행파만 발생 가능한 구성으로 하고, 물체 (16) 의 이동을 정지할 때는 진동판 (15) 의 여진을 정지하는 구성으로 할 수도 있다.

진행파를 이용하여 물체 (16) 를 부양 상태로 반송하는 구성에 있어서, 각 진동판 (15) 의 양단에 설치된 진동자 (19) 를 각각 발진기 (26) 와 부하회로 (27) 에 접속 가능하게 구성한다. 이 경우, 발진기 (26) 에 접속된 상태와, 부하회로 (27) 에 접속된 상태와의 전환을 실행함으로써, 물체 (16) 의 반송방향을 선택할 수 있다. 또, 상기 접속상태의 전환을 신속하게 실행함으로써, 물체 (16) 를 대략 일정 위치에 부양 상태로 유지할 수 있다.

물체 (16) 를 부양 상태로 반송하는 구성으로서, 진동판 (15) 에서 진행파를 발생시키는 구성 대신에, 진동판 (15) 에서 정재파를 발생시켜 물체 (16) 를 부양 상태로 지지하고, 그 상태의 물체 (16) 에 추진력을 부여하는 추진력 부여수단을 설치할 수도 있다. 추진력 부여수단으로는 예를 들면 물체 (16) 에 압축 기체를 분사하는 노즐이 있다. 이 경우, 진행파를 발생시키는 구성에 비교하여, 여진수단의 구성이 간단해진다. 정재파를 발생시키는 구성의 경우, 진동판 (15) 의 양측에 진동자 (19) 를 설치하는 구성 대신에, 진동판 (15) 의 일단에만 진동자 (19) 를 설치하고, 타단은 혼으로 지지하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 구조가 보다 간단해진다.

진동판 (15) 의 수는 2개에 한정하지 않고, 폭이 넓은 물체 (16) 를 부양시키는 경우, 진동판 (15) 의 사이에 별도의 진동판을 평행하게 배치할 수도 있다. 별도의 진동판은 반드시 진행차를 발생하는 구성으로 할 필요는 없고, 정재파를 발생하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 물체 (16) 의 무게에 의한 물체 (16) 자체의 휨이 억제되어, 물체 (16) 를 원활하게 부양상태로 반송할 수 있다.

음파 부양 장치는, 물체를 완전히 음파의 방사압만으로 부양 확보하는 구성에 한정하지 않는다. 예컨대 액정 패널의 유리기판의 경우, 두께가 1㎜ 이하이고, 폭이 1m 이상의 크기인 것을 반송하는 경우 등에 있어서, 폭방향 양단을 롤러로 지지함과 동시에, 중앙의 늘어짐을 방지하여 수평상태로 지지하는 데에 음파의 방사압을 이용하는 음파 부양 장치에 적용할 수도 있다.

음파 부양 장치는 물체를 수평상태로 부양 지지하는 구성에 한정하지 않는다. 예컨대 도 12 에 나타내는 바와 같이 대차 (52) 상에, 물체 (16) 의 하단을 이동 가능하게 지지하는 지지부 (롤러 ; 53) 와, 물체 부양 장치 (54) 를 설치할 수도 있다. 물체 부양 장치 (54) 는 지지부 (53) 에 지지된 물체 (16) 에, 진동판 (15) 으로부터 발생되는 음파의 방사압을 부여하여, 물체 (16) 를 비접촉상태에서 경사진 상태로 지지할 수 있다. 물체 부양 장치 (54) 를 구성하는 진동자 (19) 는, 대차 (52) 상에 고정된 프레임 (55) 에 고정되고, 음파 반사 수단 (28) 도 프레임 (55) 에 지지되어 있다. 이 경우, 물체 (16) 의 하단이 지지부 (53) 에 지지되어 있기 때문에, 물체 (16) 는 엄밀하게는 부양 상태가 아니지만, 진동판 (15) 에 대해서는 물체 (16) 는 부양 상태로 지지되어 있다.

음파 부양 장치는 공기 중에 한정하지 않고 수중에서의 물체의 부양 반송에 사용할 수도 있다. 이 경우, 제4 실시형태와 같이 진동자 (19) 가 진동판 (15) 의 상방에 설치되는 구성이면, 진동자 (19) 의 방수처리가 간단해진다.

음파 부양 장치로서, 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파의 방사압을 물체의 부양과, 진동판 (15) 의 휨 억제에 이용하는 구성 대신에, 진동판 (15) 으로부터 발해지는 음파의 방사압을 물체의 부양과, 음파 부양 장치 자체의 부양의 양방에 이용할 수도 있다. 예컨대 제4 실시형태와 같이 진동판 (15) 의 상측에 진동자 (19) 가 설치된 구성의 음파 부양 장치에 있어서, 진동판 (15) 에 정재파를 발생하는 구성으로 함과 동시에, 바닥면을 음파 반사 수단 (28) 으로 한다. 그리고 진동자 (19) 나 발진기 (26) 등이 지지되는 지지 플레이트 (14) 를 지주 (13) 로 지지하지 않고 자유로운 상태로 한다. 이 구성에서는, 진동판 (15) 의 상면에 물체 (16) 가 탑재된 상태에서 진동판 (15) 이 여진되면, 진동판 (15) 으로부터 방사되는 음파 (정재파) 의 방사압에 의해 물체 (16) 가 진동판 (15) 에 대해 부양 상태로 지지된다. 또, 진동판 (15) 의 하방에 방사되는 음파가 바닥면에서 반사되어 진동판 (15) 에 누름 작용을 부여하기 때문에, 진동판 (15) 이 바닥면에 대해 비접촉 상태로 지지되어, 음파 부양 장치 자체가 바닥면으로부터 부양된 상태로 지지된다. 따라서, 음파 부양 장치에 가로방향으로의 힘을 가하면, 물체 (16) 를 부양 상태로 지지한 음파 부양 장치를 작은 힘으로 이동시킬 수 있다.

복수의 진동판 (15) 으로 물체 (16) 를 부양 지지하는 구성 대신에, 1개의 진동판으로 물체 (16) 를 부양 지지하는 구성으로 할 수도 있다. 예컨대 폭이 좁은 물체 (16) 를 부양 반송하는 경우는 진동판 (15) 을 1개로 해도 안정적으로 반송할 수 있다.

복수의 진동자 (19) 로 발진기 (26) 를 공통으로 할 수도 있다.

혼 (17a, 17b) 의 형상은 편평한 직방체 형상에 한정하지 않고, 원주형상이나 원추대 형상 등 선단측이 가늘어진 형상으로 할 수도 있다.

부양 지지하는 물체 (16) 의 형상은 사각형에 한정하지 않고, 삼각형이나 다른 다각형 혹은 원형 등 임의의 형상으로 할 수도 있다.

진동판 (15) 의 혼 (17a, 17b) 에 대한 고정은 나사 (18) 에 의한 체결에 한정하지 않고, 접착제를 사용하거나, 납땜이나 용접으로 고착하거나 할 수도 있다.

진동자 (19) 는 랑즈뱅형 진동자에 한정하지 않고, 다른 진동자를 사용할 수 도 있다.

이상, 본 발명에 의하면, 장척의 진동판을 사용하여 물체를 부양상태로 반송하는 때, 진동판의 길이를 길게 해도 진동판의 휨을 억제하여 물체를 안정된 부양상태로 반송할 수 있다.

Claims

장척의 진동판과, 여진수단을 갖고,

상기 여진수단에 의해 상기 진동판을 여진시킴으로써, 진동판으로부터 음파를 발생시켜, 이 음파의 방사압에 의해 물체를 부양시키는 음파 부양 장치에 있어서,

상기 음파를 반사시키는 반사면을 구비한 음파 반사 수단이, 상기 음파를 상기 진동판을 향하여 반사시킴으로써 상기 진동판의 휨을 억제할 수 있는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 진동판은 서로 반대방향의 제 1 면 및 제 2 면을 갖고, 상기 반사면은 제 1 면에 대향하고, 상기 여진수단은 제 1 면에 면하는 진동자를 구비하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 진동판은 서로 반대 방향의 제 1 면 및 제 2 면을 갖고, 상기 반사면은 제 1 면에 대향하고, 상기 여진수단은 제 2 면에 면하는 진동자를 구비하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
직렬로 배치된 복수의 음파 부양 반송 장치를 구비하는 음파 부양 장치로서, 각 음파 부양 반송 장치는, 장척의 진동판과, 여진수단을 갖고, 각 음파 부양 반송 장치는, 상기 여진수단에 의해 진동판을 여진시킴으로써, 진동판으로부터 음파를 발생시켜, 이 음파의 방사압에 의해 물체가 부양 상태로 반송하고, 상기 음파 부양 반송 장치 사이에서 물체가 부양 상태로 이동할 수 있는 음파 부양 장치에 있어서,

상기 음파를 반사시키는 반사면을 구비한 음파 반사 수단이, 적어도 상기 음파 부양 반송 장치 사이의 물체의 이동 개소와 대응하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 음파 부양 장치는, 추가로, 상기 진동판의 길이방향의 중간부에 설치된 별도의 음파 반사 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사면은 상기 진동판의 길이방향에 관해, 상기 진동판으로부터 발해지는 음파의 파장 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음파 반사 수단은, 상기 반사면과 상기 진동판과의 간격을 조정할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음파 반사 수단은, 상 기 반사면과 상기 진동판과의 사이의 갭을 유지하는 갭 유지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 음파 반사 수단은, 상기 반사면을 갖는 반사 부재를 구비하고, 상기 반사 부재는 가요성의 판재로 형성되고, 상기 반사면과 상기 진동판과의 사이의 갭을 유지하기 위해, 상기 반사 부재는 변형이 가능한 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 반사 부재는 상기 진동판보다 탄성률이 작은 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 음파 반사 수단은 상기 반사면을 갖는 반사 부재를 구비하고, 상기 갭을 유지하기 위해 상기 반사 부재는 경사이동이 가능한 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 음파 반사 수단은 상기 반사면을 갖는 반사 부재를 구비하고, 상기 갭 유지수단은 상기 반사 부재를 지지하는 경사이동이 가능한 지주를 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 음파 반사 수단은 반사면을 갖는 반사 부재와, 반사 부재를 지지하는 지지부를 구비하고, 상기 갭 유지수단은 상기 지지부를 지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음파 반사 수단은, 상기 반사면에 작용하는 압력이 소정 압력 이상으로 되었는지 여부를 검출할 수 있는 압력 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 압력 검출 수단은, 상기 반사면에 작용하는 압력 변화를 연속적으로 검출할 수 있는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동판은 진행파가 발생하도록 여진되는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음파 부양 장치는, 상기 진동판으로부터 정재파가 발생하도록 구성되고, 상기 음파 부양 장치는, 추가로, 부양 상태의 물체에 추진력을 부여하는 추진력 부여수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동판은 복수로 평행하게 설치되어 있고, 상기 반사면은 상기 복수의 진동판과 교차하는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사면 상에 상기 진동판이 배치되고, 상기 반사면에 의해 반사된 음파의 방사압에 의해 상기 음파 부양 장치 자체가 부양되는 것을 특징으로 하는 음파 부양 장치.