KR100916673B1

KR100916673B1 - 비접촉 반송장치

Info

Publication number: KR100916673B1
Application number: KR1020070099279A
Authority: KR
Inventors: 세이카이 요; 카츠아키 타카하시; 마사유키 호소노; 카즈오 나카노
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-09-08
Also published as: KR20080030945A; TW200817262A; CN101172540B; JP2008087910A; DE102007045854A1; TWI331981B; US7690869B2; JP4243766B2; DE102007045854B4; US20080079208A1; CN101172540A

Abstract

하우징(12)의 내부에 공급포트(46)를 갖는 이너부재(14)가 장착되고, 상기 하우징(12)과 이너부재(14)가 연결볼트(16)에 의해 연결된다. 상기 이너부재(14)의 공급포트(46)에 에어가 공급되고, 상기 에어가 연통로(50)를 통과하여 환상 통로(annular passage)(48)로 도입된다. 이후, 상기 에어는, 상기 환상통로(48)와 통하는 복수의 도출홀(64)로부터 자재(W)에 면하는 환상 오목부(62)에 대하여 선회방향으로 도출된다. 또한, 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 형성된 환상 오목부(62)를 따라서 에어가 유통하는 것에 의해, 상기 이너부재(14)의 지지면(40)에 대하여 상기 자재(W)가 비접촉으로 지지된다.

비접촉 반송장치

Description

비접촉 반송장치{NON-CONTACT TRANSPORT APPARATUS}

본 발명은, 자재를 압력유체에 의해 비접촉 상태로 지지하여 반송할 수가 있는 비접촉 반송장치에 관한 것이다.

종래, 반도체 웨이퍼의 반송 및 액정과 플라즈마 디스플레이를 구성하는 시트형상의 부품으로 이루어지는 자재를, 기체의 흐름에 의해 발생하는 베르누이효과를 이용하여 비접촉방식으로 반송할 수가 있는 비접촉 반송장치가 알려져 있다.

예를 들면, 상기 비접촉 반송장치는 일본국 특개2002-64130호 공보에 개시된 바와 같이, 내주면이 원통형상인 오목부와, 상기 오목부의 개구측에 형성되고 자재와 대향하는 평탄면과, 오목부의 내주면에 면하는 분출홀로부터 오목부의 내부로 공급유체를 도출시키는 유체통로를 포함한다. 또한, 유체도입구로부터 공급되는 에어에 의해 평탄면과 자재 사이에 고속의 기류를 유통시켜서, 베르누이효과에 의해 부압을 발생시키는 것에 의해 상기 자재를 리프트하고, 이에 따라 상기 자재는 상기 평탄면과 자재 사이를 유통하는 고속의 정압의 기류에 의해 양자를 비접촉으로 지지되어 이송될 수 있다.

이와 같은 비접촉 반송장치에서는, 에어의 공급량(압력)을 일정하게 하고, 여러가지 중량 및 크기의 자재를 개별적으로 반송하고 있다. 이에 따라, 자재의 지지력을 더욱 증대시켜서 보다 중량이 큰 자재를 지지하여 반송시키고자 하는 요구가 있다. 또한 동시에, 얇고 가벼운 자재를 안정적으로 지지하여 반송시키고자 하는 요구가 있다. 즉, 일정한 에어의 공급량(압력)에 대한 자재의 지지범위를 확대시키고, 보다 다양한 자재에 대응시켜서 유지·반송할 수가 있는 비접촉 반송장치가 요망되고 있다.

본 발명의 일반 목적은 에어공급량에 대한 자재의 지지범위를 확대시키고, 상기 자재를 확실하고 안정적으로 지지하여 이송할 수가 있는 비접촉 반송장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기된 목적 및 기타 목적들은, 도시예의 방법에 의해 본 발명의 바람직한 실시예에 나타나는 도면과 함께 하기의 기재를 통해 더욱 명백해질 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 바디(12,14)와, 상기 바디(12,14)의 내부에 형성되며, 에어공급부(46)로부터 공급된 에어가 유통하는 통로(48)와, 자재(W)에 면하도록 상기 바디(12,14)의 단부에 설치되는 지지면(40)과, 상기 지지면(40)의 반지름의 내측방향에 설치되며, 상기 자재(W)에 면하여 개구를 가지며, 상기 자재(W)측을 향하여 서서히 확경한 제1 경사면(60)을 갖는 환상의 선회실(68) 과, 상기 선회실(68)의 제1 경사면(60)에 접속되며, 상기 선회실(68)과 상기 통로(48)의 사이를 연통하여 상기 에어를 상기 선회실(68)로 도출하는 도출홀(64)과, 상기 선회실(68)의 대략 중앙부에 설치되며, 상기 자재(W)를 향하여 서서히 축경하게 되는 외부로 팽출한 돌출부(54)를 포함하는 비접촉 반송장치이다.

또, 상기 도출홀(64)이 상기 선회실(68)에 대하여 접선을 이루도록 접속되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 자재(W)와 팽출부(54) 사이의 클리어런스(C1)가, 상기 자재(W)와 지지면(40) 사이의 클리어런스(C2)보다 크게 설정되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제1 경사면(60)의 경사각도(θ2)는, 상기 제1 경사면(60)의 기점이 되는 상기 선회실(68)의 벽면(58)에 대하여 30° 이상, 90°미만(30°≤θ2＜90°)으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 돌출부(54)의 외주부에는 제2 경사면(56)이 형성되며, 상기 제2 경사면(56)의 경사각도(θ1)는, 상기 제2 경사면(56)의 기점이 되는 상기 선회실(68)의 벽면(58)에 대하여 30° 이상, 90°미만(30°≤θ1＜90°)으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제1 경사면(60)의 상기 경사각도(θ2)가 60°로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제2 경사면(56)의 상기 경사각도(θ1)가 60°로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 바디(14)는 상기 지지면(40)으로부터 반지름의 내측방향에 설치되 고 상기 자재(W)측을 향하여 서서히 확경하는 제3 경사면(66)을 포함하고, 상기 제 3 경사면(66)은 상기 제1 경사면(60)에 대하여 상기 지지면(40)측에 배치되며, 상기 제 3 경사면(66)의 경사각도(θ3)는 상기 선회실(68)의 벽면(58)에 대하여 상기 제1 경사면(60)의 경사각도(θ2)보다 작은 것을 특징으로 한다.

또, 상기 통로(48)의 내벽면이 상기 지지면(40)을 향하여 단계적으로 확경하는 단계부(step portion)로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수가 있다.

즉, 선회실로 도입된 에어를, 테이퍼형상으로 형성된 제1 경사면에 의해 지지면으로 원활하게 유도할 수가 있기 때문에, 선회실의 내부를 고속으로 흐르는 에어가 제1 경사면으로부터 이격되도록 유통하지 않고, 원활하게 대기측으로 도출시킬 수가 있다. 그 결과, 종래의 연직의 둘레면을 갖는 원통형상의 선회실과 비교하여, 고속으로 흐르는 에어가 경사면으로부터 이격되는 일이 없기 때문에, 비접촉 반송장치와 자재의 사이에 보다 낮은 부압이 얻어지며, 동일한 에어공급량에 대한 자재의 지지력을 증대시킬 수가 있다.

또, 선회실의 내부에 자재측을 향하여 서서히 축경하는 돌출부를 설치하는 것에 의해, 상기 선회실의 용적을 작게 할 수가 있기 때문에, 상기 선회실과 자재 사이에 발생하는 불필요한 진동이 적절하게 억제되며, 얇고 가벼운 자재를 지지면에 의해 안정적으로 지지할 수가 있다. 즉, 자재에 대한 지지력의 범위를 확대하고, 여러가지 자재를 확실하고 안정적으로 지지할 수가 있게 된다.

도 1에 있어서, 참조부호 10은, 본 발명의 실시형태에 따른 비접촉 반송장치를 나타낸다.

상기 비접촉 반송장치(10)는, 도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 단면이 대략 U자 형상으로 형성된 하우징(바디)(12)과, 상기 하우징(12)의 내부에 장착되는 이너부재(바디)(14)를 포함하고, 상기 하우징(12) 및 상기 이너부재(14)가 복수의 연결볼트(16)로 연결되는 것에 의해 원반형상으로 형성된다.

상기 하우징(12)은, 대략 중앙부에 형성되며 이너부재(14)의 일부가 삽입되는 홀부(18)와, 외주부에 배치되고 상기 이너부재(14)측을 향하여 대략 연직방향으로 연재하는 환상의 플랜지부(20)를 포함한다. 상기 플랜지부(20)의 내주측에는 상기 홀부(18)와 연통하는 공간부(22)가 배치된다. 또한, 상기 플랜지부(20)는, 상기 하우징(12)의 축선과 대략 평행하게 형성된다.

상기 홀부(18)는, 대략 일정한 지름을 갖는다. 상기 홀부(18)의 외주측에는 상기 연결볼트(16)가 삽입되는 복수의 볼트홀(24)이 배치되고, 상기 볼트홀(24)로부터 반지름 외측방향으로 복수의 부착홀(26)이 설치된다. 상기 볼트홀(24) 및 상기 부착홀(26)은, 각각 홀부(18)를 중심으로 한 동일한 지름상에 동일한 간격으로 이격되어 각각 배치된다. 상기 부착홀(26)은, 예를 들면, 상기 비접촉 반송장치(10)가 로봇 암 등과 같은 장치에 대하여 연결될 때에 사용된다.

또, 상기 이너부재(14)에 면하는 하우징(12)의 내벽면에는, 상기 볼트홀(24)과 상기 부착홀(26)의 사이에 놓인 제1 밀폐부재(28)가 환상홈에 의해 장착되고, 상기 플랜지부(20)의 하단면에도 마찬가지로 환상홈에 의하여 제2 밀폐부재(30)가 장착된다. 상기 제1 및 제2 밀폐부재(28,30)는, 하우징(12)과 이너부재(14)가 연결되었을 때에, 상기 하우징(12)과 이너부재(14)의 사이를 통과한 에어의 외부로의 누출을 방지한다.

상기 플랜지부(20)의 외주면은 대략 일정한 지름으로 형성되며, 반면에, 상기 플랜지부(20)의 내주면(32)은 상기 하우징(12)의 하단면측을 향하여 단계적으로 확경한 단차부(34)를 갖는다.

이너부재(14)는, 단면이 대략 T자 형상으로 형성되며, 대략 중앙부에 형성되는 원통형상의 보스부(36)와, 상기 보스부(36)의 단부에 형성되고 소정의 반지름으로 확경한 베이스부(38)와, 상기 베이스부(38)에 대하여 반지름 외측 방향에 배치되고 자재(W)(도4 참조)를 지지하는 지지면(40)을 갖는 플레이트부(42)와, 상기 베이스부(38)와 플레이트부(42)를 접속하는 접합부(44)를 포함한다.

상기 보스부(36)는, 상기 하우징(12)의 상기 홀부(18)를 통해 삽입되며, 그 대략 중앙부에는 에어가 공급되는 공급포트(에어공급부)(46)가 축선방향을 따라서 형성된다. 상기 공급포트(46)와는, 도시하지 않는 튜브에 접속된 조인트가 나사결합되며, 상기 튜브를 통과하여 에어공급원(도시하지 않음)으로부터 상기 공급포트(46)로 에어가 공급된다.

상기 베이스부(38)는, 상기 하우징(12)의 공간부(22)에 설치되서, 그 외주면이 상기 플랜지부(20)의 내주면(32)에 면한다. 또한, 상기 단차부(34)를 포함하는 플랜지부(20)의 내주면(32)과 상기 베이스부(38)의 외주면의 사이에는, 에어가 유 통하는 환상통로(48)가 설치된다. 좀 더 상세하게는, 상기 환상통로(48)는, 내주측에 형성된 제1 밀폐부재(28)와, 외주측에 설치된 제2 밀폐부재(30)에 의해 기밀이 유지된 공간이 된다.

또, 상기 베이스부(38)의 내부에는, 공급포트(46)에 접속되며, 반지름 외측 방향을 향하여 연재한 복수(예를 들면, 2개)의 연통로(통로)(50)가 형성된다. 상기 연통로(50)는, 상기 공급포트(46)를 중심으로 하여 둘레방향으로 동일한 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 하우징(12)의 플랜지부(20)에 면하는 베이스부(38)의 외주면까지 관통하고 있다. 또, 연통로(50)는, 공급포트(46)와 이너부재(14)의 외주측에 형성된 환상통로(48) 모두 연통한다.

상기 베이스부(38)에는, 상기 하우징(12)의 볼트홀(24)과 대향하는 위치에 각각 나사홀(52)이 설치된다. 상기 볼트홀(24)을 통해 삽입되는 상기 연결볼트(16)가 각각 상기 스프링홀(52)에 나사결합되는 것에 의해, 상기 하우징(12)과 이너부재(14)가 상호 연결된다. 복수의 나사홀(52)은, 복수의 연통로(50)의 사이의 위치에 형성된다.

또한, 상기 베이스부(38)에는, 상기 하우징(12)의 내벽면에 장착된 상기 제1 밀폐부재(28)가 맞접하기 때문에, 상기 베이스부(38)와 상기 하우징(12)의 사이를 통과한 에어의 누출이 방지된다.

한편, 상기 베이스부(38)의 하단부에는, 상기 보스부(36)로부터 이격되는 방향으로(예를 들어, 화살표 X 방향으로) 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 외측으로 팽출한 외측방향의 팽출부(돌출부)(54)가 형성된다. 상기 팽출부(54)는, 상기 베이 스부(38)의 대략 중앙에 배치되고, 그 외주부에는, 상기 베이스부(38)로부터 이격되는 방향으로(예를 들어, 화살표 X 방향으로) 서서히 축경한 제1 테이퍼면(제2 경사면)(56)이 형성된다. 상기 제1 테이퍼면(56)의 경사각도(θ1)는, 상기 제1 테이퍼면(56)의 기점이 되는 상기 베이스부(38)의 저벽면(벽면)(58)에 대하여, 예를 들면, 30도 이상 및 90도 미만이 되도록 설정된다(30°≤θ1＜90°). 상기 베이스부(38)의 저벽면(58)은, 후술하는 플레이트부(42)의 지지면(40)과 대략 평행으로 설치된다(도 5 참조). 또, 상기 제1 테이퍼면(56)의 경사각도(θ1)는, 예를 들면, 상기 베이스부(38)의 저벽면(58)에 대하여 60°로 설정하는 것이 가장 바람직하다(θ1 = 60°)

상기 플레이트부(42)는, 상기 하우징(12)의 외주지름과 대략 동일한 지름으로 형성되고, 일정한 두께를 가진다. 상기 플레이트부(42)는 하우징(12)을 구성하는 플랜지부(20)의 하단면을 덮도록 배치된다. 좀 더 상세하게는, 상기 플레이트부(42)는, 상기 하우징(12)에 면하는 상면이 상기 플랜지부(20)에 맞접하고, 반면에 외부에 노출된 하면이 상기 자재(W)를 지지할 수 있는 지지면(40)으로서 기능한다.

또, 상기 지지면(40)은, 이너부재(14)에 있어서의 팽출부(54)의 단면에 대하여 소정의 높이(T)만큼 돌출하도록 설치된다. 환원하면, 상기 자재(W)에 면하는 지지면(40)에 대하여 팽출부(54)의 단면이 소정의 높이(T)에 의해 오목하게 형성된다, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 자재(W)와 팽출부(54) 사이의 클리어런스(C1)는, 상기 자재(W)와 지지면(40) 사이의 클리어런스(이격거리)(C2)보다 커진 다(C1＞C2).

또한, 상기 플레이트부(42)에는, 상기 플랜지부(20)에 장착된 상기 제2 밀폐부재(30)가 맞접하는 것에 의해, 상기 플레이트부(42)와 하우징(12) 사이를 통과한 에어의 누출이 방지된다.

상기 접합부(44)는, 상기 베이스부(38)의 외주부위로부터 반지름의 외측방향으로 연재하고, 상기 베이스부(38)와 플레이트부(42)의 내주부위를 접속하는 환상으로 형성된다. 상기 접합부(44)의 내주부에는, 상기 베이스부(38)로부터 플레이트부(42)측을 향하여 서서히 확경하는 제2 테이퍼면(제1 경사면)(60)이 형성되고, 반면, 상기 접합부(44)의 외주부는, 상기 이너부재(14)의 축선에 대하여 평행한 대략 일정한 지름으로 형성된다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 제2 테이퍼면(60)의 경사각도(θ2)는, 상기 제2 테이퍼면(60)의 기점이 되는 상기 베이스부(38)의 저벽면(58)에 대하여, 예를 들면, 30도 이상, 90도 미만이 되도록 설정된다(30°≤θ2＜90°). 상기 제2 테이퍼면(60)의 경사각도(θ2)는, 예를 들면, 상기 베이스부(38)의 저벽면(58)에 대하여 60°로 설정하는 것이 가장 바람직하다.

특히, 상기 이너부재(14)에는, 상기 베이스부(38)의 저벽면(58), 상기 팽출부(54)의 제1 테이퍼면(56), 상기 접합부(44)의 제2 테이퍼면(60)에 의해 환상 오목부(62)가 형성된다. 상기 환상 오목부(62)는, 상기 베이스부(38)로부터 이격되는 방향으로(예를 들어, 화살표 X 방향으로) 점점 폭이 넓어지는 단면이 사다리꼴 형상으로 형성된다.

또, 상기 접합부(44)의 내부에는, 상기 접합부(44)의 외주면과 내주측이 되는 제2 테이퍼면(60) 사이를 연통시키는 복수의 도출홀(64)이 형성된다. 상기 도출홀(64)은, 대략 일정한 지름으로 일직선형상으로 형성되며, 환상 오목부(62)측으로 그 단부가 상기 제2 테이퍼면(60)에 개구하고 있다.

상기 도출홀(64)은, 상기 접합부(44)와 상기 팽출부(54)의 사이에 형성된 환상 오목부(62)에 대하여 접선이 되도록 배치된다. 따라서, 상기 도출홀(64)을 통하여 환상통로(48)와 환상 오목부(62)는 서로 연통된다.

또한, 상기 제2 테이퍼면(60)은, 상기 플레이트부(42)의 내주부에 형성된 제3 테이퍼면(66)에 인접하게 배치된다. 상기 제3 테이퍼면(66)은, 상기 제2 테이퍼면(60) 측으로부터 상기 지지면(40) 측을 향하여 서서히 확경하도록 경사진다. 상기 제3 테이퍼면(66)의 경사각도는, 상기 베이스부(38)의 저벽면(58)에 대한 제2 테이퍼면(60)의 경사각도(θ2)에 대하여 작아지도록 설정된다(θ3＜θ2).

특히, 상기 환상 오목부(62)를 유통하는 에어가 상기 제2 및 제3 테이퍼면(60,66)을 따라서 상기 지지면(40)을 향해 유통할 때에, 상기 제2 테이퍼면(60)은 상기 제3 테이퍼면(66)과 함께 단계적으로 확경하기 때문에, 상기 에어는 서서히 상기 지지면(40)을 향해 유도될 수가 있으며, 이에 따라, 상기 에어를 원활하게 유통시킬 수가 있다.

또한, 상기 이너부재(14)의 하부에는, 상기 팽출부(54), 상기 베이스부(38)의 저벽면(58), 상기 접합부(44)의 제2 테이퍼면(60), 및 상기 플레이트부(42)의 제3 테이퍼면(66)에 둘러싸인 상기 선회실(68)이 형성된다. 상기 선회실(68)은, 환 상 오목부(62)를 포함하도록 형성되고, 그 외주면이 상기 지지면(40) 측을 향하여 서서히 확경하는 테이퍼형상으로 형성된다. 또, 내주면이 상기 이너부재(14)의 중심측을 향하여 서서히 축경하는 테이퍼형상으로 형성되고, 그 대략 중앙부가 상기 지지면(40)에 대하여 소정의 길이만큼 오목하게 형성된다.

본 발명의 실시형태에 있어서의 비접촉 반송장치(10)는, 기본적으로는 이상과 같이 구성된다. 다음으로 그 동작 및 작용효과가 설명된다.

도시하지 않는 에어공급원으로부터 튜브를 통하여 상기 공급포트(46)로 에어가 공급되며, 상기 공급포트(46)에 공급된 에어가, 복수의 연통로(50)를 통과하여 상기 환상 통로(48)로 도입된다. 또한, 상기 에어는 환상 통로(48)에 연통한 복수의 도출홀(64)을 통하여 상기 환상 오목부(62)로 유도된다. 이 때, 상기 도출홀(64)이 상기 환상 오목부(62)에 대하여 접선이 되도록 배향되어 배치되어 있기 때문에, 상기 도출홀(64)로부터 유도된 에어가 상기 선회실(68)로 공급되어 상기 환상 오목부(62)를 따라서 선회하도록 유통한다. 이 결과, 상기 선회실(68)에 있어서 에어에 의한 선회류가 발생하고, 상기 에어는 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 오목한 환상 오목부(62)를 따라서 그 유속을 증대시키면서 유통한다.

이 경우, 상기 선회실(68) 측으로 개구한 복수의 도출홀(64)은, 모두 상기 선회실(68)을 구성하는 상기 환상 오목부(62)에 대하여 접선이 되도록 접속되어 있기 때문에, 상기 환상 오목부(62)로 안내되는 에어의 유통방향이 둘레방향을 따른 동일 방향이 된다.

또한, 상기 이너부재(14)의 지지면(40)과 면하는 위치에 배치된 자재(W)와 상기 지지면(40)의 사이를 선회실(68)에서 선회류가 된 에어가 상기 지지면(40)을 따라서 고속으로 외주측으로 유통하고, 이에 따라, 상기 지지면(40)과 자재(W)의 사이에 부압이 형성된다. 이 경우, 에어는, 상기 환상 오목부(62)의 외주측에 형성되는 상기 제2 테이퍼면(60)으로부터 상기 제3 테이퍼면(66)을 따라서 상기 선회실(68) 내부로 유통하고, 이로 인해 지지면(40)으로 원활하게 유통된다.

결과로써, 상기 이너부재(14)의 지지면(40)과 면하는 위치에 배치된 자재(W)(예를 들면, 웨이퍼 등)가 상기 선회실(68)에 있어서 발생하는 부압에 의해 흡인되며, 한편, 상기 이너부재(14)의 지지면(40)과 자재(W)와의 사이에 개재하는 에어(정압)에 의해 반발력을 받아서, 상기 부압과 정압의 밸런스에 의해 자재(W)가 비접촉 상태로 유지된다. 그 결과, 상기 비접촉 반송장치(10)의 지지면(40)에 있어서 자재(W)를 지지한 상태로 소정의 위치로 반송된다.

상기 자재(W)에 작용하는 정압 및 부압은, 상기 이너부재(14)의 지지면(40)과 자재(W) 사이의 클리어런스(C2)에 의해 변화된다. 특히, 상기 클리어런스가 작아지면 부압이 감소함과 동시에 정압이 증대한다, 한편, 상기 클리어런스(C2)가 커지면 부압이 증대하고 정압이 감소한다. 이 경우, 리프트된 자재(W)는, 상기 자재(W) 자체의 자중과 정압 및 부압 사이의 밸런스에 의해 가장 적합한 클리어런스를 얻게 된다. 그 때문에, 예를 들면, 웨이퍼나 연성 필름과 같은 자재(W)를 랩핑(wraping)하지 않고 반송할 수가 있다.

도 7 및 도 8은, 상기 비접촉 반송장치(10)에서, 상기 자재(W)와 상기 지지면(40) 사이의 클리어런스(C2)와, 상기 자재(W)를 지지할 수가 있는 지지력(F)의 관계를 나타낸 특성 곡선도이다. 도 7 에 나타내는 실선(A)은, 본 실시형태에 있어서의 상기 비접촉 반송장치(10)의 특성을 나타내며, 파선(a)은, 선회실의 외주면이 연직방향으로 연재한 원통형상으로 형성된 경우의 특성을 나타내고 있다. 한편, 도 8 에 나타내는 실선(B)은, 상술한 본 실시형태에 있어서의 상기 비접촉 반송장치(10)의 특성을 나타내며, 반면에 파선(b)은, 상기 팽출부가 설치되지 않은 비접촉 반송장치의 특성을 나타내고 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 에어가 자재(W)를 향하여 도출되는 상기 선회실(68)의 외주면에, 상기 지지면(40) 측을 향하여 확경하는 상기 제2 및 제3 테이퍼면(60,66)을 설치하는 것에 의해, 상기 자재(W)를 지지할 때의 지지력(F)의 최대값(A1)이, 선회실의 외주면이 지지면에 대하여 연직이고 대략 원통형상인 경우의 지지력(F)의 최대값(a1)과 비교하여 커지는 것을 알 수 있다(A1＞a1).

좀 더 상세하게는, 상기 선회실(68)의 외주면에, 상기 지지면(40) 측을 향하여 확경하는 테이퍼형상의 제2 및 제3 테이퍼면(60,66)을 제공하는 것에 의해, 상기 선회실(68)에서 선회하고 있는 에어가, 제2 테이퍼면(60) 및 제3 테이퍼면(66)을 향하여 서서히 유통하여 지지면(40)으로 원활하게 유통한다. 이러한 방식으로, 상기 선회실(68) 내의 에어를, 테이퍼형상의 외주면을 따라서 원활하게 상기 지지면(40)으로 유도할 수가 있다. 환원하면, 상기 선회실(68)에서 고속으로 흐르는 에어가 제2 및 제3 테이퍼면(60,66)으로부터 박리되지 않고서, 원활하게 상기 지지면(40) 측으로 유도되어 대기측으로 도출된다.

이 결과, 상기 선회실(68)의 외주면은, 상기 지지면(40) 측을 향하여 확경하 는 테이퍼형상과 함께 형성되고, 자재(W)를 지지하는 지지력(F)은 증대시킬 수가 있기 때문에, 따라서, 보다 중량이 큰 자재(W)를 일정한 에어공급량으로 확실하고 안정적으로 지지하여 반송할 수가 있게 된다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 에어가 유통하는 상기 선회실(68) 내에 자재(W)를 향하여 팽출한 팽출부(54)를 형성하는 것에 의해, 상기 자재(W)를 지지할 때의 지지력(F)의 최소값(B1)이, 상기 팽출부(54)를 형성하고 있지 않은 경우의 최소값(b1)과 비교하여 작아져 있는 것을 알 수가 있다(B1＜b1). 일반적으로, 지지력(F)의 최고값(B1,b1)으로 지지되는 자재(W)보다 가벼운 자재를 반송하고자 하는 경우에는, 상기 자재가 바람직하지 않은 진동을 발생하는 것이 염려된다.

이와 같이, 상기 팽출부(54)를 형성하는 것에 의해 지지력(F)의 최소값(B1)을 좀 더 작게 할 수가 있기 때문에, 경량의 자재(W)를 확실하고 안정적으로 지지하여 반송할 수가 있다.

좀 더 상세하게는, 도 7 및 도 8로부터 알 수 있듯이, 상기 선회실(68)의 내부에 팽출부(54)를 설치하는 것에 의해 자재(W)를 지지할 수가 있는 지지력(F)의 최소값(B1)을 보다 작게 할 수가 있다. 또, 상기 선회실(68)의 외주면에, 지지면(40) 측을 향하여 확경하는 제2 및 제3 테이퍼면(60,66)을 형성하는 것에 의해, 상기 지지력(F)의 최대값(A1)을 보다 크게 할 수가 있다. 그 결과로써, 자재(W)를 지지할 수 있는 지지력(F)의 범위(B1~A1)를 확대시킬 수가 있으며, 상기 자재(W)를 지지면(40)에 대하여 보다 확실하고 안정적으로 지지할 수가 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 상기 이너부재(14)의 하부에 자재(W) 에 면하도록 외부로 돌출한 상기 팽출부(54)를 설치한다. 상기 팽출부(54)의 단면을 대략 사다리꼴 형상으로 하는 것에 의해, 상기 팽출부(54)를 구비하고 있지 않은 종래의 비접촉 반송장치와 비교하여, 자재(W)를 지지할 수 있는 지지력(F)의 범위를 확대시킬 수가 있기 때문에, 이에 따라, 상기 자재(W)를 상기 지지면(40)에 대하여 보다 확실하고 안정적으로 지지할 수가 있게 된다.

또, 자재(W)가 상기 지지면(40)에 대하여 접근·이격될 때에, 상기 선회실(68) 내부의 에어가 상기 자재(W)에 대하여 에어쿠션(air cushion)으로서 기능하고 있다. 그 때문에, 상기 팽출부(54)를 상기 선회실(68)의 내부에 설치하는 것에 의해, 상기 선회실(68)의 용적을 작게 할 수가 있다. 상기 선회실(68)의 용적이 작아짐에 따라 상기 에어쿠션 기능에 기인한 상기 선회실(68)과 자재(W) 사이에 발생하는 연성진동(coupled vibration)이 적절하게 억제된다.

또한, 자재(W)와 상기 지지면(40) 사이의 클리어런스(C2)를 작게 설정할 수가 있기 때문에, 상기 자재(W)를 한층 더 확실하고 안정적으로 지지할 수가 있게 된다.

또, 상기 이너부재(14)의 하부측에 형성되고, 복수의 도출홀(64)로부터 에어가 도출되는 상기 선회실(68)이, 팽출부(54), 베이스부(38)의 저벽면(58), 접합부(44)의 내주측에 형성된 제2 테이퍼면(60) 및 플레이트부(42)의 내주측에 형성된 제3 테이퍼면(66)으로 한정된다. 상기 제2 및 제3 테이퍼면(60,66)은 지지면(40) 측을 향하여 서서히 확경하도록 형성된다.

결과로써, 선회실(68)의 내부를 고속으로 흐르는 에어가 제2 테이퍼면(60) 및 제3 테이퍼면(66)으로부터 박리되는 일 없이 원활하게 지지면(40) 측으로 유도하여 대기측으로 유통시킬 수가 있다. 이에 의해, 종래의 연직의 둘레면을 갖는 원통형상의 선회실과 비교하여, 상기 비접촉 반송장치(10)의 지지면(40)과 자재(W) 사이에 보다 낮은 부압(압력분포)이 얻어지고, 동일한 에어공급량에 대한 자재(W)의 지지력을 증대시킬 수가 있게 된다. 그 결과, 상기 비접촉 반송장치(10)에 있어서 지지면(40)에 의하여 자재(W)를 안정적으로 지지하여 반송할 수가 있다.

본 발명에 있어서의 비접촉 반송장치는, 상술한 본 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 구성을 채용할 수가 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 비접촉 반송장치를 나타내는 전체 사시도이다.

도 2는, 도 1에 나타내는 비접촉 반송장치의 분해사시도이다.

도 3은, 도 2에 나타내는 비접촉 반송장치를 다른 방향에서 본 분해사시도이다.

도 4는, 도 1에 나타내는 비접촉 반송장치의 수직 단면도이다.

도 5는, 도 4의 비접촉 반송장치에 있어서의 환상 오목부의 주변을 나타내는 확대단면도이다.

도 6은, 도 4의 VI-VI선을 따른 단면도이다.

도 7은, 도 1의 비접촉 반송장치에 있어서의 선회실의 형상에 대한 자재의 지지력과 상기 자재와 지지면 사이의 클리어런스의 관계를 나타내는 특성 곡선을 나타내는 그래프이다.

도 8은, 도 1의 비접촉 반송장치에 있어서의 팽출부의 유무에 대한 자재에 걸리는 지지력과 상기 자재와 지지면 사이의 클리어런스의 관계를 나타내는 특성 곡선도이다.

Claims

바디(12,14)와,

상기 바디(12,14)의 내부에 형성되며, 에어공급부(46)로부터 공급된 에어가 유통하는 통로(48)와,

자재(W)에 면하도록 상기 바디(12,14)의 단부에 설치되는 지지면(40)과,

상기 지지면(40)의 반지름의 내측방향에 설치되며, 상기 자재(W)에 면하여 개구를 가지며, 상기 자재(W)측을 향하여 서서히 확경한 제1 경사면(60)을 갖는 환상의 선회실(68)과,

상기 선회실(68)의 제1 경사면(60)에 접속되며, 상기 선회실(68)의 내주면에 대하여 접선방향으로 접속되고, 상기 선회실(68)과 상기 통로(48)의 사이를 연통하여 상기 에어를 상기 선회실(68)로 도출하는 도출홀(64)과,

상기 선회실(68)의 대략 중앙부에 설치되며, 상기 선회실(68)의 벽면(58)으로부터 상기 자재(W)를 향하여 서서히 축경하게 되는 외부로 팽출한 돌출부(54)를 포함하는 비접촉 반송장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 자재(W)와 팽출부(54) 사이의 클리어런스(C1)가, 상기 자재(W)와 지지면(40) 사이의 클리어런스(C2)보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 비접촉 반송장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1 경사면(60)의 경사각도(θ2)는, 상기 제1 경사면(60)의 기점이 되는 상기 벽면(58)에 대하여 30° 이상, 90°미만(30°≤θ2＜90°)으로 설정되는 것을 특징으로 하는 비접촉 반송장치.
제 4항에 있어서,

상기 돌출부(54)의 외주부에는 제2 경사면(56)이 형성되며, 상기 제2 경사면(56)의 경사각도(θ1)는, 상기 제2 경사면(56)의 기점이 되는 상기 벽면(58)에 대하여 30° 이상, 90°미만(30°≤θ1＜90°)으로 설정되는 것을 특징으로 하는 비접촉 반송장치.
제 4항에 있어서,

상기 제1 경사면(60)의 상기 경사각도(θ2)가 60°로 설정되는 것을 특징으로 하는 비접촉 반송장치.
제 5항에 있어서,

상기 제2 경사면(56)의 상기 경사각도(θ1)가 60°로 설정되는 것을 특징으 로 하는 비접촉 반송장치.
제 5항에 있어서,

상기 바디(14)는 상기 지지면(40)으로부터 반지름의 내측방향에 설치되고 상기 자재(W)측을 향하여 서서히 확경하는 제3 경사면(66)을 포함하고, 상기 제3 경사면(66)은 상기 제1 경사면(60)에 대하여 상기 지지면(40)측에 배치되며, 상기 제 3 경사면(66)의 경사각도(θ3)는 상기 벽면(58)에 대하여 상기 제1 경사면(60)의 경사각도(θ2)보다 작은 것을 특징으로 하는 비접촉 반송장치.
제 1항에 있어서,

상기 통로(48)의 내벽면이 상기 지지면(40)을 향하여 단계적으로 확경하는 단계부(step portion)로 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 반송장치.