KR20100018614A - 부상 장치 및 부상 반송 장치 - Google Patents

부상 장치 및 부상 반송 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하면을 가지는 대상물을 유체(流體)에 의해 부상(浮上)시켜 반송(搬送)하기 위한 부상 반송 장치에 관한 것으로서, 상기 유체가 통과하는 챔버를 구획하는 베이스부와; 상기 챔버를 덮도록 배치되어 변위 가능하고, 외면과 평면형의 상면을 가지는 섬부재와; 상기 섬부재를 에워싸고, 상기 부재의 외면과 대향하는 내면을 가지는 외곽 부재와; 상기 섬부재의 외면과 상기 외곽 부재의 내면에 의해 구획되어 상기 상면과 상기 대상물의 상기 하면과의 사이에 상기 유체가 균일한 압력이 되게 하는 공간이 생길 수 있도록 배치되고, 적어도 상기 상면 근방에서 상기 영역의 내측을 향해 경사져 있고, 상기 챔버와 연통되어 상기 유체를 분출하기 위한 분출공과; 상기 분출공에 개재되어 상기 유체의 압력을 받은 상기 섬부재에 의해 압압(押壓)되어 상기 분출공의 내면과 맞닿아 상기 분출공의 폭을 균일하게 하는 복수 개의 돌기를 구비한 부상 장치와; 상기 유체를 여압(與壓)하여 상기 챔버에 공급하는 유체 공급 장치와, 상기 대상물을 반송하기 위한 반송 장치를 포함한다.

Description

부상 장치 및 부상 반송 장치 {LEVITATION DEVICE AND LEVITATION TRANSPORTATION DEVICE}
본 발명은, 압축 공기 등의 유체(流體)를 사용하여 대상물을 부상(浮上)시키는 부상 장치 및 부상시키면서 반송(搬送)하는 부상 반송 장치에 관한 것이다.
압축 공기 등의 유체를 사용하여 대상물을 부상시키면서 반송하는 부상 반송 장치가 몇가지 제안되어 있다. 이들 부상 반송 장치는, 전형적으로는, 공기 등의 유체가 통과하는 분출공을 구비한 부상 장치를 구비한다. 부상 장치와 대상물과의 사이에 분출된 공기 등의 유체가 압력을 발생시키고, 대상물은 그 압력에 의해 부상하고, 반송 장치에 의한 구동력을 받아 반송된다. 관련된 기술이, 일본공개특허 2006-182563호 공보에 개시되어 있다.
본 발명은, 분출공의 폭의 균일성을 작동 중에도 유지함으로써, 대상물이 받는 부력(浮力)을 안정되게 하는 것에 기여하는 부상 장치 및 부상 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 태양은, 하면을 가지는 대상물을 유체에 의해 부상시키는 부상 장치를 제공한다. 상기 부상 장치는, 상기 유체가 통과하는 챔버를 구획하는 베이스부와; 상기 챔버를 덮도록 배치되어 변위 가능하고, 외면과 평면형의 상면을 가지는 섬부재와, 상기 섬부재를 에워싸고, 상기 섬부재의 외면과 대향하는 내면을 가지는 외곽 부재와; 상기 섬부재의 외면과 상기 외곽 부재의 내면에 의해 구획되어 상기 상면과 상기 대상물의 상기 하면과의 사이에 상기 유체가 균일한 압력이 되게 하는 공간이 생길 수 있도록 배치되고, 적어도 상기 상면 근방에서 상기 영역의 내측을 향해 경사져 있고, 상기 챔버와 연통되어 상기 유체를 분출하기 위한 분출공과, 상기 분출공에 개재되고, 상기 유체의 압력을 받은 상기 섬부재에 의해 압압(押壓)되어 상기 분출공의 내면과 맞닿아 상기 분출공의 폭을 균일하게 하는 복수 개의 돌기를 구비한다.
본 발명의 제2 태양은, 하면을 가지는 대상물을 유체에 의해 부상시켜 반송하기 위한 부상 반송 장치를 제공한다. 상기 부상 반송 장치는, 상기 유체가 통과하는 챔버를 구획하는 베이스부와; 상기 챔버를 덮도록 배치되어 변위 가능하고, 외면과 평면형의 상면을 가지는 섬부재와; 상기 섬부재를 에워싸고, 상기 섬부재의 외면과 대향하는 내면을 가지는 외곽 부재와; 상기 섬부재의 외면과 상기 외곽 부재의 내면에 의해 구획되어 상기 상면과 상기 대상물의 상기 하면과의 사이에 상기 유체가 균일한 압력이 되게 하는 공간이 생길 수 있도록 배치되고, 적어도 상기 상면 근방에서 상기 영역의 내측을 향해 경사져 있고, 상기 챔버와 연통되어 상기 유체를 분출하기 위한 분출공과; 상기 분출공에 개재되고, 상기 유체의 압력을 받은 상기 섬부재에 의해 압압되어 상기 분출공의 내면과 맞닿아 상기 분출공의 폭을 균일하게 하는 복수 개의 돌기를 구비한 부상 장치와, 상기 유체를 여압(與壓)하여 상기 챔버에 공급하는 유체 공급 장치와; 상기 대상물을 반송하기 위한 반송 장치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 외곽 부재는, 상기 섬부재를 위쪽으로 지지하는 걸림클릭을 구비한다.
대상물이 받는 부력을 안정되게 하는 것에 기여하는 부상 장치 및 부상 반송 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 부상 반송 장치의 부분 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 부분 단면도이다.
도 3은 상기 부상 반송 장치가 구비하는 부상 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선에 따른 부분 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V선에 따른 부분 단면도이다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 본 명세서, 청구의 범위 및 도면에 있어서, 전방, 후방, 좌측 및 우측은, 도면 중에 각각 FF, FR, L 및 R로 기록된 방향으로 정의한다. 이러한 정의는 설명의 편의를 위한 것이며, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에 의한 부상 반송 장치(1)는, 대상물 W를 수직 방향으로 부상시켜 수평인 반송 방향(예를 들면, 후방 FR)으로 반송하기 위한 장치이다. 대상물 W로서는, 전체적으로 평면형인 비교적 얇은 물체, 예를 들면, LCD(액정 표시기)용의 유리 기판 등의 박판이 바람직하다. 대상물 W는, 반드시 전체적으로 평면형일 필요는 없고, 그 하면의 적어도 일부가 평면형이면 된다. 부상시키기 위해 예를 들면, 공기와 같은 유체가 사용된다.
대상물 W가, LCD용의 얇은 유리 기판 등의 클린 환경 하에서 반송할 필요가 있는 것인 경우에는, 상기 부상 반송 장치(1)는 클린룸 내 등의 클린 환경 하에서 사용된다.
부상 반송 장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 전후 방향으로 신장된 기대(基臺)(3)와, 기대(3) 상에 전후 방향으로 열을 이룬 반송 장치(5)와, 기대(3) 상에 전후 방향 및 좌우 방향의 양쪽으로 열을 이룬 복수 개의 부상 장치(21)를 구비하고 있다. 부상 장치(21)에는, 유체를 공급하기 위한 유체 공급 장치로서, 도시하지 않은 압축 공기를 공급하는 공기 공급 장치가 연결되어 있다. 압축 공기 대신에, 질소나 아르곤 등의 다른 가스, 또는 액체 등의 다른 유체를 사용해도 된다.
반송 장치(5)는, 기대(3) 상의 좌측단 및 우측단 부근에, 대상물 W의 반송 방향으로 각각 열을 이루는 복수 개의 롤러(7)를 가진다. 각 롤러(7)는, 각각 회전축(7s)을 통하여 웜 휠(worm wheel)(11)과 일체적으로 연결되어 있고, 브래킷(9)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 기대(3)를 전후 방향으로 관통하도록 하여, 한쌍의 구동축(13)이 구비되어 있고, 각 구동축(13)은 각 웜 휠(11)과 구동 가능하게 서로 맞물리는 웜(15)을 구비한다. 각 구동축(13)의 전단에는, 커플링 등을 통하여 모터(17)의 출력축(17s)이 구동 가능하게 연결되어 있다. 이것에 의해, 각 롤러(7)는, 모터(17)의 구동력을 받아, 같은 회전 속도로 회전하도록 되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 각 롤러(7)의 상단부는, 상기 부상 장치(21)의 상면보다 약간 위쪽으로 돌출되어, 단일의 면 상에 정렬되도록 배치되어 있다. 대상물 W는, 부상한 상태에 있어서도, 도 2에 나타낸 바와 같이, 구동력을 받기 위해 롤러(7)와 접촉할 수 있다.
모터(17)는 한쌍일 필요는 없고, 양 구동축(13)은 체인 등의 적당한 결합 수단을 통하여 단일의 모터와 연결해도 된다. 또한, 롤러 대신에, 구동 가능한 클램퍼나 벨트 컨베이어 등의 반송 수단을 반송 장치(5)에 적용해도 된다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 각각의 부상 장치(21)는, 베이스부(23)를 구비하고 있고, 각 베이스부(23)는, 브래킷(25)을 통하여 기대(3) 상에 고정되어 있다. 각 베이스부(23)는, 그 내측에 공기 공급 장치로부터 공급된 압축 공기가 일시적으로 통과하는 챔버(27)를 구획하고 있다.
베이스부(23)는, 그 상부의 주변에, 외곽 부재(29)를 구비하고 있다. 외곽 부재(29)가 에워싸도록, 또한 챔버(27)를 덮도록, 직사각형의 섬부재(31)가 설치되어 있다. 외곽 부재(29)는 섬부재(31)를 위쪽으로 지지하기 위한 걸림클릭(35)을 구비하고 있다. 섬부재(31)는 고정되어 있지 않으므로, 챔버(27) 내의 압축 공기의 압력을 받아, 약간 위쪽으로 변위할 수 있다. 외곽 부재(29)와 섬부재(31)와의 사이에는, 챔버(27)와 연통되어 압축 공기가 통과하는 간극이 남아 있다. 외곽 부재(29)와 섬부재(31)가 구획하는 이 간극을, 이하에서는 분출공(37)이라고 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 분출공(37)은, 직사각형의 환형 슬릿이다. 외곽 부재(29)의 상부의 내주(29a)는 내측을 향해 경사져 있고, 섬부재(31)의 상부의 외주(31a)나 내측을 향해 경사져 있다. 그러므로, 분출공(37)에 있어서, 외곽 부재(29)의 상부의 내주(29a)와 섬부재(31)의 상부의 외주(31a)로 구획되는 부분, 즉 부상 장치(21)의 상면 근방에서는, 분출공(37)은 내측을 향해 경사져 있다. 한편, 분출공(37)에 있어서, 외곽 부재(29)의 하부의 내주(29b)와 섬부재(31)의 하부의 외주(31b)로 에워싸인 부분은, 대략 연직으로 서 있다. 또는, 분출공(37)의 전체를, 내측을 향해 경사지게 해도 된다.
분출공(37)이, 내측을 향한 경사를 가지는 경우에는, 압축 공기의 유량이 많을수록 대상물 W가 부상하는 높이는 높아진다. 그러므로, 환형으로서 내측으로 경사진 분출공(37)은, 압축 공기의 유량의 제어를 통하여, 대상물 W의 부상 높이의 제어성을 제공한다. 경사가 클수록 그 경향은 현저하지만, 너무 크면 외곽 부재(29)의 제작이 곤란해지므로, 경사는 예를 들면 45°가 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다.
섬부재(31)는, 또한 그 경사진 외주(31a) 면 상에, 동일한 높이를 가지는 복수 개의 돌기(33)를 구비한다. 섬부재(31)는 압축 공기의 압력을 받아, 약간 위쪽으로 변위하게 된다. 섬부재(31)가 변위되면, 돌기(33)는 각각 외곽 부재(29)의 경사진 내주(29a)와 맞닿으므로, 분출공(37)의 폭을 균일하게 한다. 또는, 섬부재(31) 대신에, 외곽 부재(29)의 경사진 내주(29a)가 복수 개의 돌기(33)를 구비해도 된다. 이 경우에는, 섬부재(31)가 변위되면, 돌기(33)는 각각 섬부재(31)의 경사진 외주(31a)와 맞닿으므로, 분출공(37)의 폭을 균일하게 한다.
분출공(37)은, 직사각형의 환형에 한정되지 않고, 타원형의 환형이나, 환의 일부가 폐색된 형상 등, 다른 각종의 형상이라도 된다.
바람직하게는, 섬부재(31)의 상면과 외곽 부재(29)의 상면은, 단일의 평면을 이루도록 정렬하였다. 보다 바람직하게는, 복수 개의 부상 장치(21)는, 상기 정렬된 상면끼리가 더욱 단일의 평면을 이루도록 정렬하였다. 이들은, 대상물 W의 부상 높이를 안정화시키는 데 유리하다.
각 부상 장치(21)의 각 챔버(27)는, 도시하지 않은 배관에 의해 서로 연통되어 있고, 또한 공기 공급 장치와 연통되어 있다. 공기 공급 장치는, 배관을 통하여 압축 공기를 각 부상 장치(21)에 제어 가능하게 공급한다. 공기 공급 장치로서는, 인버터 전원에 전기적으로 접속된 블로워 모터와, 블로워 모터에 의해 구동되는 블로워를 구비한 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다. 공기 공급 장치는, 대상물 W의 정보를 판독하는 적당한 판독 장치나, 공기의 유량을 제어하는 컨트롤러 등을 구비해도 된다.
공기 공급 장치로부터 각 챔버(27)에 압축 공기를 공급하면, 각 분출공(37)으로부터 압축 공기가 분출된다. 분출된 압축 공기는, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 섬부재(31)의 상면과 대상물 W의 하면과의 사이로서, 분출공(37)의 개구가 에워싸는 공간에, 상기 압축 공기가 균일한 압력이 되게 하는 공간 S가 생기게 한다. 균일한 압력을 가지는 공간 S에 의해 지지됨으로써, 상기 대상물 W에 부력이 주어져 부상한다. 한편, 한쌍의 모터(17)를 구동함으로써, 한쌍의 구동축(13)이 동기하여 회전한다. 웜 휠(11)과 웜(15)의 맞물림에 의해, 구동축(13)의 회전은 각 롤러(7)에 전해진다. 회전하는 롤러(7)와 접촉함으로써, 부상 반송 장치(1) 상에 반입된 대상물 W는, 부상한 상태로 반송된다.
작동 전 또는 작동 중에 있어서, 외곽 부재(29)는 섬부재(31)에 대하여 정규의 위치로부터 변위하는 경우가 있다. 이 때, 분출공(37)의 폭의 균일성이 손상되므로, 공간 S에 있어서의 압력의 균일성이 손상되거나, 압력의 변동이 발생할 우려가 있다. 전술한 실시예에 따르면, 부상 반송 장치(1)는, 변위 가능한 섬부재(31)와 동일한 높이를 가지는 복수 개의 돌기(33)를 조합시켜 구비하고 있다. 섬부재(31)는 압축 공기의 압력을 받아 변위하고, 돌기(33)가 분출공(37)의 내면과 맞닿은 것에 의해, 분출공(37)의 폭을 균일하게 유지한다. 그러므로 공간 S에 있어서의 압력의 균일성이나 안정성이 회복되고, 따라서 대상물이 받는 부력이 안정된다.
본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 상기 개시 내용에 기초하여, 본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자가, 실시예의 수정 내지 변형에 의해 본 발명을 행할 수 있다.

Claims (4)

  1. 하면을 가지는 대상물을 유체(流體)에 의해 부상(浮上)시키는 부상 장치로서,
    상기 유체가 통과하는 챔버를 구획하는 베이스부와,
    상기 챔버를 덮도록 배치되어 변위 가능하고, 외면과 평면형의 상면을 가지는 섬부재와,
    상기 섬부재를 에워싸고, 상기 섬부재의 외면과 대향하는 내면을 가지는 외곽 부재와,
    상기 섬부재의 외면과 상기 외곽 부재의 내면에 의해 구획되어 상기 상면과 상기 대상물의 상기 하면과의 사이에 상기 유체가 균일한 압력이 되게 하는 공간이 생길 수 있도록 배치되고, 적어도 상기 상면 근방에서 상기 영역의 내측을 향해 경사져 있고, 상기 챔버와 연통되어 상기 유체를 분출하기 위한 분출공과,
    상기 분출공에 개재되고, 상기 유체의 압력을 받은 상기 섬부재에 의해 압압(押壓)되어 상기 분출공의 내면과 맞닿아 상기 분출공의 폭을 균일하게 하는 복수 개의 돌기
    포함하는, 부상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 부재는, 상기 섬부재를 위쪽으로 지지하는 걸림클릭을 구비한, 부상 장치.
  3. 하면을 가지는 대상물을 유체에 의해 부상시켜 반송하기 위한 부상 반송 장치로서,
    상기 유체가 통과하는 챔버를 구획하는 베이스부와,
    상기 챔버를 덮도록 배치되어 변위 가능하고, 외면과 평면형의 상면을 가지는 섬부재와,
    상기 섬부재를 에워싸고, 상기 섬부재의 외면과 대향하는 내면을 가지는 외곽 부재와,
    상기 섬부재의 외면과 상기 외곽 부재의 내면에 의해 구획되어 상기 상면과 상기 대상물의 상기 하면과의 사이에 상기 유체가 균일한 압력이 되게 하는 공간이 생길 수 있도록 배치되고, 적어도 상기 상면 근방에서 상기 영역의 내측을 향해 경사져 있고, 상기 챔버와 연통되어 상기 유체를 분출하기 위한 분출공과,
    상기 분출공에 개재되고, 상기 유체의 압력을 받은 상기 섬부재에 의해 압압되어 상기 분출공의 내면과 맞닿아 상기 분출공의 폭을 균일하게 하는 복수 개의 돌기를 구비한 부상 장치와,
    상기 유체를 여압(與壓)하여 상기 챔버에 공급하는 유체 공급 장치와,
    상기 대상물을 반송하기 위한 반송 장치
    를 포함하는,
    부상 반송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외곽 부재는, 상기 섬부재를 위쪽으로 지지하는 걸림클릭을 구비한, 부상 반송 장치.
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