TW201350412A - 搬運裝置 - Google Patents

Abstract

利用氣體讓對象物上浮而往第1方向搬運之搬運裝置具備有上浮部、搬運部、外罩及吸引部；該上浮部，藉由噴出前述氣體而對前述對象物賦予正壓，以使前述對象物上浮；該搬運部具備帶體及複數個滾子當中之至少一方，構成為與前述對象物接觸而往前述第1方向驅動，該帶體是朝前述第1方向延伸之無端的帶體，為了與前述對象物接觸而具有突出的複數個突起，該複數個滾子可朝前述第1方向旋轉且沿著前述第1方向排列；該外罩，包覆前述搬運部或是與前述搬運裝置鄰接且平行地延伸，僅讓前述複數個突起的上端或前述複數個滾子的上端突出，其具有與前述對象物的下面平行之面；該吸引部，對前述外罩內賦予負壓而讓前述對象物與前述搬運部接觸。

Description

搬運裝置

本發明係關於讓薄玻璃等的基板上浮而進行搬運之搬運裝置。

以液晶顯示器為代表之平面顯示器的製造中，為了將薄玻璃等的基板毫無損傷地進行搬運，是利用讓基板上浮而予以搬運之搬運裝置。這種搬運裝置，通常具備用來噴出壓縮空氣之上浮裝置，並具備與上浮的基板接觸而對其賦予驅動力之帶式輸送機或滾子輸送機。

玻璃基板上所附著的塵埃及其表面的傷痕，會對顯示器的品質帶來重大的影響。塵埃附著、表面傷痕的主要原因之一是玻璃基板與搬運裝置等接觸。另一方面，玻璃基板因為例如厚度為0.7mm或0.7mm以下而具有可撓性，為了防止在搬運中發生接觸，將基板保持平坦地進行搬運是重要的。近年來，要求更薄的玻璃，要將其保持平坦地進行搬運變得越來越困難。

專利文獻1揭示具備帶式輸送機之搬運裝置的技術。依據該技術，帶體具備等間隔地配置之突起，藉由使突起 與上浮的玻璃基板接觸而進行搬運。

專利文獻2揭示具備滾子輸送機之搬運裝置的技術。依據專利文獻2，其所認識的技術問題為「玻璃基板之通路中央部大幅往上方浮起、下垂而使彎曲變顯著」。為了解決此問題，藉由調節位於寬度方向中央之空氣載台單元之空氣供應量，以抑制玻璃基板的彎曲。

[專利文獻1]日本特許出願公開2008-066661號

[專利文獻2]日本特許出願公開2008-260591號

上述技術能將玻璃基板保持成大致平坦。然而，在搬運方向上，關於前端彎曲等的局部彎曲，仍有技術上的問題存在。亦即，在將玻璃基板從一個滾子移動到下一個滾子時，或是從一個搬運裝置移動到下一個搬運裝置時，由於未設置支承前端的構件，前端會因本身重量而往下彎曲。而有前端容易與滾子或搬運裝置發生碰撞的問題。

本發明是有鑑於上述問題而開發完成的。與上述技術常識相悖，本發明人僅將玻璃基板之寬度方向的兩端予以平坦地支承，反而讓玻璃基板的中央部些微彎曲，藉此抑制前端的彎曲，而完成本發明。

依據本發明的一態樣，利用氣體讓對象物上浮而往第 1方向搬運之搬運裝置具備有上浮部、搬運部、外罩及吸引部；該上浮部，藉由噴出前述氣體而對前述對象物賦予正壓，以使前述對象物上浮；該搬運部具備帶體及複數個滾子當中之至少一方，構成為與前述對象物接觸而往前述第1方向驅動，該帶體是朝前述第1方向延伸之無端的帶體，為了與前述對象物接觸而具有突出的複數個突起，該複數個滾子可朝前述第1方向旋轉且沿著前述第1方向排列；該外罩，包覆前述搬運部或是與前述搬運裝置鄰接且平行地延伸，僅讓前述複數個突起的上端或前述複數個滾子的上端突出，其具有與前述對象物的下面平行之面；該吸引部，對前述外罩內賦予負壓而讓前述對象物與前述搬運部接觸。

可防止基板的前端彎曲，而防止基板與搬運裝置等發生碰撞。

100‧‧‧搬運裝置

120，120B‧‧‧搬運部

2c，126，226，326，426‧‧‧外罩

128，728‧‧‧吸引部

114‧‧‧突起

116‧‧‧上浮部

118‧‧‧支承台

314‧‧‧滾子

X‧‧‧搬運方向

W‧‧‧工件

G，G’‧‧‧氣體

第1圖顯示本發明的一實施方式之搬運裝置的一部分之立體圖。

第2(a)~(c)圖係本實施方式的搬運裝置之三面圖。

第3(a)(b)圖係本實施方式的搬運部及吸引部之橫剖面圖。

第4(a)~(d)圖係其他實施方式的搬運部及吸引部之橫剖面圖。

第5(a)~(c)圖係再其他實施方式的吸引部及搬運部之橫剖面圖。

第6(a)(b)圖顯示其他實施方式之搬運裝置的一部分之立體圖。

第7(a)(b)圖顯示藉由讓中央附近彎曲而防止前端彎曲的樣子之基板的立體圖。

以下參照所附圖式，說明本發明之幾個例示的實施方式。

本發明之實施方式的搬運裝置，適用於在例如無塵室內將玻璃基板等的薄對象物進行搬運。玻璃基板的情況，不僅是以厚度0.7mm左右者為對象，也能以厚度0.1~0.3mm左右之極薄者為對象。

參照第1圖，本發明的一實施方式之搬運裝置100具備有：讓工件W(對象物)上浮的上浮部116、以及將工件W往方向X(第1方向)驅動之搬運部120。上浮部116具備用來噴出氣體的開口116a，噴出的氣體對工件W賦予正壓而使工件W上浮。搬運部120具有被馬達等往方向X驅動之複數個突起114，藉由使突起114與工件W接觸而將工件W搬運。搬運部120的詳細隨後說明，藉由具備吸引部128，將突起114周圍的氣體予以吸引而讓 工件W與突起114接觸。不利用上浮部116而僅藉由搬運部120將工件W支承而進行搬運亦可。

參照第2圖作更詳細的說明。第2(a)圖是設有外罩之搬運裝置的俯視圖，第2(b)，(c)圖是將外罩卸下的狀態之搬運裝置的前視圖及側面圖。

帶體112及上浮部116都是藉由支承台118支承，支承台118是透過支承腳118a設置在無塵室的地板或格柵上。上浮部116排列在支承台118上，例如沿方向X排列複數個上浮部116，又沿著與方向X正交的方向(寬度方向)也排列複數個上浮部116。排列數目可自由地選擇，因此可對應於對象物大小任意改變裝置的構造。搬運部120通常配置於複數個上浮部116的寬度方向兩端，但也能採用其他配置。

上浮部116整體呈箱型，其上面大致呈平坦。上面具有朝向上方開口之開口116a，開口116a貫穿上面而連通於內部的空間。開口116a例如第1，2圖等形成為圓形的狹縫，也能採用矩形、複數個狹縫、或多數個小孔等的各種形狀。又開口116a可鉛直地貫穿上面，也能相對於上面形成傾斜。或者，上浮部116之上面的一部分或全體採用通氣性的網體、多孔質體亦可。

與開口116a連通而在外部設置氣體供應裝置，供應空氣、氮氣等的氣體G而從開口116a噴出。氣體供應裝置，是將氣體G加壓而供應至上浮部116之泵或壓縮機。

可在一個上浮部116連結一個氣體供應裝置，也能在 複數個上浮部116連結單一的氣體供應裝置。此外，在氣體供應裝置和上浮部116之間介入可貯留一定量的壓縮氣體之腔室亦可。

由開口116a噴出的氣體G，在工件W和上浮部116之間產生加壓空間P，藉此對工件W賦予正壓而賦予上浮力。這時，除了噴出的氣體G碰撞工件W所產生的力，碰撞後的氣體G朝周圍分散開的過程中所產生的靜壓也會成為上浮力的來源。因此，利用些微的加壓力就能獲得大的上浮力，其能量效率優異。

帶體112大致為在2個以上的轉輪110間周旋之無端的帶體，搬運部120整體為帶式輸送機。各轉輪110分別藉由框體102支承。如上述般，搬運部120配置於複數個上浮部116之寬度方向兩端，使其帶體112沿著方向X延伸。

在轉輪110上結合主軸110a，主軸110a是被框體102的支承孔102a予以軸支承，藉此使轉輪110能繞其周圍旋轉。在主軸110a結合齒輪110b而能一體地旋轉。結合時，例如可採用互相嵌合之鍵和鍵槽的組合，也能取代嵌合而成為一體的構造。

搬運裝置100進一步具有電動馬達等的驅動裝置110c。驅動裝置110c具有與齒輪110b嚙合之齒輪110d，利用驅動裝置110c的驅動使轉輪110旋轉，而讓帶體112周旋於轉輪110間。或者，驅動裝置亦可將轉輪予以直接地驅動，或進一步介設適宜的齒輪、小齒輪裝置。

帶體112具備往外突出之複數個突起114。複數個突起114沿著方向X排列。突起114可與帶體112形成為一體，或是分開形成而卡合於帶體。突起114如後述般，形成為比工件W的上浮高度稍高。其形狀可採用圓筒、長方體、錐體或其他任何形狀。又其前端可形成為平坦，或為了減少與工件W的接觸面積而形成為球形、錐形。此外，前端也能具有朝向上浮部116降低的傾斜。關於此態樣，隨後說明。

參照第3(a)圖，帶體112及突起114宜藉由外罩126包覆。在外罩126的上端具備開口126c，突起114僅使其上端從開口126c往上突出。從第1圖可理解，開口126c是朝方向X延伸的狹縫，突起114能以其上端突出的狀態沿方向X移動。外罩126較佳為，不僅包覆帶體112的上側(朝方向X移動之往路)，也包覆下側(朝與方向X相反的方向移動之返路)。

搬運部120，在外罩126的內部具備吸引部128，或是與外罩126內部連通地設置吸引部128。吸引部128是風扇、鼓風機或泵等的吸氣手段，使外罩126的內部成為負壓。外罩126的內部透過開口126c與突起114上端的周圍的空間連通，將該空間的氣體G’吸引而使負壓NP作用於工件W。氣體G’可與前述氣體G相同或採用其他氣體。

外罩126的上端，雖可如第3(b)圖所示形成為朝上前端變細，較佳為第3(a)圖所示在上端具備平坦的 面126a，更佳為面126a與工件W的下面大致平行。為了確保平行，在上端追加分開形成的構件亦可。

藉由使外罩126之面126a與工件W的下面大致平行，如第3(a)圖所示，能在其間確保一對的流路f，通過該等流路f使氣體G’被朝向開口126c吸引。流路f分別為被兩面包圍之較窄流路，關於開口126c及突起114一對流路f成為大致對稱的。藉由使氣體G’從寬廣空間流入狹窄的流路f，基於伯努利原理，氣體G’流速變大且壓力降低，藉此產生負壓NP。流路f由於遍及整體具有大致一定的寬度，該負壓NP遍及流路f整體是大致一定的。

上述構造所產生的效果，經由第3(a)圖和第3(b)圖的比較能夠更加明瞭地理解。第3(a)，(b)圖之下方的曲線圖，表示不同位置D(橫軸)之負壓NP大小(縱軸)，為了便於理解，將縱軸用絕對值(使負數的負號成為正號)表示。如第3(b)圖所，外罩2c的上端2a成為前端變細，當其包覆帶體1及吸引部3的情況，負壓集中產生於開口2b的中心附近，隨著離開中心負壓急劇變小。在開口2b的中心附近(虛線a)負壓NP很大，但在離開開口2b中心之外罩2c的兩肩附近(虛線b，c)，負壓NP明顯變小。另一方面，如第3(a)圖所示當上端具有與工件W的下面大致平行的面126a的情況，遍及一對流路f全體產生大致一定的負壓NP，因此從開口的中心附近(虛線a)到面126a之兩端附近(虛線b，c)會 產生一定的負壓NP。亦即，使工件W的端部保持平坦的範圍變大。此外，作用於工件W的吸引力是負壓NP的積分值，在廣範圍產生負壓NP代表能造成更大的吸引力。因此，縱使吸引部128的輸出較小仍能獲得大的吸引力，而具備優異的能量效率。

在外罩126的例如下端進一步具備開口，使氣體G’從開口往外部排氣。較佳為開口具有空氣濾清器126f。帶式輸送機、風扇或鼓風機等的旋轉體，常成為無塵室內的主要塵埃來源，藉由在此處設置空氣濾清器，有利於維持無塵室的空氣潔淨度。

又能將開口連接於用來供應氣體給上浮部116之氣體供應裝置，而使氣體G循環。其等構成循環部。就氣體供應裝置而言，藉由使流入和流出平衡能提高能量效率，基於節約能源的觀點是有利的。又在此情況，可省略吸氣手段和氣體供應裝置的一方，而使另一方兼作為將氣體吸引的手段及將氣體加壓的手段。

外罩的形態能有各種的變形。例如第4(a)圖所示，使外罩226的上端之面226a對應於工件W彎曲而形成傾斜。具體而言，相對於工件W在其寬度方向中央產生彎曲時之端部下面的傾斜，是平行的。開口226c設置於傾斜面226a。不僅有利於確保面226a和工件W的平行性，也能防止工件W接觸外罩226。

如第4(b)圖所示，使外罩126全體成為能傾斜亦可。具體而言，外罩126具有用來調整其傾斜之調整部 320。調整部320具有：支承外罩126之支承體320a、以及將支承體320a予以軸支承之主軸320b。外罩126可繞主軸320b轉動而能調整其傾斜。可在主軸320b結合電動馬達等的驅動手段。工件W的彎曲，依其種類、厚度、或驅動上浮部116的條件會有各種變化。只要如第4(b)圖所示般具備調整部320，可對應於各種彎曲而確保面126a和工件W的平行性。

如第4(c)圖所示，外罩326之上端的面可進一步具有傾斜面326f。傾斜面326f從上端的面之肩部開始，隨著離開開口326c而朝離開工件W的方向傾斜。傾斜面326f可為圖示般的圓弧面，亦可為平面或是角度逐漸改變之平面的集合。氣體G’先通過傾斜面326f的附近後流入流路f。這時，藉由使氣體G’通過逐漸變窄的流路，使流速逐漸變大、壓力逐漸變小。亦即在流路f的入口不致使壓力急劇地變動，又氣體G’也不容易發生亂流。這些都有利於確保工件W端部的平坦性。此外，不容易發生壓力損失，基於能量效率的觀點也是有利的。

如第4(d)圖所示，外罩426的上面具有向外延伸的凸緣部426a亦可。凸緣部426a，當然宜與工件W的下面大致平行。如此也能在凸緣部426a和工件W的下面之間形成流路f，在遍及開口426c到流路f的範圍可產生均一的負壓NP。有利於讓產生均一負壓NP的範圍擴大，又能確保寬廣的開口426c，因此壓力損失變小，基於能量效率的觀點也是有利的。

外罩之上端的面和工件W的下面之間的平行性不一定要嚴格要求，如第5(a)，(b)圖所示具有若干角度亦可。在第5(a)圖的例子，面526a朝工件W的中央傾斜，面526a和工件W的下面形成角度。在第5(b)圖的例子，面626a以左右對稱的方式隨著離開中心而傾斜，面626a和工件W的下面形成角度。該角度例如10°左右的話是可容許的，為了充分地獲得後述效果更佳為5°以下。

帶體112及突起114不一定要用外罩包覆。在第5(c)圖所示的例子，在相當於上述外罩的構件、即吸引管726的外部設置帶體112及突起114。較佳為在搬運裝置的寬度方向上，帶體112及突起114位於吸引管726的外側。吸引管726的上端成為與內部連通的開口726c。開口726c是沿方向X延伸的狹縫。再者，連續於開口726c而設置凸緣部726a。凸緣部726a當然宜與工件W的下面大致平行。可在開口726c的兩側設置凸緣部726a，如圖示般僅在一側設置凸緣部726a亦可。在吸引管726的內部設置吸引部728，或是與吸引管726的內部連通地設置吸引部728。與吸引部728連通而設置排氣用的開口，與前述說明的實施方式同樣的，可在該開口設置空氣濾清器。關於突起114負壓雖不是成為對稱的，但除此以外的效果則是和前述說明的實施方式相同。

依據上述任一實施方式，吸引部透過開口對工件W賦予負壓NP，使工件W的端部與突起接觸。工件W的端部在與突起接觸的狀態下，和其一起行進，藉此進行搬 運。開口圍繞突起，在其周圍以廣範圍產生負壓NP，能使工件W的端部於寬度方向在廣範圍保持平坦。再者，由於開口沿著方向X延伸，工件W的端部沿著方向X能在廣範圍保持平坦。

又在搬運部120，取代從開口將氣體G’吸引，而構成為將氣體G’噴出亦可。在工件W的下面和外罩的上端間的間隙，讓氣體G’以相當程度的流速流出。這時，若間隙變大流速會改變，基於伯努利原理會產生負壓。只要使間隙和流量符合特定的關係，就能產生足以吸引工件W的負壓。亦即，搬運部120發揮所謂伯努利夾頭的作用，而對工件W賦予負壓NP。

工件W的端部被排成一列的複數個突起114支承，與其一起移動，就像被樑柱支承的天花板般可保持平坦的形狀。如第3，4圖所示之工件W朝向左方降低可理解，工件W的端部被平坦地支承，另一方面工件W的中央附近則因本身重量而往下些微彎曲。亦即，沿著方向X觀察時，工件W成為凹字形。或者，亦可設置使工件W的中央附近彎曲之變形手段。

該變形手段之一為產生特定的上浮高度之氣體供應裝置。在氣體供應裝置所供應的加壓氣體，藉由將加壓力適宜地調整，能使上浮部116上的上浮高度成為比突起114上之工件W高度更低。或者，在複數個沿著寬度方向排列的上浮部116當中，僅使靠中央的上浮部116之上浮力減低亦可。或者，在氣體供應裝置或上浮部116設置適宜 的壓降手段或流量調整手段，而使中央附近的上浮力減低亦可。利用此變形手段能使工件W成為凹字形。或者，藉由將上浮部116所產生的上浮力增強，而使工件W成為凸字形亦可。

變形手段的另一例，是突起114構成為使工件W彎曲。工件W在上浮部116上，取決於工件W重量和上浮部116所產生之上浮力的關係而具有固有的上浮高度。相對於突起114將工件W支承成不彎曲的高度，只要使突起114形成為將工件W支承成更高的高度，就能使工件W成為凹字形。

變形手段之另一例，是突起114的各前端具有朝向上浮部116降低的傾斜。藉由使突起114傾斜，能促使工件W的中央附近往下方彎曲。

上述實施方式能有各種變形。以下，特別是針對搬運部及吸引部，說明幾個變形的實施方式。

亦可取代帶式輸送機，如第6(a)圖所示採用滾子輸送機。搬運部120B，是取代具備複數個突起114的帶體112而具備沿方向X排列之複數個滾子314。複數個滾子314被單一的外罩126包覆，滾子314上端分別從外罩126的開口126c往上方突出。與上述實施方式同樣的，透過開口126c吸引氣體G’，使負壓NP施加於工件W。利用負壓NP使工件W的端部與滾子314接觸，驅動滾子314而將工件W朝方向X搬運。開口126c周圍的面與工件W的下面大致平行，產生遍及此範圍的負壓NP，而能 在廣範圍保持工件W端部的平坦性。

滾子輸送機可藉由第6(b)圖所示的驅動裝置驅動。沿著方向X排列複數個滾子314，藉由框體302予以可旋轉地支承。滾子314的各主軸結合於滑輪310b，電動馬達等的驅動裝置310也結合於滑輪310b。將該等滑輪310b利用帶體310e互相連結，而使所有的滾子314同步旋轉。驅動裝置310之主軸310c較佳為延伸至相反側的端，而使相反側的端之滑輪310b旋轉。藉此使兩端的滾子314同步旋轉。或者，不使用帶體而利用主軸及齒輪機構來構成驅動裝置亦可。

依據此態樣也是，能將工件W的寬度方向兩端予以平坦地支承，另一方面能使工件W的中央附近些微彎曲。如此，使工件W成為凹字(或凸字)形，而發揮以下的效果。

參照第7圖說明上述各實施方式所能發揮的效果。參照第7(a)圖，如果像習知技術那樣欲將工件W全體的形狀保持成平坦的話，當工件W的前端未被支承時，起因於本身重量會使前端如箭頭H般往下方彎曲。例如工件W從一個滾子往下個滾子移動時，或從一個搬運裝置往下個搬運裝置移動時會成為這種狀態。工件W因為往下方彎曲而容易與滾子或搬運裝置碰撞。另一方面，依據本實施方式，如第7(b)圖所示，工件W的寬度方向兩端沿著搬運方向X是平坦的，但中央附近些微彎曲。如此，工件W在寬度方向成為波浪狀，因此在搬運方向X上工件 W無法自由地變形，縱使工件W的前端未被支承仍不會往下方彎曲。縱使工件W從一個滾子往下個滾子移動時，或是從一個搬運裝置往下個搬運裝置移動時，仍可防止工件W的前端與滾子或搬運裝置碰撞。

雖是利用較佳的實施方式來說明本發明，但本發明並不限定於上述實施方式。根據上述揭示內容，所屬技術領域具有通常技術者，可將實施方式予以修正乃至變形而實施本發明。

[產業利用性]

提供一種能防止基板的前端發生彎曲之搬運裝置。

100‧‧‧搬運裝置

114‧‧‧突起

116‧‧‧上浮部

116a‧‧‧開口

120‧‧‧搬運部

X‧‧‧搬運方向

W‧‧‧工件

Claims (8)

1. 一種搬運裝置，是利用氣體讓對象物上浮而往第1方向搬運之搬運裝置，具備有上浮部、搬運部、外罩及吸引部；該上浮部，藉由噴出前述氣體而對前述對象物賦予正壓，以使前述對象物上浮；該搬運部具備帶體及複數個滾子當中之至少一方，構成為與前述對象物接觸而往前述第1方向驅動，該帶體是朝前述第1方向延伸之無端的帶體，為了與前述對象物接觸而具有突出的複數個突起，該複數個滾子可朝前述第1方向旋轉且沿著前述第1方向排列；該外罩，僅讓前述複數個突起的上端或前述複數個滾子的上端突出，具有與前述對象物的下面平行之面；該吸引部，對前述外罩內賦予負壓而讓前述對象物與前述搬運部接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之搬運裝置，其中，前述外罩包覆前述搬運部或是與前述搬運裝置鄰接且平行地延伸，進一步具有狹縫，該狹縫朝前述第1方向延伸而使前述負壓作用於前述對象物。
3. 如申請專利範圍第1項所述之搬運裝置，其中，前述外罩的前述面，相對於前述對象物在其寬度方向中央產生彎曲時之端部下面的傾斜呈平行。
4. 如申請專利範圍第1項所述之搬運裝置，其中， 前述外罩的前述面，在其一端具備朝離開前述對象物的方向傾斜之斜面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之搬運裝置，其中，進一步具有：用來調整前述外罩的傾斜之調整部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之搬運裝置，其中，前述上浮部或前述搬運部含有變形手段，該變形手段構成為使前述對象物在其寬度方向中央彎曲。
7. 如申請專利範圍第6項所述之搬運裝置，其中，前述變形手段是氣體供應裝置、或前述複數個突起；該氣體供應裝置，構成為讓前述上浮部產生比前述複數個突起上之前述對象物的高度更低的上浮高度；前述複數個突起，形成為比前述上浮部之前述對象物的上浮高度更高。
8. 如申請專利範圍第1項所述之搬運裝置，其中，前述吸引部是設置於前述外罩內之風扇、鼓風機或泵。