TWI491547B - Handling device - Google Patents

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，具備朝前述第1方向延伸之無端的帶體、從前述帶體突出而能與前述對象物接觸之複數個突起，構成為與前述對象物接觸而往前述第1方向驅動；該吸引部，配置成與前述搬運部鄰接且平行地延伸、或與前述搬運部排列在同一直線上，對前述對象物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

112,312‧‧‧搬運部

112a,322,412a‧‧‧吸引部

114,314‧‧‧突起

116‧‧‧上浮部

118‧‧‧支承台

120‧‧‧減壓腔室

414‧‧‧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圖係本實施方式的上浮部之前視剖面圖。

第4圖係本實施方式的吸引部之前視剖面圖。

第5(a)(b)圖係本實施方式的吸引部及搬運部之前視圖。

第6(a)(b)圖係顯示在搬運部基板被平坦地保持的樣子之前視圖。

第7圖係顯示基板在中央附近發生彎曲的樣子之側視 圖。

第8(a)(b)圖係顯示其他實施方式之搬運裝置的一部分之立體圖及側視圖。

第9(a)(b)圖係顯示再其他實施方式之搬運裝置的一部分之立體圖及平面圖。

第10(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。

第11(a)~(c)圖是用來說明驗證裝置的構造之說明圖。

第12(a)(b)圖顯示驗證結果。

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，係具備：讓工件W(對象物)上浮之上浮部116、將工件W往方向X(第1方向)驅動之搬運部112、以及讓工件W與搬運部112接觸之吸引部112a。搬運部112具備複數個突起114。上浮部116具備噴出氣體之開口116a，噴出的氣體對工件W賦予正壓而使工件W上浮。吸引部112a，相反地對工件W賦予負壓，藉由吸引工件W而讓 其與突起114的前端接觸。搬運部112藉由馬達等的手段往箭頭X方向移動，伴隨此將工件W往方向X搬運。不利用上浮部116而僅藉由搬運部112將工件W支承而進行搬運亦可。

參照第2圖作更詳細地說明。搬運部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112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。

參照第3圖，上浮部116整體呈箱型，其上面大致呈平坦。在上浮部116的內部設有互相連通的空洞116b，空洞116b與外部的氣體供應裝置122連通。氣體供應裝置122，是將空氣、氮氣等的氣體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122，也能在複數個上浮部116連結單一的氣體供應裝置122。此外，氣體供應裝置122可直接與空洞116b連通，也能在其間介入可貯留一定量的壓縮氣體之腔室。

與空洞116b連通的開口116a是貫穿上浮部116的上面而朝向上方開口。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。

氣體供應裝置122所供應之加壓後的氣體G，通過空洞116b由開口116a噴出。噴出後的氣體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。

再度參照第2圖，搬運部112係具備無端帶體之帶式輸送機，該無端帶體周旋於2個以上的轉輪110間。各轉輪110分別藉由框體102支承。如上述般，搬運部112配置於複數個上浮部116之寬度方向兩端，使其帶體沿著方向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，而讓搬運部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。

搬運部112具有從帶體突出之複數個突起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。

吸引部112a是與搬運部112排列於同一直線上。此直線必然與方向X平行。更佳為吸引部112a和突起114位於同一直線上。在此的同一直線上是指，兩者不一定要嚴密地排列在單一直線上，以不超出一定寬度的程度偏離直線亦可。例如，當帶體寬度為50mm時，離帶體中央20mm左右是可容許的寬度。

參照第4圖，吸引部112a較佳為與帶體形成為一體，具有與帶體下的空間連通之貫通孔。吸引部112a由該貫通孔吸引工件W正下方的氣體G’，藉此使負壓NP作用於工件W。氣體G’可為與前述氣體G相同，也能採用其他氣體。

配合第4圖而參照第5圖，吸引部112a形成為比突起114稍低，藉此在吸引部112a和工件W間確保適宜的間隙。氣體G’通過該間隙而被吸引。或者成為相同高度亦可。在此情況，吸引部112a吸引氣體G’時，工件W和 吸引部112a會密合。

在吸引部112a的下方密合地設置減壓腔室120。減壓腔室120連接於泵或壓縮機等的氣體G’吸引手段，而使其內部的空間120a被減壓。吸引部112a的貫通孔112b連通於空間120a，藉此吸引氣體G’。吸引部112a和空間120a可始終連通，也能構成為僅在貫通孔112b通過特定位置時形成連通。

吸引部112a和突起114較佳為交互地配置。吸引部112a和突起114可如圖示般以2：1的比例配置，也能採用1：1、1：2等其他任意的比例。

依據本實施方式，如第6(a)圖所示，吸引部112a使負壓作用於工件W，而讓工件W的端部與突起114接觸。由於突起114和吸引部112a位在同一直線上，能將工件W的端部不偏移地吸引，而確保其平坦性。工件W的端部以與突起114接觸的狀態，與其一起行進而被搬運。

對比於第6(b)圖所示之利用滾子進行搬運的情況，可更加明白本實施方式的優點。利用滾子10a進行搬運時，滾子10a不是和工件W一起行進，隨著工件W的前端部Wa從滾子10a往前方伸出，前端部Wa會因本身重量而往下垂。如此，前端部Wa可能會碰到鄰接的滾子10a。不同於此，由第6(a)圖可理解，由於突起114和工件W一起行進，縱使其搬運方向前端往下垂，也不會碰到突起114。此外，工件W的端部是藉由排成一列之複數個突起 114支承而與其一起移動，就像被樑柱支承的天花板般可保持平坦的形狀。

參照第7圖，工件W之寬度方向兩端被平坦地支承而成為一定高度，另一方面，工件W的中央附近起因於本身重量而往下方些微彎曲。亦即，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H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H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，如第7圖所示能使工件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H。當突起114將工件W支承成不彎曲的高度為L2時，只要使突起114形成為比其更高的高度L1，就能像第7圖所示般使工件W成為凹字形。

變形手段之另一例，是突起114的各前端具有朝向搬 運部112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。

第8(a)圖顯示變形的實施方式之一，是將搬運部312和吸引部322獨立地設置。吸引部322與搬運部312鄰接且平行地延伸，搬運部312與先前所說明的實施方式同樣的，可具備複數個突起314。吸引部322具備與搬運部312平行地排列之複數個突起322a，透過其開口來吸引氣體。較佳為使突起314形成為比吸引部322的突起322a稍高。吸引部322，未透過減壓腔室而直接連接於氣體G’吸引手段。

或者，也能取代突起322a而採用與搬運部312平行地伸延之狹縫等的其他形態。

或者，吸引部具備包覆帶體之外罩，使外罩內成為負壓亦可。這也屬於吸引部排列在與搬運部同一直線上的態樣之一種。使搬運部全體成為負壓，能將工件W的端部不偏移地吸引，對於確保其平坦性是有利的。

此外，如第8(b)圖所示，將連通於吸引部322的流路330b和連通於上浮部116的流路330a連結，而使氣體G循環亦可。其等構成循環部。就泵或壓縮機等的手段330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，單一的手段330可兼作為將氣體吸引的手段及將氣體加壓的手段。

或者如第9圖所示，搬運部可採用滾子輸送機。沿著方向X配置複數個滾子414，藉由框體402予以可旋轉地支承。與複數個滾子414在同一直線上，較佳為交互配置複數個吸引部412a。滾子414的各主軸結合於滑輪410b，電動馬達等的驅動裝置410也結合於滑輪410b。將該等滑輪410b利用帶體410e互相連結，而使所有的滾子414同步旋轉。驅動裝置410之主軸410c較佳為延伸至相反側的端，而使相反側的端之滑輪410b旋轉。藉此使兩端的滾子414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。吸引部412a，與上述實施方式同樣的，分別連通於泵或壓縮機等的吸引手段，而將工件W的端予以吸引。

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。

參照第10圖說明上述各實施方式所能發揮的效果。參照第10(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10(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。

接著驗證上述各實施方式所能發揮的效果。

第11圖係說明驗證裝置500、502的構造之說明圖。第11(a)圖顯示驗證裝置500的俯視圖，第11(b)圖顯示第11(a)圖的D箭頭視的側視圖，第11(c)圖顯示驗證裝置502之與第11(b)圖對應的位置之側視圖。在此，工件W是使用1300mm×1000mm×0.3mm的鋁板。

如第11(a)、(b)圖所示，驗證裝置500含有上浮部504及突起部506。上浮部504是與上浮部116同樣的，例如由噴出壓縮空氣之噴出裝置等所構成，在工件W的下方，產生比將工件W保持水平的壓力更低的壓力。因此，工件W藉由突起部506支承，且中央部分Wb往鉛直下方凹陷。

此外，如第11(c)圖所示，驗證裝置502含有上浮部504及突起部508。突起部508的高度比突起部506更低，且讓上浮部504之產生壓力的機能停止。而且，工件W藉由突起部508及上浮部504支承成平坦的狀態。

驗證裝置500、502都是，工件W在第11(a)圖中被保持成，其下方的端部Wa比突起部506、508更突出長度L2。在此的長度L2為200mm。

第12圖顯示驗證結果。第12(a)圖顯示第11(a)圖的D箭頭視之工件W的端部Wa形狀，第12(b)圖顯示施加初期振動時的工件W的衰減特性。第12(a)圖中，橫軸表示工件W的端部Wa從突起部506、508突出的位置，縱軸表示在端部Wa的橫軸所示之突出位置的高度。此外，第12(b)圖中，橫軸表示時間(秒)，縱軸示端部Wa之某一測定點的高度。

在此，實線510表示，藉由驗證裝置500保持成使工件W的中央部分Wb往鉛直下方凹陷時的測定結果，虛線512表示，藉由驗證裝置502使工件W成為平坦狀態時的測定結果。

如第12(a)圖所示，當工件W被保持成平坦狀態時，端部Wa會大幅下垂。相對於此，在工件W的中央部分Wb往鉛直下方凹陷的狀態下，端部Wa的下垂幅度降低到工件W呈平坦狀態時的1/3左右。

接下來比較，施加初期振動而成為最大振幅後到振動收斂為止的時間。如第12(b)圖所示，對比於工件W保持成平坦的狀態下之時間t1，工件W的中央部分Wb往鉛直下方凹陷的狀態下的時間t2縮短至一半以下。

如上述般，在驗證裝置502中工件W與上浮部504接觸，經由其他的驗證實驗確認出，工件W與上浮部504的接觸並不會影響工件W振動之收斂的快慢。

經由此驗證可知，依據本發明的任一實施方式的搬運裝置，只要在使工件W的中央部分Wb往鉛直下方凹陷的 狀態下進行工件W的搬運，就能抑制工件W之端部Wa的下垂，能減少工件W的振動而達成穩定的搬運。

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

112‧‧‧搬運部

112a‧‧‧吸引部

114‧‧‧突起

116‧‧‧上浮部

116a‧‧‧開口

X‧‧‧搬運方向

W‧‧‧工件

Claims (4)

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，具備朝前述第1方向延伸之無端的帶體、從前述帶體突出而能與前述對象物接觸之複數個突起，構成為與前述對象物接觸而往前述第1方向驅動；該吸引部，配置成與前述搬運部排列在同一直線上，對前述對象物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，前述吸引部和前述複數個突起沿著前述第1方向交互地配置。
3. 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。
4. 如申請專利範圍第3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。