TWI522298B - Non-contact handling device - Google Patents

Description

非接觸搬運裝置

本發明係關於一種非接觸搬運裝置，尤其是關於一種用於大型FPD面板或太陽能電池面板等之浮起搬運的裝置。

習知採用一種在生產FPD面板或太陽能電池面板時，藉由將一片面板大型化以提高生產效率的方法。例如，在液晶玻璃的情況，第10代液晶玻璃的尺寸達到2850×3050×0.7mm之大小。因此，當如習知般將液晶面板置放於並排有複數個的輥子上而轉動搬運時，就會因輥軸之撓曲或輥子高度之不均而使較強之力作用於玻璃的局部上，有傷及玻璃之虞。更且，在處理步驟中，由於被要求進行非接觸搬運，所以開始採用空氣浮起搬運方式。

作為空氣浮起搬運裝置之一例，已進行者有：在使液晶用之玻璃浮起時，設置複數個小徑的孔，且使從此等小徑的孔噴出空氣之板狀軌道，與玻璃的大小一致並連繫結合複數個來構成搬運裝置。又，也存在一種將多孔質碳用於軌道材料中，且使空氣從該氣孔噴出的方法。

但是，在上述方法中，作為平均1000mm×1000mm之面積的空氣流量，如為多數孔型則需要250L/min，如為碳多孔質型則需要150L/min，均被要求極多的空氣流量。又，習知的非接觸搬運裝置，雖是利用真空吸附與空氣噴出力之平衡原理來保持浮起高度的精度，但是在使用當時因有必要使泵浦經常運轉以應付真空吸附用，故也有消耗龐大能源的問題。

因此，在日本特願2008-75068號公報中，本申請人為了維持較高的浮起高度精度，同時降低空氣流量及能源消耗量，而提案一種利用渦流的非接觸搬運裝置。如第10圖所示，該非接觸搬運裝置，係具備渦流形成體64，該渦流形成體64具有：從表面貫穿至背面之橫剖面呈圓形的貫穿孔61；及將空氣噴出至貫穿孔61內以使渦流產生的流體噴出口62；以及將空氣供給至流體噴出口62之呈圓環狀的供氣槽63。然後，在設置有將空氣供給至供氣槽63之空氣供給路65的基體(搬運軌道)66之表面，配置上述渦流形成體64而構成搬運裝置。

依據上述非接觸搬運裝置，藉由在渦流形成體64之表面側產生朝向上方的上升渦流以使被搬運物(玻璃)67浮起，藉此就可以習知的1/2左右之空氣流量進行搬運。另一方面，在貫穿孔61之開口部附近產生因負壓而朝下方的空氣流，發揮與用以保持浮起高度精度的真空吸附同等的效果。藉此，不需要真空吸附用的泵浦，可降低能源消耗量。

在使用上述非接觸搬運裝置，來搬運FPD面板或太陽能電池面板等之大型面板時，如第11圖所示，係並列配置於表面上設置有多數個渦流形成體64的複數個搬運軌道66來構成搬運路線，且一邊使被搬運物67浮起一邊進行移動。

然而，上述搬運路線中，在拉長被搬運物67之搬運距離時，雖然將搬運軌道66接續於被搬運物67之搬運方向而爭取到距離，但是在使用當時，如第12圖所示，當在搬運軌道66之接縫上發生段差71、或搬運軌道66間之間隙72變大時，被搬運物67就無法跨越搬運軌道66之接縫，有因在中途卡到而發生搬運不良、或被搬運物67留下傷痕之虞。

因此，在設置搬運軌道66時，被要求將發生於軌道間之接縫的段差71及間隙72的各個大小收在容許值內(例如，在1000mm×1000mm×0.7(厚度)mm之玻璃的浮起量為300μm時，將段差71收在100μm以內，將間隙72收在30mm以內)。但是，此情況，由於發生有必要對搬運軌道66進行高精度的加工，所以會有搬運裝置的製造成本增大之虞，又有時無關於搬運軌道66之加工精度，會因設置場所之條件，而無法將接縫之段差等收在容許值內。

作為解決上述問題的方法之一，雖可考慮將來自渦流形成體64之上升渦流予以增大，且將被搬運物67整體的浮起量予以加大，但是此情況由於有必要增加朝渦流形成體64的空氣供給量，所以有招致運轉成本高漲的問題。

又，作為其他的方法，雖然有如第13圖所示，在並列配置的搬運軌道66a~66c間錯開接縫之位置，且在被搬運物67位於兩側的搬運軌道66a、66c之接縫時，藉由中央的搬運軌道66b使被搬運物67之端部浮起的方案，但是設置場所或大型裝置之分割設計會受到限制，如此就有無法配置搬運軌道66的情況，故此非萬全之方案。

因此，本發明係有鑒於上述問題點而開發完成者，其目的在於提供一種非接觸搬運裝置，其可避免製造成本或運轉成本增大、或裝置之設置場所受到限制，同時防止被搬運物因卡到搬運軌道之接縫而發生搬運不良、或被搬運物留下傷痕。

為了達成上述目的，本發明提供一種非接觸搬運裝置，係沿著被搬運物之搬運方向而配置複數個搬運軌道，且在該複數個搬運軌道上使該被搬運物一邊浮起一邊進行搬運的非接觸搬運裝置，其特徵在於，具備：第1流體噴出手段，其係被設置於前述搬運軌道之端部以外的搬運面，且使上升渦流產生以使前述被搬運物浮起；以及第2流體噴出手段，其係被設置於前述搬運軌道之端部的搬運 面，當被搬運於該搬運軌道上的被搬運物之端部，到達相鄰的前述搬運軌道間之接縫或其附近時，將流體吹送至該被搬運物之端部，以使該被搬運物之端部浮起。

然後，依據本發明，由於在搬運軌道之端部設置第2流體噴出手段，所以在被搬運於搬運軌道上的被搬運物之端部接近搬運軌道間之接縫時，可使被搬運物之端部浮起，且被搬運物可容易跨越搬運軌道間之接縫的段差或間隙。因此，可緩和設置搬運軌道時之接縫的段差及間隙之容許值，且可避免非接觸搬運裝置的製造成本增大、或裝置的設置場所受到限制。又，並非加大被搬運物整體的浮起量，而是只對位於搬運軌道之接縫的部分賦予浮起力，藉以改善搬運軌道間之跨越，故而沒有必要增大來自泵浦的空氣量，也不會招致運轉成本的增大。

上述非接觸搬運裝置中，可將前述第2流體噴出手段，在前述搬運軌道之端部，從該搬運軌道之搬運面朝向上方噴出流體之從俯視觀察呈細長狀的噴出狹縫。藉此，由於可一邊壓縮被供給至第2流體噴出手段的流體一邊進行噴出，所以可對被搬運物之端部賦予足夠的浮起力，而可使被搬運物之端部適當地浮起。

上述非接觸搬運裝置中，可將前述第2流體噴出手段，以相對於前述被搬運物之端面傾斜交叉的方式配置。藉此，在將來自第2流體噴出手段之流體吹送至被搬運物之端部時，可抑制在被搬運物之上方發生渦流，而可抑制被搬運物上下地震動。

上述非接觸搬運裝置中，可將前述第2流體噴出手段與前述被搬運物之端面的夾角角度設為10°以上。藉由將該角度設為10°以上，可減弱所發生的渦流，且可抑制被搬運物震動。

上述非接觸搬運裝置中，可將前述第2流體噴出手段與前述被搬運物之端面的夾角角度設為10°以上45°以下。在該角度為10°以上時，就如上所述，可抑制被搬運物之震動，又此效果可持續到角度到達近90°為止。但是，由於此角度越大則朝長度方向之膨出量就會變得越大，所以會發生有需要配置、安裝上的空間之缺點。當考慮此點時，第2流體噴出手段與被搬運物之端面的夾角角度較佳為抑制在45°以下。

上述非接觸搬運裝置中，可構成：前述第1流體噴出手段，係在具有從表面貫穿至背面之橫剖面呈圓形之貫穿孔的環狀構件之背面，具備流體噴出口，且從該流體噴出口噴出流體，藉此在該環狀構件之表面側產生朝向遠離該表面之方向的渦流，並且在該環狀構件之表面側的前述貫穿孔之開口部附近產生朝前述背面方向之流體流動。

依據上述構成，由於使流體從流體噴出口噴出，且在環狀構件之表面側產生朝向遠離該表面之方向的流體流動及渦流以使被搬運物浮起，所以可以習知的1/2左右之100L/min左右之較少的流體流量進行搬運。又，藉由使流體從流體噴出口噴出，且在環狀構件表面側之貫穿孔的開口部附近產生朝背面方向之流體流動，由於藉此達成與 用以保持浮起高度精度的真空吸附同等的效果，所以不需要真空吸附用的泵浦，也可將能量消耗量抑制很低。

上述非接觸搬運裝置中，可構成：前述第1流體噴出手段，係跨及於前述搬運軌道之搬運面的2列地於各列上配置有複數個，且屬於其中一方之列的第1流體噴出手段的各個渦流之方向與屬於另一方之列的第1流體噴出手段的各個渦流之方向為互相不同。

如以上所述，依據本發明，可避免製造成本或運轉成本增大、或裝置之設置場所受到限制，同時防止被搬運物因卡到搬運軌道之接縫而發生搬運不良、或被搬運物留下傷痕。

1‧‧‧非接觸搬運裝置

2‧‧‧搬運軌道

2a‧‧‧端部

2b‧‧‧端面

2c‧‧‧段差

3‧‧‧玻璃

3a‧‧‧端部

3b‧‧‧端面

4(4a、4b)‧‧‧渦流形成體

5(5a、5b)‧‧‧供氣路徑

6‧‧‧狹縫板

6a‧‧‧安裝螺絲

6b‧‧‧凹部

6c‧‧‧噴出狹縫

7‧‧‧斜角塊體

7a、7b‧‧‧供氣路徑

7c‧‧‧狹縫板之配置面

10‧‧‧非接觸搬運裝置

41‧‧‧貫穿孔

42‧‧‧凹部

44‧‧‧噴出口

45‧‧‧貫穿孔

46‧‧‧環狀槽

θ‧‧‧角度

第1圖係顯示本發明非接觸搬運裝置之第1實施形態的俯視圖。

第2圖係顯示第1圖的渦流形成體之示意圖；其中(a)為俯視圖；(b)為(a)之B-B線剖視圖；(c)為仰視圖；(d)為(c)之C-C線剖視圖；(e)為顯示將渦流形成體之背面形成為與(c)所示的渦流形成體之背面情況不同時之仰視圖。

第3圖係顯示將第1圖的渦流形成體設置在搬運軌道之狀態的示意圖；其中(a)為正面剖視圖；(b)為 (a)之E-E線剖視圖。

第4圖(a)為第1圖的區域A之放大圖；第4圖(b)為(a)之F-F線剖視圖。

第5圖係顯示位於搬運軌道間之接縫的玻璃之搬運狀態的示意圖。

第6圖係顯示玻璃上方之渦流發生狀況的示意圖。

第7圖係顯示本發明非接觸搬運裝置之第2實施形態的俯視圖。

第8圖(a)為第7圖的區域G之放大圖；第8圖(b)為(a)之立體圖。

第9圖係顯示位於搬運軌道間之接縫的玻璃之搬運狀態的示意圖。

第10圖係顯示習知非接觸搬運裝置的剖視圖。

第11圖係顯示習知非接觸搬運裝置的俯視圖。

第12圖係顯示位於搬運軌道間之接縫的玻璃之搬運狀態的示意圖。

第13圖係顯示習知非接觸搬運裝置的俯視圖。

其次，一邊參照圖式一邊說明本發明的實施形態。另外，以下之說明中，係以使用空氣作為搬運用流體，且搬運液晶用之玻璃3作為被搬運物的情況為例加以說明。

第1圖係顯示本發明非接觸搬運裝置之第1實施形態，該非接觸搬運裝置1，係將朝向玻璃3之搬運方向延 伸的呈角柱狀之搬運軌道2，並列配置於玻璃3之搬運方向及與該搬運方向正交的方向而構成。

在各搬運軌道2之表面上，跨及於2列地設置有複數個渦流形成體4a、4b，此等渦流形成體4a、4b，係與第10圖所示的渦流形成體64相同。各渦流形成體4，係具備一對：如第2圖所示，從表面貫穿至背面的貫穿孔41；及如第2圖(c)及(d)所示，於背面作為空氣通路的凹部42；以及將來自凹部42之空氣噴出至貫穿孔41之內周面附近，且相對於內周面朝切線方向噴出的噴出口44。

另一方面，如第3圖所示，在搬運軌道2之表面(搬運面)，設置有：可經由後述的供氣路徑5a、5b供給空氣的貫穿孔45；以及用以將來自貫穿孔45之空氣供給至設置於渦流形成體4a、4b之背面的凹部42(參照第2圖)之從俯視觀察呈圓形狀的環狀槽46。又，如第4圖(a)所示，在搬運軌道2之內部，係設置有沿著搬運軌道2之長軸而配置，用以搬運從泵浦(未圖示)供給之空氣的2條供氣路徑5a、5b。

更且，如第4圖(a)、(b)所示，在搬運軌道2之其中一方的端部2a，通過複數個安裝螺絲6a固設有板狀之狹縫板6，且在其內部設置有：以與供氣路徑5a、5b連續之方式配置的凹部(空氣路徑)6b；以及從凹部6b之上部朝向搬運軌道2之表面延伸之從俯視觀察呈細長的噴出狹縫6c。此等凹部6b及噴出狹縫6c，係為了在搬運 軌道2之端部2a產生朝上方的空氣流而備置。在此，噴出狹縫6c之長度L，係形成比供氣路徑5a、5之直徑還大。又，噴出狹縫6c之寬度D1，係為了將經由凹部6b而供給的空氣進行壓縮並吹出(噴出)，而形成比凹部6b之寬度(深度)D2還小，具體而言較佳為0.1mm以下。

其次，一邊參照第1圖至第5圖一邊說明上述非接觸搬運裝置之動作。

如第3圖所示，從泵浦供給至搬運軌道2之供氣路徑5a、5b的空氣，係經由貫穿孔45供給至環狀槽46，並從環狀槽46供給至渦流形成體4a、4b之凹部42，進而從噴出口44噴出至貫穿孔41。藉此，在渦流形成體4a、4b之上方產生上升渦流，且利用該渦流使玻璃3浮起。又，藉由從噴出口44噴出空氣，在渦流形成體4a、4b之貫穿孔41的中央部(貫穿孔41之開口部附近)產生因負壓而朝背面方向之空氣流動，達到與用以保持浮起高度精度之真空吸附同等的效果。

又，渦流形成體4a、4b之渦流係彼此為相反方向，由於在第1圖之紙面上以上下左右之方式交互地配置渦流形成體4a、4b，所以各自的渦流形成體4a、4b所形成之渦流水平分力會被抵銷。藉此，依渦流而附加於玻璃3之力，只有浮起力及吸引力的二個鉛垂成分之力，可確實地防止玻璃3之旋轉。

以此方式浮起的玻璃3，係藉由未圖示的線性馬達、 摩擦輥、皮帶等而提供搬運驅動力，且朝第1圖所示的箭頭方向搬運。然後，當玻璃3之端部3a接近搬運軌道2之接縫時，從狹縫板6之噴出狹縫6c噴出的空氣就會吹送至玻璃3之背面，且對玻璃3之端部3a賦予浮起力。 結果，如第5圖所示，玻璃3之端部3a及其附近區域會浮起，而玻璃3可輕易地跨越搬運軌道2之接縫的段差2c及搬運軌道2間的間隙2d。

因此，可緩和設置搬運軌道2時的段差2c及間隙2d之容許值，且可避免非接觸搬運裝置的製造成本增大、或裝置的設置場所受到限制。又，並非加大玻璃3整體的浮起量，而是只對位於搬運軌道2之接縫的部分賦予浮起力，藉以改善搬運軌道2間之跨越，故而沒有必要增大來自泵浦的空氣量，也不會招致運轉成本的增大。

另外，上述實施形態中，雖已針對使用空氣作為流體的情況加以說明，但是也可使用空氣以外的氮氣等的處理氣體。又，作為在搬運軌道2間之接縫使玻璃3之端部3a浮起的手段，雖然是設置了從俯視觀察呈細長狀的噴出狹縫6c，但是也可設置從俯視觀察呈橢圓狀等的貫穿孔，或以並排於直線上的方式穿設複數個較小的貫穿孔。

更且，上述實施形態中，雖係在搬運軌道2之端部2a附設狹縫板6之後形成噴出狹縫6c，但是也可不附設狹縫板6，而在搬運軌道2之端部2a中，穿設從搬運軌道2之表面(搬運面)連繫至內部之供氣路徑5a、5b的貫穿孔。

第7圖係顯示本發明非接觸搬運裝置之第2實施形態的俯視圖，第8圖係第7圖之區域G的放大圖。另外，此等圖中，有關與前面之第1圖至第5圖相同的構成要素係附記相同的元件符號，且省略其說明。

第1實施形態之非接觸搬運裝置1中，由於係沿著搬運軌道2之端面2b配置噴出狹縫6c(參照第4圖(a))，所以玻璃3之搬運目的地側的端面3b(參照第1圖、第5圖)與噴出狹縫6c是成為平行的位置關係。 此情況，如第6圖所示，在玻璃3的上方容易發生渦流，有時會使玻璃3上下地震動。

因此，本實施形態的非接觸搬運裝置10，係如第7圖及第8圖所示，在搬運軌道2與狹縫板6之間配置從俯視觀察呈直角三角形的斜角塊體7，且使噴出狹縫6c相對於玻璃3之搬運目的地側的端面3b傾斜交叉(將狹縫板6之配置面7c相對於搬運軌道2之端面2b傾斜配置)。另外，如第8圖(a)所示，在斜角塊體7的內部，設置有連繫搬運軌道2內之供氣路徑5a、5b與狹縫板6內之凹部6b的供氣路徑7a、7b，又在狹縫板6之配置面7c，設置有供狹縫板6鎖緊固定用的複數個安裝孔(未圖示)。

如第9圖所示，上述非接觸搬運裝置10，係在玻璃3之端部3a接近搬運軌道2之接縫時，在玻璃3與噴出狹縫6c傾斜交叉的狀態下，吹送空氣至玻璃3之背面。此情況，由於不會一下子發生渦流所以產生震動之力較弱， 可減輕玻璃3上方的渦流產生。藉此，可抑制玻璃3上下地震動，且可更加平滑地移動於搬運軌道2之接縫。

在此，噴出狹縫6c對玻璃3之端面3b的設置角度θ(參照第8圖(a))，較佳為10°以上。在角度θ未滿10°時，會有渦流影響變大容易發生震動之虞。另一方面，在角度θ為10°以上時，則有渦流影響變小可減輕震動發生的優點。此優點，雖然持續到角度θ到達近90°為止，但是相反的，角度θ越大，朝斜角塊體7之長度方向的膨出量就會變得越大。因此，會發生有需要配置、安裝上的空間之缺點，當考慮此點時，角度θ較佳為抑制在45°以下。因而，噴出狹縫6c對玻璃3之端面3b的設置角度θ，較佳為10°以上，更佳為10°以上45°以下。

另外，即使在本實施形態中，也與第1實施形態同樣，可使用空氣以外的處理氣體作為流體，又可使用從俯視觀察呈橢圓狀的貫穿孔等來取代噴出狹縫6c，也可以並列於直線上的方式穿設複數個較小的貫穿孔。更且，也可將從斜角塊體7之表面連繫至內部之供氣路徑7a、7b的貫穿孔穿設於斜角塊體7，而不用附設狹縫板6。

2‧‧‧搬運軌道

2b‧‧‧端面

4a、4b‧‧‧渦流形成體

5a、5b‧‧‧供氣路徑

6‧‧‧狹縫板

6b‧‧‧凹部

6c‧‧‧噴出狹縫

7‧‧‧斜角塊體

7a、7b‧‧‧供氣路徑

7c‧‧‧狹縫板之配置面

θ‧‧‧角度

Claims (3)

1. 一種非接觸搬運裝置，係沿著被搬運物之搬運方向而配置複數個搬運軌道，且在該複數個搬運軌道上使該被搬運物一邊浮起一邊進行搬運的非接觸搬運裝置，其特徵在於，具備：第1流體噴出手段，其係被設置於前述搬運軌道之端部以外的搬運面，且使上升渦流產生以使前述被搬運物浮起；以及第2流體噴出手段，其係被設置於前述搬運軌道之端部的搬運面，當被搬運於該搬運軌道上的被搬運物之端部，到達相鄰的前述搬運軌道間之接縫或其附近時，將流體吹送至該被搬運物之端部，以使該被搬運物之端部浮起；前述第2流體噴出手段，係在前述搬運軌道之端部，從該搬運軌道之搬運面朝向上方噴出流體之從俯視觀察呈細長狀的噴出狹縫，該噴出狹縫係用以使被渦流搬運的搬運物浮起。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的非接觸搬運裝置，其中，於前述搬運軌道之內部，設置有將空氣供給至前述噴出狹縫的供氣路徑，前述噴出狹縫之長度，係形成比前述供氣路徑之直徑還大。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載的非接觸搬運裝置，其中，在前述搬運軌道的端部固設有狹縫板，該狹 縫板設有：以與將空氣供給至前述噴出狹縫的前述供氣路徑連續之方式所配置的凹部、及前述噴出狹縫，前述噴出狹縫之寬度，是形成比前述凹部之寬度，也就是在前述狹縫板之厚度方向的深度還小。