(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送装置の構造を単純化するとともに、気体のロスを低減さた非接触浮上輸送装置を提供する。【解決手段】気体が気筒室１９に流入するための流入孔１０の位置を、閉弁時の球弁体１８の中心位置より上位に設けたことにより、搬送軸方向への気体の傾斜噴出は、搬送台１上面とフラットパネル類９平底面がなす隙間の気圧を上昇させるとともに、気流膜を生成してフラットパネル類９が浮上されて搬送軸方向へ搬送するように作用し、他方、気体噴出孔１１のエッジ部分で分岐されて気筒室１９方向に向う気流が、球弁体１８に風圧を与えて、球弁体１８を気筒室１９内中間部に浮遊状態で留める。さらに、補助孔１６より気筒室１９に流入する圧縮気体流は、気筒室１９の底部に発生する乱気流状態を緩和するように働くので、気筒室１９中間部に留められた球弁体１８は激しい上下動が抑制される。  【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送台に穿装着された複数個の気体噴出装置から圧縮気体を上方に噴出させて、その生成気圧と生成気流膜の作用によって、平板状物や平底状物などの被搬送物を浮上させて搬送する搬送装置の構成上、前述の穿装着された複数個の気体噴出装置の構造において、図３、図４の一部を拡大して図５に示すように、上蓋部１３の平面が水平に置かれた時、気筒室１９の方向に圧縮気体を流入せしめる為に気筒壁２１に穿たれた半月形もしくは任意の形の流入孔１０の一部分もしくは全部分が、弁体受座１２に着座した時の球弁体１８の中心Ｏを通る水平線Ｂ−Ｂより上位側に設けられていることを特徴とする気体噴出装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載する気体噴出装置の構造において、図３に示すように、球弁体１８を気筒室１９の中間部で安定的に浮遊せしめるために、補助孔１６を気筒体１５の壁の適切な位置に穿孔して、圧縮気体を気筒室１９に流入せしめるようにしたことを特徴とする気体噴出装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載する気体噴出装置の構造において、図３以降の各図に破線で囲んで示すように、流入孔１０から進行する気流を、効果的に傾斜噴出せしめる為に、弁体受座１２をなすテ−パ部に、流入孔１０直上から気体噴出孔１１方向に伸びる刻溝２２を施したことを特徴とする気体噴出装置。
［選択図］
図３
図４
図５
【発明の詳細な説明】
【利用分野】
【０００１】      本発明は搬送装置に関し、特に搬送台面上にある平板状物や平底状物の被搬送物（以後、総称してフラットパネル類と呼ぶ）の下方向から圧縮気体を、フラットパネル類の平底面方向に傾斜噴出させて、その気流の垂直分力が与える浮揚力と水平分力が与える搬送力を利用して、フラットパネル類を搬送台面上に浮上させて所定位置まで搬送する搬送装置に係わる。
［背景技術］
【０００２】      搬送装置の搬送台に複数の気体噴出孔を直接穿孔するか、あるいは気体噴出孔を備えた構造体を穿装着して、これら気体噴出孔から圧縮気体を噴出させて、搬送台面とフラットパネル類がなす隙間の気圧を上昇せしめて、前記搬送台面上方に前記フラットパネル類を浮上させるとともに推進力を与えて目的方向に搬送できるようにした、いわゆる気体浮上型コンベア装置は、過去において様々な形態のものが開発されている。
【０００３】      フラットパネル類の浮上形態から見ると、一は特開２００２−３０８４２４、特開平１０−１３９１６０、特開昭６２−２４４８１７  他に見られるごとく、フラットパネル類が、搬送台に直接穿孔されるか、もしくは穿装着された構造体の噴出孔から噴出される圧縮気体の作用によって搬送台上面上方に浮上され、前記搬送台面や付設物に触れない状態を保ち続ける、いわゆる常態的な非接触浮上型であり、他の一は特開２０００−０６２９５１  に見られるごとく、浮上されたフラットパネル類の一部が搬送力を与える為の送りロ−ラ−等に当接している形態の不完全非接触浮上型や、特開平０５−１１２２４０  に見られるごとく、前記フラットパネル類の平底面が、搬送台面にはふれない状態を保っているが、気体噴出孔よりその一部を突出させている弁機構構成体である弁体の頭頂部に搭載された形で触れている、いわゆる接触浮上型である。  前者の常態的な非接触浮上型や後者のうちの不完全非接触浮上型は、主としてウエハや表面処理板等の浮上搬送装置として用いられるが、後者のうちの接触浮上型は、フラットパネル類と搬送台面との摩擦抵抗が低減されるので、人力等でフラットパネル類に軽い力を与えて移送するタイプの移送台等として使用されている。
【０００４】      つぎに、気体噴出孔からの圧縮気体噴出は、常時、噴出孔から気体噴出が行われ続ける開放型と、気体噴出孔付近や気体通路途上に開閉弁を設けたバルブ型とがあるが、エネルギ−効率や騒音対策の観点から、バルブ型装置が多く見られる。ただしこのバルブ型装置においては、搬送台面上にフラットパネル類が存在する時に、気体噴出が行われ、非存在の時、気体噴出が停止するように同調せしめるために弁機能が複雑になるものがあるが、この難点を解決するために、特公昭４３−００１０７６、実公昭４４−０２６２６１、実全昭５０−０８０１９４  他に開示されているような弁機能を備えた気体噴出装置が考案されていることは公知である。
【０００５】      前述の弁機能を備えた気体噴出装置の構造は、いずれも、気筒（外殻、、ホルダ等とも呼ばれる）内に弁体を収納し、気筒開孔部と開孔部に係るテ−パ状又は半球状中空蓋形等の弁体受けを設けており、圧縮気体の供給室（中空室とも呼ばれている）に連通する孔より、圧縮気体が気筒内に流入すると、弁体はその一部を気体噴出孔の上端面から突出させた状態で、弁体受座に着座して、前記気体噴出孔を閉塞する。この時、搬送台面上に被搬送物であるフラットパネル類が置かれるか、移動して来て、突出した弁体に接触して荷重を与えると、弁体は押下げられ、間隙状に開孔された気体噴出孔から圧縮気体が噴出されてフラットパネル類を浮上させるよう働く。ただし弁体は、下方向から働く圧縮空気圧とフラットパネル類の荷重による下方向への圧力がバランスした位置で留まり、フラットパネル平底面には接触を保っている。
【０００６】      さらに、搬送の為の推進力を生み出す方法は、噴出気体によって生成される気流膜に、フラットパネル類を浮揚させて搬送する気流膜利用型と、回転するロ−ラ等にフラットパネル類の底面の一部分を当接させたり、支持して移動させる等の支持搬送型がある。前者の気流膜利用型は例えば、特開昭６２−２４４８１７  他多例開示されているが、これらは、搬送台に傾斜して穿孔されるか、穿装着される複数の気体噴出孔から圧縮気体をフラットパネル類平底面の進行軸方向に傾斜噴出させて、フラットパネル類に浮揚作用と同時に推進力を与えるので浮上と搬送の二機能を併せもつ。
【０００７】      参考文献
［特許文献１］  特開２００２−３０８４２４
［  同    ２］  特開平  １０−１３９１６０
［  同    ３］  特開昭  ６２−２４４８１７
［  同    ４］  特開２０００−０６２９５１
［  同    ５］  特開平  ０５−１１２２４０
［  同    ６］  特公昭  ４３−００１０７６
［  同    ７］  実公昭  ４４−０２６２６１
［  同    ８］  実全昭  ５０−０８０１９４
［本発明が解決しようとする課題］
【０００８】      被搬送物であるフラットパネル類が、非接触状態を保って搬送台面上を搬送されるための装置の構造は、従来開発された技術において、搬送台に直接穿孔されるか、穿装着された気体噴出装置の噴出孔から圧縮気体をフラットパネル類平底面の搬送軸方向に傾斜して噴出させることが有効であることが、多例開示されている従来の技術の検証からわかる。
【０００９】      これら圧縮気体の傾斜噴出は、気体の噴出ロスを減少させるために、装置に弁機構を備えていて、該気体噴出孔上にフラットパネル類が存在する時は、開弁されて気体噴出が行われ、該気体噴出孔上にフラットパネル類が存在しない時は閉弁されて気体噴出が停止されるいわゆる区間別気体噴出が行われることが望ましい。従来開発の技術においては、弁機構を備えていない開放型の傾斜噴出方法をとっているものや、構造は複雑になるが、特開昭６２−２４４８１７に開示されているように、搬送台面に設置された位置検出センサ−が被搬送物を検知すると連動した気体噴出装置から気体が区間別噴射される方式をとっているものもある。
【００１０】      前述の、特公昭４３−００１０７６、実公昭４４−０２６２６１  や特開平０５−１１２２４０  に見られる弁機能を備えた気体噴出装置においては、圧縮気体は傾斜噴出されるようにはなっておらず、又フラットパネル類への常態的な非接触機能と推進力付与機能は持たない。すなわちフラットパネル類の常態的な非接触を実現する為には、気体噴出孔からその一部を突出させた弁体は、フラットパネル類が、該弁体上に存在する時は、該フラットパネル類の底面に接触しない状態で、本発明の図７に示すように、気筒室１９に沈降した状態を保ち続けることが必要であり、またフラットパネル類に推進力を付与せしめる為には、気体の噴出方向が、該フラットパネル類底面の進行軸方向に傾斜して噴出されなければならないのであるが、このようには構成されておらず従って、常態的な非接触と推進力付与の二機能は持たない。
【００１１】      本発明は、被搬送物であるフラットパネル類を、損傷することなく、接触痕が付着しないように、その生成時の形体のまま所定目的位置に搬送せしめるための搬送装置を開発することを念頭に置き、その為に有効なる方式をもつ搬送装置の構成体を開発することを課題の一つとし、他の課題の一つは、前述の過去において考案された気体を利用した非接触浮上型搬送装置の構成において、非接触機能、弁機能および推進機能の三機能が、各々個別の構造体によって作動せしめられているか、あるいは、前記三機能のうちの任意の二機能は、単一の構造体内に併せ持つが、残る一機能は別途の構成体系に依存せしめられるといった複雑な構成を単純化して、圧縮気体流の作用のみで、前記三機能が発揮され、かつこれら三機能が単一の構造体内に内蔵されている簡単な構造の気体噴出装置を開発することによって、搬送装置の製作コストを低減するとともに、導入コストおよび維持コストを軽減することを目ざすものである。
［課題を解決するための手段］
【００１２】      前述の課題を解決するために、本発明は図２に示す気体噴出ユニットを考案し、図１に示すように気体噴出ユニット２を複数個、搬送台１に穿装着した。図１において、ブロワ−等の圧縮空気発生源５から管体４、フィルタ−７を介してチャンバ−３に送られた圧縮気体は、図２に示す気体噴出ユニットの通路２０を通り、流入孔１０及び補助孔１６から気筒室１９内に流入するが、後に詳述するように、流入孔１０と補助孔１６の位置や孔径が適正に考案されていることにより、前記圧縮気体は、図１に示す搬送台１上の物体進行軸方向に有効に傾斜噴出されるとともに、図２に示す球弁体１８に対しては効率的な弁開閉と気筒室１９内での浮遊維持作用を与えることとなる。
【００１３】      図２に示す気体噴出ユニットの構造は、中央に気体噴出孔１１を穿たれた上蓋部１３と、カバ−１４に囲まれた中空部に、球弁体１８を内包した気筒体１５が下方より気体噴出孔１１方向に押入され、図３に示す気筒体固定ノット２３に支えられて固定される。前記カバ−１４は、この気体噴出ユニットが、図１のように搬送台２に穿装着される時にその壁外面が搬送台に密着され、かつ脱落しないように設計されている。
【００１４】      図３は図２におけるＡ−Ａ断面図である。図３において、気筒室１９は、上蓋部１３と同一体をなしてテ−パ状に下方に開いた弁体受座１２と気筒壁２１に囲まれて形成され、かつ、その内部に気体噴出孔１１の孔径より直径が大きい球弁体１８を収容する。又、気筒壁２１には圧縮気体が気筒室１９に流入するための、流入孔１０と補助孔１６が穿孔されているとともに、流入孔１０直上の弁体受座テ−パ部１２には、流入孔１０側から気体噴出孔１１側に伸びる刻溝２２が付けられている。
【００１５】      図３において、流入孔１０の位置は、気筒壁２１がテ−パ状の弁体受座１２の下端に接した付近の気筒壁２１に穿孔される。この流入孔１０と球弁体１８が弁体受座１２に着座した状態の位置関係は、拡大図５に示すように上蓋部１３の平面が水平に置かれた時、流入孔１０の開孔面の一部の位置が、弁体受座１２に着座した時の球弁体１８の中心Ｏを通る水平線Ｂ−Ｂより上位側になるように設けられていることを特徴としている。又、流入孔１０の形状と開孔面積は、単位時間当たりの通過気体量が傾斜噴出によってフラットパネル類を浮上せしめるために充分であって、かつ、球弁体１８の弁開閉及び気筒室１９中間部での浮遊を効率的にならしめるように考慮されている。
【００１６】      以上述べた気体噴出ユニットは、図３に見るように、気体噴出孔１１の孔径より大きい直径をもつ球弁体１８を気筒室１９に配置する上において、上蓋部１３と一体をなす弁体受座１２側と気筒体１５側は別々に作成され、球弁体１８を気筒室１９に収納後、各々を圧入あるいは高周波溶接を施して合体したものである。この方法を取らず図４に示すように、弁体受座テ−パ部分１２と気体噴出孔１１並びに通路２０を搬送台１のチャンバ−３に面した側に穿ち、この皿穴部分に、球弁体１８を収容した前述の構造をもつ気筒体１５を密着押入してもよい。又これら気体噴出ユニットを構成する部材は、加工の容易さや取扱い上の便利さから一般的には、プラスチック類を用いるが、被搬送物であるフラットパネル類の特性に応じて金属類や帯電防止が施された材質も考慮される。
【００１７】      図１において、前述のような構造をもつ気体噴出ユニット２が、矢印で示した搬送軸方向に気体傾斜噴出がなされるように複数個搬送台１に穿装着されて搬送装置単体を構成し、前記単体が複数個連結されて搬送装置ラインをなす。ただしブロア−等の圧縮気体発生源５は、連結された搬送装置単体の各々に取り付ける必要はなく、一個の気体発生源５から管体４を多岐させて、連結された複数個の搬送装置単体のチャンバ−３に圧縮気体を供給するようにしてもよい。以上述べたように本搬送装置ラインは前述のような特徴をもつ気体噴出ユニット２が、搬送台１に穿装着されているか、あるいは図４に示すように、球弁体１８を収容した気筒体１５を直接搬送台１のチャンバ−３側に押入して前述の気体噴出ユニットと同じ働きをせしめていることを特徴とする。
［発明実施の形態］
【００１８】      以下主として比較的重量の小なるフラットパネル類（目安０．３ｇ／ｃｍ２以下）の常態的な非接触浮上搬送実施の形態についてのべる。
図１、図２において、この搬送装置単体は、搬送台１に複数個の気体噴出ユニット２を穿装着したものであり、これら気体噴出ユニット各々は、搬送台１の上面側、つまりフラットパネル類９の搭載側には気体噴出孔１１が位置し、搬送台１の下面側には、気筒体１５がチャンバ−３に突出する形で、搬送台１に穿った穴を貫いて、かつ気密性を保って装着され、又、その装着の向きは、図７において流入孔１０から傾斜噴出される気流がｕ矢印気流となって搬送軸方向に向かうように位置される。図１に示すチャンバ−３は管体４を介して圧縮気体発生源５に連通しており、又、チャンバ−３の気圧は、気圧計６で測定されるとともに、気圧調節器（レギュレ−タ）８の圧力制御設定値はフラットパネル類９が搬送台１上に浮上搬送されるに充分であり、かつ、図６、図７に示すごとく球弁体１８の上昇と沈降浮遊を容易にする値に設定される。
比較的重量の大なるフラットパネル類（目安０．３ｇ／ｃｍ２以上）の接触型浮上搬送装置として使用する場合には前記気圧調節器（レギュレ−タ）８の圧力設定値は、フラットパネル類の重量に対応して、大きくなる。
【００１９】      図１において、搬送台１上にフラットパネル類９が存在しない場合においては、圧縮気体発生源５より管体４を介してチャンバ−３に供給された圧縮気体は、図２、図３に示す流路２０を経由して、流入孔１０および補助孔１６から気筒室１９に流入する。この流入した圧縮気体の一部は、瞬時気体噴出孔１１から上方空間に傾斜噴出されるが、この間、気筒室１９を満たすように流入した圧縮気体は気筒室１９の気圧を上昇させるとともに、乱流状態となり、これが為に気筒床１７に着床する球弁体１８に対しては、離床作用と気体噴出孔１１方向への持ち上げ力が働く。そして気筒室１９と気体噴出孔１１上面の開放空間の気圧差により、球弁体１８は、図３の破線で示す位置に押されて、テ−パ状の弁体受座１２に着座して気体噴出孔１１を閉塞する。この時、球弁体１８は気筒室１９の気圧を下方より受けたまま、その一部を気体噴出孔１１から上方向、つまり搬送台１の上面側から突出させた状態を保っており、気体噴出は停止されている。
【００２０】      つぎに、前記搬送装置単体が、複数個連結されている搬送ラインにおいて、前述の、閉塞された状態の気体噴出孔１１上方に、搬送されてくるフラットパネル類９の進行先端部が到来した場合を図６に示す。搬送軸方向に搬送されるフラットパネル類９の進行先端部が、搬送台１の上平面より一部突出している球弁体１８の頭頂部か頭頂部手前球面に当接すると、フラットパネル類９の荷重により、球弁体１８は押されて球弁体１８と気体噴出孔１１との閉塞部に隙間が出来るが、この時、流入孔１０からの気流が実線矢印のように噴出され始める。この時点より球弁体１８はフラットパネル類９の荷重域を離れ、替って流入孔１０から傾斜噴出される気流圧をその側頭面に受けることにより沈降せしめられ、気筒室１９の中間部で浮遊状態となる。この短時間内における気流の進行方向の変化を破線ａ，ｂで、又前記気流の進行方向の変化に対応した球弁体の動きをａ’ｂ’で示す。以後図７に示すようにフラットパネル類９が該気体噴出孔１１の上方に存在する間は、該球弁体１８は気筒室１９の中間部でｄ矢印で示す気流の下押し圧力を受けつつ、激しく上下動しながら浮遊するが、図７に示す補助孔１６から流入する気流の作用を受けて激しい上下動は緩和されるので気筒室１９内で浮遊状態を維持し、気体噴出孔１１から突出することはなく、フラットパネル類９に接触することはない。
【００２１】      さらに、図７において、搬送台１上面とフラットパネル類９のなす隙間の気圧は、気筒室１９内気圧に比して低い為、流入孔１０から気筒室１９に流入する気流の多くは、球弁体１８の頭上を通過して気体噴出孔外方向に傾斜噴出されてｕ矢印方向に向かう。又、この時気筒室１９に充満する気体の一部は前記傾斜噴出流に混流されるが、前記充満する気体の多くは前記気筒室１９に滞留して代謝は徐々に行われるものと考えられる。又、図８に示すように気体噴出孔より傾斜噴出される気流Ｐの垂直分力Ｐｖによって浮揚力が、水平分力Ｐｗによって搬送力がフラットパネル類に与えられるため、ここに、フラットパネル類は、図７に示すｕ矢印方向の気流膜に乗せられて、常態的な非接触状態を維持しながら、搬送軸方向へ搬送される。
【００２２】      さらに、図７に示すように、弁体受座１２をなすテ−パ部に、流入孔１０側から気体噴出孔１１方向に設けられた刻溝２２は、気流がｕ矢印とｄ矢印方向に有効に分岐されるように、流入孔１０から気筒室１９に流入する圧縮気体流に対して方向性を与えるように考案されていることにより、フラットパネル類の浮上搬送と、気筒室１９の中間部での球弁体の浮遊維持を容易にするものである。
【００２３】      図６において、比較的重量の小なるフラットパネル類９の進行先端部が球弁体１８に軽く当接することにより、即時、球弁体１８が押し下げられ、前述のように閉塞されていた気体噴出孔１１の一部に隙間ができるためには、図１に示すチャンバ−３内気圧が適正であることが必要である。すなわちチャンバ−３内気圧が過大であると、図６における気筒室１９内気圧が過大となり球弁体１８を弁体受座１２に押し付ける力が、フラットパネル類９の荷重が球弁体１８に与える下押し力より勝るので、球弁体１８は弁体受座１２より離れにくくなり、容易な開弁ができない。逆にチャンバ−３内気圧が過小であると、球弁体１８は気筒床１７付近に停留したままで、弁体受座１２方向に持ち上げられず、閉弁の働きをしない。この為に図１に示す気圧測定器６により、チャンバ−３の内気圧を測定し、気圧調節器（レギュレ−タ）８を設けてチャンバ−３の内気圧を適切な範囲に設定出来るようにしてある。
【００２４】      フラットパネル類９が該気体噴出ユニット２の上方を通過後は、該気体噴出口１１上面は開放されて気圧低下し気筒室１９内気圧は相対的に上昇する為、気筒室中間部１９で浮遊状態にあった球弁体１８は気体噴出口１１方向に引き寄せられ弁体受座１２に着座して閉弁することにより、気体噴出は自動停止する。
［発明の効果］
【００２５】      上述のごとく、フラットパネル類の搬送装置の搬送台に、請求項１、２、３の発明のよる気体噴出ユニットを穿装着しているので、比較的重量の小なるフラットパネル類を所定方向に常態的な非接触状態で搬送でき、前記フラットパネル類を損傷したり、接触痕を残すことがない。また、前記気体噴出ユニットは弁機能を備えていて、フラットパネル類の搬送位置に同調して自動的に気体噴出の区間制御が行われるので気体ロスが少い。
【００２６】      請求項１、２、３の発明による弁機能、非接触浮上機能及び搬送機能を併せ備えるよう考案された気体噴出ユニットは構造が簡単であり、また搬送装置の動力源が圧縮気体発生機のみである為、製作コストが低減され又導入コストと維持コストが軽減される。
【００２７】      請求項１、３の発明による気体噴出ユニットを装着した搬送装置は流入気体圧を調節することにより比較的重量の大なるフラットパネル類の接触型浮上コンベアとして利用できる。
［図面と符号の説明］
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  搬送装置単体の側面図
【図２】  気体噴出装置（気体噴出ユニット）の透視図
【図３】  図２のＡ−Ａ断面図
【図４】  搬送台に図２における気筒体部のみを取り付けた図
【図５】  気体噴出孔付近拡大図
【図６】  気体噴出装置作動図その１
【図７】  同  上      その２
【図８】  浮上と搬送メカニズムの説明関連図
【００２９】  １−搬  送  台                              １２−弁体受座
２−気体噴出装置（気体噴出ユニット）        １３−上蓋部
３−チャンバ−                              １４−カバ−
４−管  体                                  １５−気筒体
５−圧縮気体発生装置                        １６−補助孔
６−気  圧  計                              １７−気筒床
７−フィルタ−                              １８−球弁体
８−気圧調節器（レギュレ−タ）              １９−気筒室
９−平板状物、平底状物（フラットパネル類）  ２０−通路
１０−流  入  孔                              ２１−気筒壁
１１−気体噴出孔                              ２２−刻溝
２３−気筒体固定ノット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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