(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台表面に対して斜めに延びて開口する気体噴射流路で囲った領域において気体溜まりを形成し、前記基台表面に対し物体を浮上させる物体浮上装置であって、
前記領域は、平面視で６角形状を有して、前記基台表面上を充填するように複数設けられ、
前記領域には、前記基台表面に対し凹んで前記気体溜まりを保持する凹部が形成され、
前記凹部の深さを調節する深さ調節シートを有することを特徴とする物体浮上装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体浮上装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に物体浮上装置は、気体を噴射する噴射口が形成された基台を具備しており、その基台上に載置された物体の下側に気体を送り込んで、物体を浮上させる構成となっている。下記特許文献１の物体浮上装置においては、基台表面に対して斜めに延びて開口する気体噴射流路で囲った４角形状の領域において気体溜まりを形成し、上記基台表面に対し物体を浮上させる構成を採用している。この構成によれば、物体を気体溜まりによって均一な力で浮上させることができるため、浮上エネルギーの効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液晶ディスプレイを構成するガラス基板等は、ある程度の硬さ、ある程度の剛性を有するため、上記従来技術を適用して均一な力で浮上させることができる。しかしながら、柔らかく剛性の低い物体（例えば、金属箔、樹脂フィルム、薄ガラス等）の場合は、気体溜まりの圧力分布に従って波打つように大きく変形しながら浮上してしまう。そうすると、当該物体をロボットアーム等で、まともにハンドリングすることができない。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、柔らかく剛性の低い物体でも大きな変形を生じさせることなく浮上させることができる物体浮上装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、基台表面に対して斜めに延びて開口する気体噴射流路で囲った領域において気体溜まりを形成し、上記基台表面に対し物体を浮上させる物体浮上装置であって、上記領域は、平面視で６角形状を有して、上記基台表面上を充填するように複数設けられているという構成を採用する。
気体溜まりの圧力は、上記領域の中央部が最も高く、該中央部から離れるに従って低くなる分布を有するので、従来の４角形の領域では、その四隅に圧力の低い部位が生じやすかった。本発明では、気体溜まりを形成する領域を６角形状とすることで、圧力が低くなる部位を小さくして、上記領域における圧力の均一化を図る。さらに、本発明では、上記領域を６角形状として充填配置することで、基台表面における無駄な面（気体溜まりを形成しない面）を最小限に抑えることができる。このため、基台表面上に、圧力変化が小さい気体溜まりを満遍なく形成することができる。
【０００７】
また、本発明においては、上記領域には、上記基台表面に対し凹んで上記気体溜まりを保持する凹部が形成されているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、上記領域に凹部を形成して気体溜まりを保持させることによって、隣り合う上記領域における気体溜まり同士の干渉（接続）を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明においては、上記凹部の深さを調節する深さ調節シートを有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、凹部の体積を調節して上記領域における気体溜まりの圧力を調整することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基台表面に対して斜めに延びて開口する気体噴射流路で囲った領域において気体溜まりを形成し、上記基台表面に対し物体を浮上させる物体浮上装置であって、上記領域は、平面視で６角形状を有して、上記基台表面上を充填するように複数設けられているという構成を採用することによって、上記領域を６角形状にして圧力が低くなる部位を小さくし、上記領域における圧力の均一化を図る。さらに、上記領域を６角形状として充填配置することで、基台表面における無駄な面（気体溜まりを形成しない面）を最小限に抑えて、基台表面上に、圧力変化が小さい気体溜まりを満遍なく形成する。
したがって、本発明では、柔らかく剛性の低い物体でも大きな変形を生じさせることなく浮上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態における物体浮上装置の断面構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における物体浮上装置の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における基台の分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における所定領域に形成される空気溜まりの圧力分布を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態における物体浮上装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における物体浮上装置１の断面構成図である。図２は、本発明の第１実施形態における物体浮上装置１の平面図である。図３は、本発明の第１実施形態における基台２の分解斜視図である。
【００１３】
物体浮上装置１は、平面を備える物体（薄板、シート、フィルム等）であって、柔らかく剛性の低いもの（以下、ワークＷと称する）を、気体（本実施形態では空気）を用いて浮上させる装置である。この物体浮上装置１は、例えばワークＷの両端部をローラーで支持したり挟んだりして水平方向の一方向に搬送する搬送装置と併設される。この場合、物体浮上装置１は、ワークＷの中央部を空気圧で、非接触で支持するように設けられる。
【００１４】
物体浮上装置１は、天部に平面（以下、基台表面２ａと称する）を備える基台２を有する。基台２には、空気を噴射する空気噴射流路（気体噴射流路）４が設けられている。空気噴射流路４の一端部４Ａは、図２に示すように、基台表面２ａの所定領域Ｘを囲むように、基台表面２ａに環状に開口している。所定領域Ｘは、平面視で６角形状を有して、基台表面２ａ上を充填するように複数設けられている。複数の所定領域Ｘは、基台表面２ａ上においてハニカム状に配置されている。
【００１５】
空気噴射流路４の一端部４Ａは、図１に示すように、基台表面２ａに対して斜めに延びて開口している。より詳しくは、空気噴射流路４は、基台２の少なくとも天部付近では、所定領域Ｘの内側を向くように設けられている。
一方、空気噴射流路４の他端部４Ｂは、基台裏面２ｂに対して垂直に延びて開口している。基台裏面２ｂには、チャンバー５が接続されている。チャンバー５内には、不図示の空気供給源（ファン、ブロワ等）から空気が圧送されてくる構成となっている。
【００１６】
基台２には、複数の所定領域Ｘに対応して、複数の空気噴射流路４が形成されている。この空気噴射流路４は、ベース部材６と、差込部材７とを嵌め合せることで形成されている。ベース部材６と、差込部材７との嵌め合せは、不図示の螺子部材を用いて両者を螺合させることで行う。図３に示すように、ベース部材６には、複数の貫通口８が形成されている。また、差込部材７には、複数の島部９が形成されている。
【００１７】
貫通口８は、島部９よりも大きく形成されており、両者を嵌め合せた際に、環状の隙間（空気噴射流路４）ができる大きさを有する構成となっている。なお、貫通口８と島部９との間の隙間は、不図示のスペーサ部材の挿入により一定の幅に定められている。島部９の基端部には、差込部材７を厚さ方向で貫通する複数の孔部１０が形成されている。孔部１０は、チャンバー５内に連通する空気噴射流路４の他端部４Ｂを構成する。
【００１８】
続いて、上記構成の物体浮上装置１の動作について説明する。
不図示の空気供給源から、空気が圧送されてくるとチャンバー５内が昇圧する。チャンバー５内が昇圧すると、チャンバー５に覆われた基台裏面２ｂから空気が、各空気噴射流路４に導入される。各空気噴射流路４に導入された空気は、基台表面２ａに向かって鉛直方向に流れた後、天部付近で屈曲して、それぞれの所定領域Ｘに向かう内向き流れとなり、各一端部４Ａから基台表面２ａ上に噴き出る。基台表面２ａにワークＷが載置されていれば、一端部４Ａに囲まれた所定領域ＸとワークＷとの間に、空気溜まり（気体溜まり）Ｇが形成される。空気溜まりＧは、ワークＷを基台表面２ａに対し浮上させる。
【００１９】
所定領域Ｘは、平面視で６角形状を有するため、所定領域Ｘに形成される空気溜まりＧの圧力分布は、図４（ａ）に示すようになる。なお、図４では、圧力の高低を、ドットの濃淡で示している。
空気溜まりＧの圧力は、所定領域Ｘの中央部が最も高く、該中央部から離れるに従って低くなる分布を有する。したがって、図４（ｂ）に示す従来形状、すなわち、所定領域Ｘが４角形状であると、その四隅に圧力の低い部位が生じやすい。このため、圧力の高い部位と低い部位との差が大きく出て、柔らかく剛性の低いワークＷは、この圧力分布に従って波打つように大きく変形してしまう。
しかしながら、図４（ａ）に示す本実施形態の形状、すなわち、所定領域Ｘが６角形状であると、圧力が低くなる部位を小さくできる。このため、圧力の高い部位と低い部位との差を小さくし、所定領域Ｘにおける圧力の均一化を図ることで、ワークＷの変形を抑制することができる。
【００２０】
また、本実施形態では、図２に示すように、所定領域Ｘを６角形状として充填配置することで、基台表面２ａにおける無駄な面（気体溜まりＧを形成しない面）を最小限に抑えることができる。このため、基台表面２ａ上に、圧力変化が小さい気体溜まりを満遍なく形成することができる。
なお、所定領域Ｘを６角形状以上の多角形状（例えば８角形状）あるいは円形状とした場合では、所定領域Ｘの１つ当たりの圧力の均一化については有利であるが、当該形状で密集配置すると、当然に基台表面２ａにおける無駄な面が広くなる。当該気体溜まりＧを形成しない面では、圧力の谷にあたる部位であるから、柔らかく剛性の低いワークＷは当該部位で波打つように大きく変形してしまう。
しかしながら、図２に示す本実施形態の形状、すなわち、所定領域Ｘを６角形状として充填配置することで、基台表面２ａにおける無駄な面を最小限に抑えることができる。このため、圧力の谷にあたる部位を最小限に抑えることでワークＷの変形を抑制することができる。
【００２１】
したがって、上述の本実施形態によれば、基台表面２ａに対して斜めに延びて開口する空気噴射流路４で囲った所定領域Ｘにおいて空気溜まりＧを形成し、基台表面２ａに対しワークＷを浮上させる物体浮上装置１であって、所定領域Ｘは、平面視で６角形状を有して、基台表面２ａ上を充填するように複数設けられているという構成を採用することによって、所定領域Ｘを６角形状にして圧力が低くなる部位を小さくし、所定領域Ｘにおける圧力の均一化を図る。さらに、所定領域Ｘを６角形状として充填配置することで、基台表面２ａにおける無駄な面（空気溜まりＧを形成しない面）を最小限に抑えて、基台表面２ａ上に、圧力変化が小さい空気溜まりＧを満遍なく形成する。
したがって、本実施形態では、柔らかく剛性の低いワークＷでも大きな変形をさせることなく浮上させることができる。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図５は、本発明の第２実施形態における物体浮上装置１の断面構成図である。
図に示すように、第２実施形態の所定領域Ｘには、基台表面２ａに対し凹んで気体溜まりＧを保持する凹部１１が形成されている点で、上記実施形態と異なる。凹部１１は、平面視で６角形状の所定領域Ｘに、同じく平面視で６角形状で形成されている。
【００２３】
基台表面２ａ上に、空気溜まりＧを満遍なく形成するためには、所定領域Ｘのピッチを狭くすることが好ましい。しかし、所定領域Ｘは、内向き斜め流路の一端部４Ａを有する空気噴射流路４に囲まれているので、当該ピッチを狭くするためには、一端部４Ａの基台表面２ａの垂直方向に対する傾斜角度を小さく（浅く）する必要がある。そうすると、空気が、基台表面２ａの垂直方向寄りに噴射されてしまい、所定領域Ｘに空気溜まりＧが形成され難くなる。すなわち、空気が所定領域Ｘから流出し易くなり、隣り合う所定領域Ｘにおける空気溜まりＧ同士が干渉（接続）し、圧力分布に影響を与えて、ワークＷの変形を助長してしまう場合がある。
【００２４】
第２実施形態では、所定領域Ｘに凹部１１を設けることで、所定領域Ｘに空気淀みを作って、空気溜まりＧの所定領域Ｘからの流出を抑制し、隣り合う所定領域Ｘにおける空気溜まりＧの干渉を抑制することができる。このため、基台表面２ａ上において、ピッチをより狭くして所定領域Ｘを配置することができる。したがって、第２実施形態では、基台表面２ａにおける無駄な面をより小さくして、基台表面２ａ上に、空気溜まりＧを満遍なく形成することができる。したがって、ワークＷの変形を抑制の効果を向上させることができる。
【００２５】
また、第２実施形態では、凹部１１の深さを調節する深さ調節シート１２が設けられている。この構成によれば、凹部１１の体積を調節することにより、所定領域Ｘにおける空気溜まりＧの圧力を調節することができ、より適切な浮力をワークＷに作用させることができる。また、深さ調節シート１２を貼付することによって、凹部１１の底面の平面度を上げることができるため、空気溜まりＧによる浮力の均一化を図ることができる。
【００２６】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００２７】
例えば、上記実施形態では、ワークＷを浮上させる気体として、空気を用いたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、周りが熱処理雰囲気であれば、不活性ガス、還元性ガス等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１…物体浮上装置、２ａ…基台表面、４…空気噴射流路（気体噴射流路）、１１…凹部、１２…深さ調節シート、Ｗ…ワーク（物体）、Ｘ…所定領域（領域）
【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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