(57)【要約】【課題】エヤーの消費量を低く抑えて、負荷容量、バネ定数を共に従来方式の数倍以上の高負荷容量、高いバネ定数の浮上能力を確保するようにし、搬送物の大型化、大重量化に簡易に対応できるようにしたエヤー浮上式搬送車を提供すること。【解決手段】カセット５を搭載したキャリッジ１を固定走行路２に沿ってリニアモータ４により走行させて搬送するエヤー浮上式搬送車において、固定走行路面の走行方向に浮上物体受け部材３を設け、この浮上物体受け部材３内に配設した浮上物体６を、圧縮空気により浮上保持してキャリッジ１を走行可能に支持する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カセットを搭載可能としたキャリッジを、固定走行路に沿ってリニアモータにより走行させて搬送するエヤー浮上式搬送車において、固定走行路面の走行方向に浮上物体受け部材を設け、該浮上物体受け部材内に配設した浮上物体を、圧縮空気により浮上保持してキャリッジを走行可能に支持するようにしたことを特徴とするエヤー浮上式搬送車。
【請求項２】
浮上物体を、球体としたことを特徴とする請求項１記載のエヤー浮上式搬送車。
【請求項３】
球体を浮上保持するエヤー供給孔を、球体の下面中央部を囲んだ複数の位置に配置し、かつエヤー供給孔に導通するエヤーポケットを浮上物体受け部材の子午線方向に設けたことを特徴とする請求項２記載のエヤー浮上式搬送車。
【請求項４】
浮上物体を、ローラとしたことを特徴とする請求項１記載のエヤー浮上式搬送車。
【請求項５】
ローラを浮上保持するエヤー供給孔を、ローラの下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置し、かつエヤー供給孔に導通するエヤーポケットを、浮上物体受け部材の軸方向に設けたことを特徴とする請求項４記載のエヤー浮上式搬送車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エヤー浮上式搬送車に関し、特に、半導体や液晶基板を収納したカセットをクリーンルーム内等で圧縮空気で浮上させて走行する搬送車において、エヤー浮上能力を増して、大型大重量のカセットを搬送できるようにしたエヤー浮上式搬送車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クリーンルーム内におけるカセットの搬送車は、図５に示すように、カセット５を搭載可能としたキャリッジ１を走行面の下部の固定部分、例えば、固定走行路面に、多数形成配置したエヤー供給孔１５から噴出する圧縮空気により浮上保持させ、このキャリッジの浮上機構とは別に、同固定走行路下部に配置したリニアモータ４で駆動力をキャリッジ１に与えて走行するようにしている。
このため、キャリッジ１は固定走行路部分とは完全に非接触となっており、クリーン度に優れているため、クリーンルームでの搬送車として汎用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年の液晶基板の大型化、及び枚葉処理化の推進により、搬送車は、より大型化、大重量化したカセットを搬送する必要性が増し、このため、従来の積載重量が１０ｋｇに対し、特に限定されるものではないが、例えば、７倍の７０ｋｇの積載重量が要求されるようになった。
しかるに、上記従来のエヤー浮上式搬送車におけるキャリッジのエヤー浮上方式においては、単に固定走行路面に穿孔した開口孔より広いキャリッジ下面に圧縮空気を噴出するようにしているため、エヤー供給量を負荷荷重に見合って増やすことにより、荷重の増加への対応を一応達成することができるが、この場合、噴出した圧縮空気は、エヤー軸受の機能を発揮させる高い圧力溜りを生成することなく受圧面でエヤーが拡散し、外部に流出してしまうので、エヤーの消費量が過大になるとともに、負荷容量、及び垂直方向の剛性であるバネ定数が低いものであった。
従って、大型、大重量のカセットによる重量の増加に対応するには、荷重に比例して圧縮空気の噴出孔を増やすと、エヤーの供給量（消費量）も必然的に過大となり、前述のように荷重が７倍になると必要エヤー量も７倍になり、実際的には対応が不可能で、カセットの大型化、大重量化にも限度があるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来のエヤー浮上式搬送車の有する問題点に鑑み、エヤーの消費量を低く抑えて、負荷容量、バネ定数を共に従来方式の数倍以上の高負荷容量、高いバネ定数の浮上能力を確保するようにし、搬送物の大型化、大重量化に簡易に対応できるようにしたエヤー浮上式搬送車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のエヤー浮上式搬送車は、カセットを搭載したキャリッジを固定走行路に沿ってリニアモータにより走行させて搬送するエヤー浮上式搬送車において、固定走行路面の走行方向に浮上物体受け部材を設け、該浮上物体受け部材内に配設した浮上物体を、圧縮空気により浮上保持してキャリッジを走行可能に支持するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
このエヤー浮上式搬送車は、固定走行路の走行方向に多数の浮上物体を設け、この浮上物体を圧縮空気で浮上保持し、この上をキャリッジがリニアモータにより走行するようにしているから、エヤーの消費量を抑制し、かつ高負荷容量、高いバネ定数の浮上能力を確保することができ、さらに、搬送物の大型化、大重量化にも容易に対応することができる。
【０００７】
この場合、浮上物体を、球体とすることができる。
【０００８】
浮上物体が球体であるため、浮上物体受け部材内への配設が簡易となり、かつ圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【０００９】
また、この場合、球体を浮上保持するエヤー供給孔を、球体の下面中央部を囲んだ複数の位置に配置し、かつエヤー供給孔に導通するエヤーポケットを浮上物体受け部材の子午線方向に設けることができる。
【００１０】
エヤー供給孔を、球体の下面中央部を囲んだ複数の位置に配置しているので、球体の下面部分でエヤーがエヤーポケット内に閉じ込められるようになり、ここに高い圧力のエヤー溜りができ、大きな浮上力（負荷容量）を発生することができ、またエヤーポケットを、球体の子午線方向に幅を持たせるように形成することにより、オリフィスから噴出した圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確保することができる。
【００１１】
また、この場合、浮上物体を、ローラとすることができる。
【００１２】
浮上物体がローラであるため、浮上物体受け部材内への配設及び圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【００１３】
また、この場合、ローラを浮上保持するエヤー供給孔を、ローラの下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置し、かつエヤー供給孔に導通するエヤーポケットを浮上物体受け部材の軸方向に設けることができる。
【００１４】
エヤー供給孔を、ローラの下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置し、エヤーポケットを浮上物体受け部材の軸方向に設けているので、浮上物体受け部材内でローラを安定して保持でき、圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエヤー浮上式搬送車の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図２に、本発明のエヤー浮上式搬送車の第１実施例を示す。
本発明のエヤー浮上式搬送車は、半導体や液晶基板を内部に収納したカセット５を積載可能としたキャリッジ１を、エヤー浮上式搬送車の搬送路に沿って配設した固定部分、例えば、固定走行路２により導かれて走行可能に支持するとともに、固定走行路２にキャリッジ１の走行方向に沿って所定間隔で多数配設した浮上物体受け部材３、例えば、軸受ブロック（以下、「軸受ブロック３」という。）の内部に収納した浮上物体、例えば、球体６をエヤー供給部９から供給された圧縮空気で浮上保持し、この浮上保持された球体６でキャリッジ１を走行可能に保持するようにし、さらに固定側の固定走行路２に配設したリニアモータ４にて走行するように構成される。
【００１７】
キャリッジ１は、リニアモータ４により推力を受けられる特質を有する材質にて製作され、上部にカセット５を積載可能としたトレー１Ａを配設し、またキャリッジ１の下部形状は、固定走行路２に導かれ、かつ浮上物体を受ける部材の軸受ブロック３に形成したエヤー供給部９から供給される圧縮空気で浮上できるように、固定走行路２の上面と上側面を覆うよう構成する。
これにより、エヤー供給部９から供給される圧縮空気圧によりキャリッジ１を、固定走行路２の上面より少し浮上させるようにするとともに、該圧縮空気圧で浮上保持された球体６で走行可能に支持されるようにする。
【００１８】
固定走行路２は、内部にキャリッジ１を走行駆動する推力を与えるためのリニアモータ４を配設する。このリニアモータ４は、固定走行路２の長手方向に沿って、複数個を定間隔或いは任意間隔に配置し、これによりキャリッジ１を予め定めた速度で連続的に、或いは間欠的に走行できるようにする。
また、固定走行路２の上部両側部位置には、例えば、左右対称的に前記軸受ブロック３，３を配設する。
この軸受ブロック３，３は、図１に示すように、リニアモータ４と同様に、固定走行路２の長手方向に沿って複数個を、例えば、定間隔に配置し、これにより走行するキャリッジ１を確実に保持し、固定走行路２上を走行するようにする。
【００１９】
軸受ブロック３の内部には、空洞状のエヤー供給部９を軸受ブロック３の長手方向に沿って形成するとともに、上面には前記球体６の下部、特に限定されるものではないが、例えば、図示のように、球体６の下半分を嵌合し、該球体６が円滑に転動できるような半球凹面形状の球体嵌合穴３１を形成し、この球体嵌合穴３１とエヤー供給部９間を導通するようにオリフィス７を形成する。さらに、この球体嵌合穴３１の内面には、それぞれのオリフィス７の先端と接続され、球体嵌合穴３１の内面に開口するようエヤーポケット８を形成する。
また、このオリフィス７とエヤーポケット８とは、１対として配設するが、１つの球体嵌合穴３１に対して配設する数は、特に限定されるものではなく、球体嵌合穴内に嵌合される球体６が安定して円滑に転動できるように、例えば、図示のように定間隔に３箇所とする。
これにより、球体６の下面部分でエヤーがエヤーポケット８内に閉じ込められるようになり、ここに高い圧力のエヤー溜りができ、大きな浮上力（負荷容量）を発生するようにする。
なお、この高い負荷容量を確保するために、エヤーポケット８の形状を、球体６の子午線方向に幅を持たせるようにし、オリフィス７から噴出した圧縮空気が外部に流れ出るのを防止している。
また、オリフィス７の径は、小径、特に限定されるものではないが、例えば、０．３ｍｍから０．５ｍｍとすることにより、エヤーの絞り効果が大きくなり、荷重変動に対しての上下の動きに対する抵抗となる大きなバネ効果を有することになる。
なお、この球体６の下面に高い圧力溜りを効果的に形成するには、球体６の下部から少なくとも３箇所より圧縮空気を供給し、球体６の最下部近辺のできる限り大きな面積でエヤーの流れを滞留させることが重要である。このエヤーの滞留部の圧力は高く、この結果負荷容量が増大することになり、またバネ定数も大きくなる。さらに、圧縮空気の供給孔径も小さくして、供給空気の絞り効果を高めることで、バネ定数をさらに向上させることもできる。
【００２０】
また、軸受ブロック３の外側面には、エヤー供給孔１０を穿孔し、エヤー供給部９より圧縮空気が該エヤー供給孔１０より固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との間の狭い隙間に供給されるように形成し、これによりキャリッジ１は水平方向も保持され、固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との直接接触を防止し、キャリッジ１が軽快に走行するようにする。
【００２１】
なお、球体６は、走行するキャリッジ１により球体嵌合穴３１内に嵌合した状態で回転させられるが、球体６の直径を小さくすることにより、またエヤーにより空間に浮上しているため、その回転に要する力は極々微小となり、磨耗、発塵等の問題が生じることはない。
【００２２】
次に、このエヤー浮上式搬送車の動作について説明する。
予め定められた圧縮空気を、エヤー供給部９に供給すると、エヤー供給部９より圧縮空気は、軸受ブロック３の外側面に形成したエヤー供給孔１０より固定走行路２の外側面に供給されるされるとともに、同時にオリフィス７からエヤーポケット８を経て球体嵌合穴３１の内面のエヤーポケット内に噴出する。この場合、球体嵌合穴３１の内面に噴出した圧縮空気は、球体嵌合穴３１内に嵌合された球体６は、該圧縮空気圧により浮上保持される。
【００２３】
この状態で、固定走行路２に沿ってキャリッジ１が走行する際、図２（Ｂ）に示すように、エヤー供給孔１０より噴出される圧縮空気は、固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との間の狭い隙間内に噴出されるものとなり、これによりキャリッジ１は水平方向も保持されるとともに、固定走行路２の外側面とキャリッジ１の内側面との直接接触を防止し、さらに浮上保持される球体６にてキャリッジ１の下面が支持され、キャリッジ１の走行により該球体６が球体嵌合穴３１内に嵌合された状態で安定して円滑に転動する。
このとき、球体嵌合穴３１内に嵌合された球体６の下面部にてエヤーポケット８より圧縮空気が外部に流れ出るのを防止するものとなって、球体６の下面に高い圧力溜りが形成され、大きな浮上力（負荷容量が増大）が発生し、またバネ定数も大きくなる。
これにより、エヤーの消費量を抑えて、高い荷容量、高いバネ定数の浮上能力を得ることができる。
【００２４】
以下、実験結果について説明する。
図６に、従来のカセット搬送車のエヤー浮上のテストに使用した走行の固定部のエヤー供給孔の配置を示す。エヤーの供給は、Φ０．４ｍｍの孔１０箇所から行った。その浮上力、バネ定数とエヤー供給量の実測値を、図７の（Ａ）に示す。
また、図６のエヤー供給孔の位置に本発明のエヤーで浮上させた球体６を配置して、浮上力等を測定した結果を、図７の（Ｂ）に示す。
【００２５】
エヤーの供給圧が同じ場合で比較すると、本発明は従来機に比し、浮上力（負荷容量）で７倍、バネ定数で１０倍以上大きい。一方エヤーの消費量はわずかに１．５倍で済んでいる。
従って本発明により、近年のカセットの大型化、大重量化に容易に対応することができる。
【００２６】
図３〜図４に、本発明のエヤー浮上式搬送車の第２実施例を示す。
この例は上記の浮上物体である球体６を、ローラ１１に設計変更したもので、軸受ブロック３の上面に形成したローラ嵌合穴１９内にローラ１１を嵌合し、ローラ１１を浮上保持するエヤー供給孔１２を、図４に示すように、ローラ１１の下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置するよう複数形成するとともに、ローラ嵌合穴１９内に嵌合するローラ１１の端面と対向する位置にもエヤー供給孔１４を形成する。
このローラ嵌合穴１９内に形成するエヤーポケット１３に、前記エヤー供給孔１２と導通するようにする。
これにより、複数のオリフィス１２、エヤーポケット１３により、ローラ１１の下部に高い圧力のエヤー溜りを形成し、大きい負荷容量が得られる。
また、ローラ１１を採用することにより、側面の保持のためにエヤー供給孔１４を設ける。
なお、その他の構成及び作用効果は、第１実施例と同じであるため、詳細説明を省略する。
【００２７】
以上、本発明のエヤー浮上式搬送車について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、浮上物体を、球体又はローラとして説明したが、この浮上物体を、球体とローラとの組み合わせとしてもまったく同じ効果が得られ、その他その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、固定走行路の走行方向に多数の浮上物体を設け、この浮上物体を圧縮空気で浮上保持し、この上をキャリッジがリニアモータにより走行するようにしているから、エヤーの消費量を抑制し、かつ高負荷容量、高いバネ定数の浮上能力を確保することができ、さらに、搬送物の大型化、大重量化にも容易に対応することができる。
【００２９】
また、請求項２記載の発明によれば、浮上物体が球体であるため、浮上物体受け部材内への配設が簡易となり、かつ圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【００３０】
また、請求項３記載の発明によれば、エヤー供給孔を、球体の下面中央部を囲んだ複数の位置に配置しているので、球体の下面部分でエヤーがエヤーポケット内に閉じ込められるようになり、ここに高い圧力のエヤー溜りができ、大きな浮上力（負荷容量）を発生することができ、またエヤーポケットを、球体の子午線方向に幅を持たせるように形成することにより、オリフィスから噴出した圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確実に確保することができる。
【００３１】
また、請求項４記載の発明によれば、浮上物体がローラであるため、浮上物体受け部材内への配設及び圧縮空気による浮上保持も簡易に行える。
【００３２】
また、請求項５記載の発明によれば、エヤー供給孔を、ローラの下面中央部を挟み、ほぼ４５度の位置に配置し、エヤーポケットを浮上物体受け部材の軸方向に設けているので、浮上物体受け部材内でローラを安定して保持でき、圧縮空気が外部に流れ出るのを防止し、高い負荷容量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエヤー浮上式搬送車の第１実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】浮上物体受け部材部の拡大を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】浮上物体受け部材部の拡大を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図５】従来のエヤー浮上式搬送車を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図６】エヤー軸受けの浮上能力実験に使用したエヤー圧力負荷面の寸法を示す説明図である。
【図７】（Ａ）従来例と（Ｂ）本実施例とのエヤー軸受の浮上能力の比較を示す説明図である。
【符号の説明】
１    キャリッジ
２    固定走行路
３    浮上物体受け部材（軸受ブロック）
４    リニアモータ
５    カセット
６    球体（浮上物体）
７    オリフィス
８    エヤーポケット
９    エヤー供給部
１０  側面のエヤー供給孔
１１  ローラ（浮上物体）
１２  オリフィス
１３  エヤーポケット
１４  ローラ側面に形成したエヤー供給孔
１５  エヤー噴出孔
【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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