專利名稱：非接觸輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠在非接觸狀態(tài)下保持和輸送工件的非接觸輸送裝置。
背景技術(shù)：
目前已知非接觸輸送裝置，它能夠利用由氣流產(chǎn)生的伯努利效應(yīng)來以非接觸方式輸送半導(dǎo)體晶片或其它工件。工件可以包括用于構(gòu)成顯示裝置(例如液晶或等離子顯示器)的板形部件。
例如，如日本公開專利No.2002-64130中所述，這樣的非接觸輸送裝置例如包括凹口，該凹口有圓周形狀的內(nèi)周表面；平表面，該平表面形成于凹口與工件相對的開口的一側(cè)；以及流體通道，該流體通道通過布置成對著凹口的內(nèi)周表面的噴射口而將供給的流體排入凹口中。由于從流體進(jìn)口孔供給的空氣，高速空氣流在平表面和工件之間流動。因此，由伯努利效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)壓使得工件升高，且具有正壓的高速空氣流(該高速空氣流在平表面和工件之間流動)用于以非接觸方式保持工件和平表面，以便輸送工件。
日本公開專利No.10-181879公開了一種輸送裝置，它設(shè)置有輸送頭，該輸送頭有彎曲氣體引導(dǎo)表面。在該輸送裝置中，空氣從噴嘴排向氣體引導(dǎo)表面，這樣，通過沿氣體引導(dǎo)表面徑向流動的空氣而在輸送頭的前表面上產(chǎn)生負(fù)壓。工件通過利用該負(fù)壓而由輸送頭來保持，從而進(jìn)行工件輸送。
在日本公開專利No.2002-64130公開的常規(guī)技術(shù)中，例如當(dāng)保持較大尺寸的板形工件例如等離子顯示器時，根據(jù)工件的形狀，非接觸輸送裝置必須也有較大尺寸。然而，當(dāng)裝置的尺寸較大時，很難保證均勻的保持力作用在工件的整個表面上。因此，恐怕可能在工件上產(chǎn)生應(yīng)變，從而不能獲得所需的產(chǎn)品質(zhì)量。
在日本公開專利No.2002-64130中所述的非接觸輸送裝置構(gòu)成為這樣，空氣從噴射口進(jìn)行噴射，同時使空氣產(chǎn)生渦旋。然而，較大負(fù)壓只能夠在噴射口的中心部分處產(chǎn)生。因此，當(dāng)希望整個非接觸輸送裝置有均勻吸力時，需要布置大量的噴射口，且在它們之間沒有間隙。而且，吸住的工件通過渦旋空氣流而旋轉(zhuǎn)。因此，必須提供這樣的結(jié)構(gòu)，它產(chǎn)生與工件旋轉(zhuǎn)方向相反方向的渦流，以便防止工件旋轉(zhuǎn)。因此，空氣流通道變得復(fù)雜，制造成本增加，且裝置尺寸因此變大。
另一方面，在日本公開專利No.10-181879公開的輸送裝置中，當(dāng)輸送較大尺寸的板形工件時，構(gòu)成輸送頭的氣體引導(dǎo)表面必須制成較大尺寸。然而，形成彎曲氣體引導(dǎo)表面需要復(fù)雜的處理。而且，由氣體引導(dǎo)表面產(chǎn)生的壓力分布并不恒定。因此，很難在不會引起應(yīng)變和/或翹曲的情況下穩(wěn)定地保持工件。當(dāng)提供有多個輸送頭時，從相鄰頭排出的各空氣流相互碰撞，從而不能產(chǎn)生所需的負(fù)壓，因為空氣從輸送頭徑向向外流動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總目的是提供一種非接觸輸送裝置，它有簡單的結(jié)構(gòu)，且能夠以非接觸方式穩(wěn)定地保持和輸送較薄的大尺寸工件。
通過下面的說明并結(jié)合附圖，可以更清楚本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，在附圖中通過示例性實例表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


圖1是表示本發(fā)明第一實施例的非接觸輸送裝置的總體透視圖；圖2是表示圖1中所示的非接觸輸送裝置的分解透視圖；圖3是表示圖1中所示的非接觸輸送裝置當(dāng)沿頂板側(cè)的另一方向觀察時的總體透視圖；圖4是表示圖3中所示的非接觸輸送裝置的分解透視圖；圖5是表示單個部件的平面圖，表示了圖1中所示的非接觸輸送裝置的頂板；圖6是表示單個部件的平面圖，表示了圖1中所示的非接觸輸送裝置的噴嘴板；
圖7是表示布置在圖6所示的噴嘴板的噴嘴附近的元件的放大透視圖；圖8是表示單個部件的平面圖，表示了圖1中所示的非接觸輸送裝置的擴(kuò)散器板；圖9是表示圖1中所示的非接觸輸送裝置的放大平面圖，其中局部省略；圖10是沿圖9中所示的線X-X的剖視圖；圖11是布置在噴嘴和排出孔附近的元件的剖視透視圖，這些元件用作空氣流通道；圖12是表示非接觸輸送裝置的一個變化實施例的示意分解透視圖，其中，噴嘴直接形成于頂板的一個側(cè)表面上；圖13是表示非接觸輸送裝置的另一個變化實施例的示意分解透視圖，其中，噴嘴直接形成于擴(kuò)散器板的一個側(cè)表面上；圖14是表示本發(fā)明第二實施例的非接觸輸送裝置的總體透視圖；圖15是表示圖14中所示的非接觸輸送裝置在沿頂板側(cè)的另一方向觀察時的總體透視圖；圖16是表示圖14中所示的非接觸輸送裝置的分解透視圖；以及圖17是沿圖14中的線XVII-XVII的剖視圖。
具體實施例方式
參考圖1，參考標(biāo)號10表示本發(fā)明第一實施例的非接觸輸送裝置。
如圖1至4所示，非接觸輸送裝置10包括頂板14，該頂板14為盤形，并有用于供給空氣的供給口(空氣供給部分)12；擴(kuò)散器板(底板)18，該擴(kuò)散器板18有多個排出孔(出口孔)16，用于排出空氣；板形噴嘴板(中間板)22，該板形噴嘴板22布置在頂板14和擴(kuò)散器板18之間，并有在其中的多個噴嘴(引導(dǎo)通道)20；以及多個連接螺栓24，這些連接螺栓24用于將疊放的頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18成一體地固定在一起。
頂板14例如由樹脂材料形成，或者由金屬材料例如鋁合金形成。頂板14中形成有流動通道26，空氣流過該流動通道26。流動通道26形成于對著噴嘴板22的一側(cè)表面14a上。流動通道26與供給口12連通。第一銷孔28形成于頂板14的中心部分處，未示出的定位銷插入該第一銷孔28中。第一銷孔28定向于由頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18確定的疊放方向。
與未示出的管相連接的接頭30螺紋連接在頂板14的另一側(cè)表面14b上的供給口12中?？諝馔ㄟ^管而從空氣供給源(未示出)供給該接頭30。因此，空氣通過供給口12而供給流動通道26。
如圖5所示，流動通道26包括多個環(huán)形通道32，這些環(huán)形通道32環(huán)繞頂板14的第一銷孔28的中心沿徑向向外方向彼此分開預(yù)定距離；以及多個徑向通道34，這些徑向通道34將環(huán)形通道32相互連接，且這些徑向通道34沿頂板14的周向方向彼此分開預(yù)定距離。在本實施例的結(jié)構(gòu)中，環(huán)形通道32和徑向通道34從頂板14的側(cè)表面14a凹入預(yù)定深度，而它們的寬度尺寸基本恒定。
環(huán)形通道32例如包括第一至第四環(huán)形通道32a至32d，它們從頂板14的中心沿徑向向外方向以該順序而形成。
另一方面，徑向通道34包括四個第一徑向通道34a，這四個第一徑向通道34a使得第一環(huán)形通道32a和第二環(huán)形通道32b相互連接；四個第二徑向通道34b，這四個第二徑向通道34b使得第二環(huán)形通道32b和第三環(huán)形通道32c相互連接；以及四個第三徑向通道34c，這四個第三徑向通道34c使得第三環(huán)形通道32c和第四環(huán)形通道32d相互連接。供給口12布置在第三環(huán)形通道32c與第三徑向通道34c相交的部分處。
更具體地說，供向供給口12的空氣供給第三環(huán)形通道32c，然后，空氣通過第三徑向通道34c而供給第四環(huán)形通道32d。供給第三環(huán)形通道32c的空氣通過第二徑向通道34b而流入第二環(huán)形通道32b中。然后，空氣通過第一徑向通道34a而從第二環(huán)形通道32b供給第一環(huán)形通道32a。
多個第一螺栓孔36形成于頂板14中并在第一至第四環(huán)形通道32a至32d和第一至第三徑向通道34a至34c之間的位置處，連接螺栓24插入這些第一螺栓孔36中。而且，第二銷孔38形成于頂板14的外周側(cè)，定位銷(未示出)插入該第二銷孔38中。定位銷例如用于當(dāng)頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18相互疊放和裝配成整體時，沿旋轉(zhuǎn)方向相對定位頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18。
多個安裝孔40布置在第一螺栓孔36之間，當(dāng)非接觸輸送裝置10安裝在其它裝置上時，安裝螺栓(未示出)插入這些安裝孔40中。
噴嘴板22例如為由金屬材料(例如不銹鋼)制成的板形形狀。如圖6中所示，噴嘴板22包括多個噴嘴20，這些噴嘴20布置成對著頂板14的流動通道26；插入孔42，該插入孔42布置在噴嘴20之間，并布置成對著第一螺栓孔36，其中，連接螺栓24插入第一螺栓孔36中；以及定位槽44，該定位槽從外周表面切出，朝著噴嘴板22的內(nèi)周區(qū)域延伸。優(yōu)選是，噴嘴板22的厚度t例如為0.05至0.1mm(0.05≤t≤0.1)，以便充分提供噴射器效果。
孔46形成于噴嘴板22的中心處，未示出的定位銷插入該孔46中。
多個噴嘴20沿從孔46(該孔46形成噴嘴板22的中心)徑向向外的方向分別徑向布置。噴嘴20沿周向方向沿預(yù)定半徑布置。噴嘴20包括第一噴嘴組N1，該第一噴嘴組N1布置成對著頂板14的第一環(huán)形通道32a；第二噴嘴組N2，該第二噴嘴組N2布置成對著第二環(huán)形通道32b；第三噴嘴組N3，該第三噴嘴組N3布置成對著第三環(huán)形通道32c；以及第四噴嘴組N4，該第四噴嘴組N4布置成對著第四環(huán)形通道32d。更具體地說，第一至第四噴嘴組N1至N4從噴嘴板22的中心沿徑向向外方向以該順序布置。
例如，各第一和第二噴嘴組N1、N2包括四個噴嘴20，這些噴嘴20沿噴嘴板22的周向方向彼此分開相等距離。第三噴嘴組N3包括12個噴嘴20，這些噴嘴20彼此分開相等距離，而第四噴嘴組N4包括24個噴嘴20，這些噴嘴20彼此分開相等距離。
組成第一噴嘴組N1的噴嘴20和組成第二噴嘴組N2的噴嘴20布置成使得它們并不沿噴嘴板22的徑向方向沿直線對齊。也就是，第一噴嘴組N1的噴嘴20和第二噴嘴組N2的噴嘴20相對于噴嘴板22的中心沿周向方向彼此偏離預(yù)定角度。換句話說，第一噴嘴組N1的噴嘴20沿周向布置在第二噴嘴組N2的噴嘴20之間。
而且，第二噴嘴組N2和第三噴嘴組N3的位置彼此相鄰的噴嘴20以及第三噴嘴組N3和第四噴嘴組N4的噴嘴20分別布置成使得它們并不沿徑向方向沿直線對齊，與上述方式相同。也就是，組成噴嘴組N1至N4的、沿徑向方向位置彼此相鄰的所有噴嘴20都沿噴嘴板22的周向方向彼此偏離預(yù)定角度，這樣，它們并不沿直線相互對齊。
換句話說，全部噴嘴20都有沿周向方向彼此不同的方向性。通過該結(jié)構(gòu)，空氣能夠整體引向或?qū)驀娮彀?2的整個表面。
如圖7所示，各噴嘴20形成有基本鑰匙孔形形狀。噴嘴20包括進(jìn)口部分48，該進(jìn)口部分48具有沿噴嘴板22的徑向向內(nèi)方向布置的、較窄寬度的線性開口形狀；以及基本圓形出口部分50，該出口部分50與進(jìn)口部分48連通，且相對于進(jìn)口部分48沿噴嘴板22的徑向向外方向形成。多個噴嘴20分別形成有基本相同形狀。
進(jìn)口部分48沿縱向方向具有預(yù)定長度。它的一端對著頂板14的流動通道26。另一方面，出口部分50形成為具有預(yù)定半徑的基本圓形形狀，它比進(jìn)口部分48更大。出口部分50布置得對著疊放在噴嘴板22上的擴(kuò)散器板18的排出孔16。也就是，流過頂板14的流動通道26的空氣也沿噴嘴20從進(jìn)口部分48沿噴嘴板22的徑向向外方向流動，于是空氣通過出口部分50，并被引向擴(kuò)散器板18的排出孔16。
在該結(jié)構(gòu)中，噴嘴20例如通過激光處理或蝕刻(該激光處理或蝕刻被應(yīng)用于板形噴嘴板22上)而形成。因此，例如即使當(dāng)噴嘴板22的厚度有幾百μm時，噴嘴20也能夠很容易和高精度地形成。當(dāng)形成大量噴嘴20時，這些噴嘴20能夠通過蝕刻而高效形成。也就是，因為包括噴嘴板22的非接觸輸送裝置10的尺寸較大，噴嘴20能夠通過蝕刻而更高效地形成。
由例如橡膠材料組成的密封材料施加在噴嘴板22的兩個表面上。通過將噴嘴板22置于頂板14和擴(kuò)散器板18之間，頂板14和擴(kuò)散器板18分別被粘附在噴嘴板22上。因此，在噴嘴板22、頂板14和擴(kuò)散器板18之間的空間氣密密封。因此避免空氣向外泄漏。
擴(kuò)散器板18例如由樹脂材料形成，或者由金屬材料(例如鋁合金)形成。如圖8中所示，擴(kuò)散器板18中有多個排出孔16，空氣從頂板14供向該排出孔16，且空氣從該排出孔16向外排出。第三銷孔52形成于擴(kuò)散器板18的中心處，未示出的定位銷插入該第三銷孔52中。第三銷孔52沿疊放方向穿透頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18。
排出孔16對著噴嘴板22的噴嘴20的出口部分50。排出孔16沿周向方向布置在擴(kuò)散器板18上并在預(yù)定半徑處。排出孔16包括第一孔組H1，該第一孔組H1對著組成噴嘴板22的第一噴嘴組N1的噴嘴20；第二孔組H2，該第二孔組H2對著組成第二噴嘴組N2的噴嘴20；第三孔組H3，該第三孔組H3對著組成第三噴嘴組N3的噴嘴20；以及第四孔組H4，該第四孔組H4對著組成第四噴嘴組N4的噴嘴20。具體地說，第一至第四孔組H1至H4從噴嘴板22的中心沿徑向向外方向以該順序布置。
多個第二螺栓孔54形成于各排出孔16之間，連接螺栓24螺紋連接在這些第二螺栓孔54中。具體地說，頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18相互疊放，然后，連接螺栓24相應(yīng)地插入第一螺栓孔36和插入孔42，并與第二螺栓孔54螺紋連接。因此，頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18以整體方式連接在一起。
而且，排出孔16有開口56，該開口56形成于噴嘴板22的一側(cè)，并布置在擴(kuò)散器板18的一側(cè)表面18a上；以及錐形部分58，該錐形部分58的直徑朝著擴(kuò)散器板18的、遠(yuǎn)離開口56的另一側(cè)表面18b而逐漸增加。擴(kuò)散器板18的另一側(cè)表面18b用作支承工件W的保持表面(見圖10)。
開口56的直徑基本等于進(jìn)口部分48的直徑，該進(jìn)口部分構(gòu)成噴嘴20。排出孔16和噴嘴20通過開口56而相互連通。多個排出孔16分別形成為有基本相同形狀，其中，排出孔16的數(shù)目等于噴嘴20的數(shù)目。
錐形部分58例如通過鉆孔處理而形成以使得它的直徑繞開口56的軸向中心以預(yù)定角度(例如120°)增加。換句話說，錐形部分58為研缽形狀，這樣，包括錐形部分58的排出孔16相對于擴(kuò)散器板18為環(huán)形。
用于插入未示出的定位銷的第四銷孔60形成于擴(kuò)散器板18的外周側(cè)。更具體地說，一個定位銷穿過第一銷孔28、孔46和第三銷孔52(它們形成于各板的中心)而插入，以便調(diào)節(jié)頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18的中心，而另一定位銷穿過第二銷孔38、定位槽44和第四銷孔60而插入。因此，頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18沿旋轉(zhuǎn)方向相對定位。
因此，可以提供整體或組件，其中，頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18的中心相互重合，且噴嘴板22的噴嘴20和擴(kuò)散器板18的排出孔16彼此相對。
前述說明涉及這樣的情況，其中，頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18通過多個連接螺栓24而成一體地固定在一起。然而，本發(fā)明并不局限于該特征。例如，頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18(它們各自由金屬材料組成)也可以通過擴(kuò)散連接而相互連接成一體。
更具體地說，頂板14、噴嘴板22和擴(kuò)散器板18定位成相互交疊，然后將組件相互增壓和加熱。因此，在接觸部分產(chǎn)生相互擴(kuò)散，以便進(jìn)行連接。這時，并不需要多個連接螺栓24，且部件數(shù)目能夠減少。
在頂板14中的第一螺栓孔36各具有相應(yīng)的厚度以將連接螺栓24的頭部裝入其中。然而，當(dāng)不使用連接螺栓24時，第一螺栓孔36可以省略，因此頂板14的厚度能夠降低。而且，在擴(kuò)散器板18中的第二螺栓孔54也不需要，因此也可以減小擴(kuò)散器板18的厚度。因此，可以形成薄尺寸的非接觸輸送裝置10(它仍包括頂板14和擴(kuò)散器板18)。
上面已經(jīng)介紹了本發(fā)明第一實施例的非接觸輸送裝置10的基本結(jié)構(gòu)。下面將介紹它的操作、功能和效果。
空氣通過接頭30從未示出的空氣供給源供向供給口12。如圖9和10所示，供向供給口12的空氣再通過頂板14的第三環(huán)形通道32c和第三徑向通道34c(它們與供給口12連通)供給第一至第四環(huán)形通道32a至32d(它們組成流動通道26)?？諝獗灰雽χ谝恢恋谒沫h(huán)形通道32a至32d的多個噴嘴20的進(jìn)口部分48?？諝獬隹诓糠?0流過各噴嘴20。
在這種情況下，噴嘴20沿徑向形成，并環(huán)繞噴嘴板22的孔46的中心指向徑向向外方向。因此，空氣從各噴嘴20的進(jìn)口部分48流向出口部分50，這時，空氣沿徑向向外方向而徑向流動。噴嘴20的通道截面面積(空氣流過該截面)由噴嘴板22的微小厚度尺寸和進(jìn)口部分48的寬度尺寸來確定。
因此，空氣流過由頂板14的側(cè)表面14a、擴(kuò)散器板18的側(cè)表面18a和噴嘴20的內(nèi)壁表面包圍的微小空間。因此，流過噴嘴20的空氣流速增大，從而產(chǎn)生負(fù)壓。
空氣通過擴(kuò)散器板18的開口56而從噴嘴20的出口部分50流向排出孔16。然后，空氣沿排出孔16的錐形部分58而被向外引出。在這種情況下，空氣分別沿擴(kuò)散器板18的徑向向外方向和沿排出孔16的錐形部分58而流動。因此，空氣沿另一側(cè)表面18b(保持表面)以徑向形式流動，以便離開擴(kuò)散器板18的中心(見圖10和11)。具體地說，空氣從排出孔16排出，然后，空氣沿相同方向流動，以便從擴(kuò)散器板18的中心側(cè)徑向向外引導(dǎo)。
如圖9和11所示，從排出孔16引出的空氣這樣流動，即它的流體流從開口56沿錐形部分58以預(yù)定角度變寬。當(dāng)空氣逐漸徑向向外流動時，從排出孔16引出的空氣的流速由于阻力而逐漸降低。從第一孔組H1的排出孔16(第一孔組H1布置在擴(kuò)散器板18的最內(nèi)圓周側(cè))引出的空氣沿另一側(cè)表面18b而流動。部分該空氣被導(dǎo)向相鄰第二孔組H2的排出孔16，其中，排出孔16為研缽形狀，具有環(huán)形錐形部分58。因此，由于排出孔16中產(chǎn)生的噴射器效果，空氣通過錐形部分58而合適引導(dǎo)。
更具體地說，從第一孔組H1的排出孔16引出的空氣被導(dǎo)入第二孔組H2的排出孔16中。因此，該空氣由于從第二孔組H2的排出孔16引出的空氣而被重新引向外部。因此，從第一孔組H1的排出孔16引出的空氣與從第二孔組H2的排出孔16引出的空氣一起引導(dǎo)，因此空氣沿另一側(cè)表面18b流動。而且，減速空氣的流速達(dá)到所需流速，該流速保持基本恒定。因此，非接觸輸送裝置10的所需性能能夠利用更少量的空氣來實現(xiàn)。換句話說，非接觸輸送裝置10消耗的空氣量能夠減少。
類似地，從第二孔組H2的排出孔16和第三孔組H3的排出孔16引出的空氣被連續(xù)導(dǎo)入第三和第四孔組H3和H4的排出孔16中，該第三和第四孔組分別相鄰和徑向向外布置。因此，空氣流速保持基本恒定。因此，沿擴(kuò)散器板18徑向向外流動的空氣的流速保持基本恒定。
因此，當(dāng)空氣從形成于擴(kuò)散器板18上的多個排出孔16引出時，布置在對著擴(kuò)散器板18的位置處的工件W(例如晶片)被由噴嘴20產(chǎn)生的負(fù)壓吸引。另一方面，由介于擴(kuò)散器板18和工件W之間的空氣(正壓)施加排斥力。因此，工件W由于在該負(fù)壓和正壓之間的平衡而以非接觸狀態(tài)保持住。因此，在工件W由形成擴(kuò)散器板18的保持表面的另一側(cè)表面來保持的情況下，工件W能夠被輸送至預(yù)定位置。
作用在工件W上的正壓和負(fù)壓根據(jù)在擴(kuò)散器板18和工件W之間的間隙而變化。更具體地說，當(dāng)該間隙減小時，負(fù)壓減小，而正壓增大。另一方面，當(dāng)該間隙增大時，負(fù)壓增大，而正壓減小。這時，升高的工件W根據(jù)工件W自身重量以及正壓和負(fù)壓的平衡提供最佳間隙。因此，例如，晶片或柔性薄膜形工件W能夠在不引起工件翹曲或應(yīng)變的情況下輸送。
如上所述，根據(jù)第一實施例，提供了具有用于向其供給空氣的流動通道26的頂板14以及具有用于向外引出空氣的排出孔16的擴(kuò)散器板18和具有在流動通道26和排出孔16之間連通的噴嘴20的噴嘴板22。噴嘴20在噴嘴板22中沿徑向布置，這樣，噴嘴20在它的內(nèi)周側(cè)與流動通道26連通。而且，噴嘴20在它的外周側(cè)與排出孔16連通。因此，從流動通道26供向噴嘴20的空氣沿徑向向外方向連續(xù)流動，因此，空氣沿徑向向外方向流過排出孔16和沿擴(kuò)散器板18的保持表面流動。
多個排出孔16布置成彼此偏離預(yù)定角度，這樣，排出孔16并不沿擴(kuò)散器板18的徑向方向沿直線對齊。從布置在內(nèi)周側(cè)的排出孔16引出的空氣被導(dǎo)向在外周側(cè)上與其相鄰的其它排出孔16。該空氣再與從該排出孔16排出的空氣一起沿徑向向外方向流動。
具體地說，在從擴(kuò)散器板18的內(nèi)周側(cè)引出之后已經(jīng)降低流速的空氣被導(dǎo)向布置在外周側(cè)的排出孔16。因此，利用從排出孔16引出的空氣可以保持基本恒定流速。因此，由于從多個排出孔16引出的空氣，沿擴(kuò)散器板18的另一側(cè)表面18b流動的空氣流速在該另一側(cè)表面18b的整個區(qū)域上保持基本恒定。
因此，能使得沿保持著工件W的保持表面流動的空氣的流動方向相同，同時，它的流速能夠保持基本恒定。因此，在工件W和保持表面之間可以適當(dāng)?shù)乇３挚諝夂拓?fù)壓之間的關(guān)系。因此，在工件W和保持表面之間能夠保持基本恒定的間隙。
因此，由于伯努利效應(yīng)，在工件W不與保持表面接觸的狀態(tài)下，板形工件W能夠在不引起翹曲的情況下穩(wěn)定地保持。即使當(dāng)輸送較大尺寸工件W時，工件W也能夠在穩(wěn)定保持的情況下輸送。
關(guān)于其厚度尺寸，噴嘴板22具有極薄的板形形狀。因此，非接觸輸送裝置10的總厚度(包括噴嘴板22)降低。因此能夠提供薄的非接觸輸送裝置10。
布置在頂板14和擴(kuò)散器板18之間的噴嘴板22的數(shù)目可以增加或減少。而且，各噴嘴板22的噴嘴20可以有不同形狀。因此，噴嘴20的通道截面面積(空氣流過該截面)能夠任意調(diào)節(jié)。因此，從頂板14的流動通道26朝著擴(kuò)散器板18的排出孔16流過噴嘴20的空氣的流速能夠合適地控制。例如，根據(jù)工件W的重量、外徑和/或形狀，空氣能夠調(diào)節(jié)成具有所需流速。
通過在板形噴嘴板22上進(jìn)行蝕刻來形成噴嘴20，噴嘴20的形狀能夠很容易和非常精確地形成。因此，也很容易控制噴嘴20的尺寸精度。
另一方面，如圖12中所示，噴嘴66可以通過例如切割處理而直接形成，以與在頂板64的一側(cè)表面64a上的流動通道26形成連通，且并不提供多個噴嘴板22。
而且，相反，如圖13中所示，噴嘴70可以直接形成為與在擴(kuò)散器板68的一側(cè)表面68a上的排出孔16的開口56連通，其中，對著噴嘴70的流動通道26布置在頂板72的一側(cè)表面72a上。因此，即使當(dāng)并不通過例如蝕刻而在噴嘴上進(jìn)行處理時，也能夠制造非接觸輸送裝置10。而且這時，將不需要噴嘴板22，因此部件數(shù)目和裝配步驟能夠減少。
下面，圖14至17中表示了第二實施例的非接觸輸送裝置100。與本發(fā)明第一實施例的非接觸輸送裝置10相同的結(jié)構(gòu)部件將使用相同參考標(biāo)號表示，且省略對該特征的詳細(xì)說明。
如圖14至17中所示，第二實施例的非接觸輸送裝置100與第一實施例的非接觸輸送裝置10的區(qū)別在于頂板102、擴(kuò)散器板(底板)104和噴嘴板(中間板)106各自形成為基本橢圓形形狀，且能夠與未示出的輸送裝置連接的連接塊108例如與頂板102、擴(kuò)散器板104和噴嘴板106的端部連接。
凸出預(yù)定長度的第一凸起110形成于頂板102的一端。沿離開第一凸起110的方向伸出的第一連接部分112形成于另一端。第一凸起110和第一連接部分112沿直線布置。
對著噴嘴板106的流動通道114形成于頂板102中。流動通道114與沿第一連接部分112形成的連通通道116連通。流動通道114由多個環(huán)形通道114a和徑向通道114b組成，該徑向通道114b使得各環(huán)形通道114a相互連接。流動通道114以基本與第一實施例的非接觸輸送裝置10相同的方式構(gòu)成，因此省略對流動通道114的詳細(xì)說明。
噴嘴板106的形狀與頂板102近似相同。形成于一端的第二凸起118與頂板102的第一凸起交疊。另一方面，形成于噴嘴板106的另一端的第二連接部分120與頂板102的第一連接部分112交疊。連通孔122a形成于第二連接部分120中，該連通孔122a對著形成于頂板102中的連通通道116的一端。噴嘴板106包括多個噴嘴20，這些噴嘴20布置在對著頂板102的流動通道114的位置處。噴嘴20的形狀和結(jié)構(gòu)與第一實施例的非接觸輸送裝置10基本上相同，因此省略對噴嘴20的詳細(xì)說明。
擴(kuò)散器板104的形狀與頂板102和噴嘴板106近似相同。形成于一端的第三凸起124與第一和第二凸起110、118交疊。形成于另一端的第三連接部分126與第一和第二連接部分112、120交疊。多個螺栓128從擴(kuò)散器板104側(cè)朝著頂板102側(cè)而插入螺栓孔130中。擴(kuò)散器板104、噴嘴板106和頂板102通過螺栓128而連接成一體。
連通孔122b形成于第三連接部分126中，該連通孔122b對著頂板102的連通通道116和噴嘴板106的連通孔122a。更具體地說，頂板102的連通通道116與噴嘴板106和擴(kuò)散器板104的連通孔122a、122b連通。
多個排出孔16布置在擴(kuò)散器板104的螺栓孔130之間。排出孔16分別布置在對著噴嘴板106的噴嘴20的位置處。
連接塊108由金屬材料形成并為塊形形狀。連接塊108包括凹口132，該凹口132與擴(kuò)散器板104的第三連接部分126連接；供給口(空氣供給部分)134，該供給口134開口于與凹口132垂直的側(cè)表面上；以及通道138，供給口134通過該通道138而與在凹口132一側(cè)的開口136連通。
連接塊108通過連接螺栓140而與擴(kuò)散器板104的第三連接部分126連接，這樣，頂板102、擴(kuò)散器板104和噴嘴板106疊放起來。
供給口134沿離開頂板102、擴(kuò)散器板104和噴嘴板106的方向開口。與未示出的管連接的接頭142與噴嘴板106螺紋連接。空氣通過管而從空氣供給源(未示出)供給接頭142。
如圖17中所示，通道138基本垂直地與供給口134和開口136連接，這樣，開口136定位成對著擴(kuò)散器板104的連通孔122b。因此，從供給口134供給的空氣通過通道138和連通孔122a、122b而供向頂板102的連通通道116，由此空氣然后被從流體通道116導(dǎo)向流動通道114。
O形環(huán)144安裝在通道138的開口136處的環(huán)形槽中。O形環(huán)144保持連接塊108和擴(kuò)散器板104之間的氣密密封狀態(tài)。
在非接觸輸送裝置100中，通過接頭142而供向供給口134的空氣通過頂板102的連通通道116而被導(dǎo)向流動通道114?？諝馔ㄟ^擴(kuò)散器板104的排出孔16而經(jīng)由噴嘴20從流動通道144排出。因此，空氣沿擴(kuò)散器板104沿相同方向徑向流動。這樣，可以在未示出的工件和擴(kuò)散器板104的保持表面104a之間保持基本恒定的間隙。
更具體地說，在第二實施例的非接觸輸送裝置100中，頂板102、擴(kuò)散器板104和噴嘴板106的寬度尺寸比第一實施例的板形非接觸輸送裝置10更小。因此，即使當(dāng)用于由非接觸輸送裝置100輸送的工件的輸送空間是狹窄空間時，非接觸輸送裝置100也能夠插入和布置在所需位置，這樣，工件能夠可靠地輸送。
當(dāng)連接塊108布置在非接觸輸送裝置100的一端，并例如安裝在輸送裝置例如機(jī)器人臂上時，非接觸輸送裝置100能夠方便地運(yùn)動。因此，工件能夠自由輸送。而且，在該結(jié)構(gòu)中，供給口134布置在連接塊108中，該連接塊108布置在非接觸輸送裝置100的端部。因此，相對于通過接頭142而與供給口134連接的管(未示出)，安裝/拆卸操作能夠方便進(jìn)行。這樣，能夠令人滿意地進(jìn)行非接觸輸送裝置100的維護(hù)。
盡管已經(jīng)表示和詳細(xì)說明了本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例，但是應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種非接觸輸送裝置，包括頂板(14、102)，該頂板有空氣供給部分(12、134)和流動通道(26、114)，該流動通道(26、114)允許空氣流過，其中，所述空氣通過所述空氣供給部分(12、134)而供給；底板(18、104)，該底板與所述頂板(14、102)連接，并有用于排出所述空氣的多個出口孔(16)；以及引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，該引導(dǎo)機(jī)構(gòu)布置在所述頂板(14、102)和所述底板(18、104)之間，并與所述流動通道(26、114)和所述出口孔(16)連通，其中，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)相對于所述頂板(14、102)和所述底板(18、104)沿徑向向外引導(dǎo)所述空氣，從而由于所述空氣的流動作用而產(chǎn)生負(fù)壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸輸送裝置，其中所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括中間板(22、106)，該中間板(22、106)置于所述頂板(14、102)和所述底板(18、104)之間，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)有多個引導(dǎo)通道(20)，這些引導(dǎo)通道(20)以徑向形式從所述中間板(22、106)的中心沿徑向向外延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸輸送裝置，其中所述引導(dǎo)通道(20)的、布置在所述中間板(22、106)的中心側(cè)的一端與所述流動通道(26)連通，而布置在所述中間板(22、106)的徑向外側(cè)的另一端與所述出口孔(16)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸輸送裝置，其中所述引導(dǎo)通道(20)的截面面積小于所述流動通道(26、114)的截面面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸輸送裝置，其中多個所述中間板(22)布置在所述頂板(14、102)和所述底板(18、104)之間，在所述多個所述中間板(22、106)中的所述引導(dǎo)通道(20)分別有不同形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸輸送裝置，其中所述出口孔(16)包括錐形部分(58)，該錐形部分(58)的直徑沿離開所述頂板(14、102)的所述流動通道(26、114)的方向逐漸增加，所述空氣沿所述錐形部分(58)流動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非接觸輸送裝置，其中所述出口孔(16)在所述底板(18、104)上相互分開預(yù)定距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸輸送裝置，其中所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)布置在所述頂板(14、102)的、與所述底板(18、104)相對的側(cè)表面上，或者布置在所述底板(18、104)的、與所述頂板(14、102)相對的側(cè)表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸輸送裝置，其中所述頂板(14、102)和所述底板(18、104)通過連接螺栓(24)而相互連接成一體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸輸送裝置，其中所述頂板(14、102)和所述底板(18、104)通過擴(kuò)散連接而相互連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸輸送裝置，其中所述頂板(14、102)、所述底板(18、104)和所述中間板(22、106)通過擴(kuò)散連接而相互連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸輸送裝置，其中所述頂板(102)、所述底板(104)和所述中間板(106)分別有橢圓形截面形狀。
全文摘要
非接觸輸送裝置(10)包括頂板(14)，該頂板(14)有用于向它供給空氣的供給口(12)；擴(kuò)散器板(18)，該擴(kuò)散器板(18)有用于排出空氣的排出孔(16)；以及板形噴嘴板(22)，該噴嘴板置于頂板(14)和擴(kuò)散器板(18)之間，且其中有多個噴嘴(20)。頂板(14)、噴嘴板(22)和擴(kuò)散器板(18)疊放起來，并通過多個連接螺栓(24)而相互連接成一體?？諝鈴墓┙o口(12)通過流動通道(26)而供向多個噴嘴(20)?？諝馔ㄟ^沿徑向向外方向定向的沿徑向形成的噴嘴(20)而從多個排出孔(16)導(dǎo)向外部。
文檔編號B65G49/05GK101081515SQ200710106530
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者永井茂和, 齊藤昭男, 染谷雅彥, 齋藤優(yōu), 吉田幸久 申請人:Smc株式會社