説明

多列式ビームコンベア

【課題】 搬送幅が広くて大型ワークが搬送でき、搬送面の平面度が維持可能で、電気制御が容易であり、かつ発塵無くクリーンルームでも稼動可能な搬送装置を実現する。
【解決手段】 ウォーキングビーム動作を行う搬送ビームを2組用い、等速運動区間をオーバーラップさせることによりワークとの摩擦とワークの上下運動を無くし、かつ多列に搬走装置を配置して搬送幅を大きくする。複数の搬送装置を1台の回転原動機により機械要素により動力伝達して駆動し、重量物の搬送が出来、精度の高い搬送平面を維持して、電気制御を容易にする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークを上下動なく静粛に搬送するビームコンベアに関し、特に、多列の搬送装置により搬送ビームを支持して負荷能力を増大し、また、無発塵の搬送特性を活かしクリーンルームでの搬送にも用いられるビームコンベアに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のビームコンベアは、単一の搬送装置で搬送を行う。また、既存の多列搬送装置ではローラコンベアを多列に構成するものが存在するが、回転対偶が介在するため清浄度を維持できない。
【特許文献1】 特開平06−072521号公報
【特許文献2】 特開平7−196125号公報
【特許文献3】 特開平7−196125号公報
【特許文献4】 特開平11−193120号公報
【実用新案文献】
実登第3039213号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
搬送されるワークが平板状で大面積である場合、ワーク幅より幅の広い搬送路を持つ処理装置が必要であり、平面度を維持しつつ塵埃を発生せず振動なく搬送され処理されることが望ましい。
【0004】
本出願にかかる発明では、搬送平面が大きな搬送幅に対応するため、ワークと搬送ビームの総重量が大きくなり、荷重と運動に対する剛性を高める必要がある。なお、本出願では、ビームとは長尺状のワーク支持体を意味するものとする。
【0005】
本出願のウォーキングビーム動作は、リフトA,リフトB,ストロークA,ストロークBの4動作から成るので、それぞれにアクチュエータを用いると電機制御が煩雑になり、センサとの信号のやり取りが複雑でコスト高となり、また変速や停止の際、変更や復旧にダウンタイムが発生する。1台の回転原動機のみで複数組の駆動装置が協調動作することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
搬送ビームのリフト上昇位置である搬送平面を多列の搬送装置で支持し、各列において同一軌跡で2組の搬送ビームが180度位相をずらしてウォーキングビーム動作することにより、ワークを同一速度で搬送する。
【0007】
ワークと搬送ビームの総重量が搬送装置の可搬重量を超える場合、もしくは十分な剛性が得られない場合、もしくはワーク直下に機構が配置できない場合には搬送装置を搬送路の下面に複数組並列に配置し、同期駆動して搬送を行うことにより重量に耐え、搬送面の平面度を維持できる。
【0008】
1台の回転原動機により駆動軸を回転させ、カム・異形歯車等の機械要素により機械機構で結合し搬送ビームを協調動作させる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、搬送ビームの幅に比例して多数のワークを搬送できるので、処理の能力を高めることができる。また、この多列式ビームコンベアを採用すれば、現行の枚葉搬送に比し大型のワークが搬送可能となり、枚様物や薄型トレイ等の処理装置において大型ワークを搬送できる効果がある。搬送ビームに回転対偶がなく、またワークと搬送ビームの間に摩擦がないので、発塵せず、清浄度を維持できクリーンルーム内で稼動する大型基板の搬送装置に適合する。
【0010】
大型ワークの撓みを抑制して搬送でき、搬送ビームとワークの重量を多列の搬送機構が分散して支持するので重量に耐える搬送装置が実現できる。
【0011】
一台の回転原動機で複数組の搬送機構を駆動すれば、電気制御が簡略化でき、加速・減速制御が容易になり変速もインバーター調整等で行え、必要なセンサ数が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
図1に搬送ビームA,Bの等速搬送における運動ダイアグラムを示す。ビームAのダイアグラムはビームBのダイアグラムと同一であり、位相が180度異なる。図中オーバーラップと記入した区間でビームA,Bが共に等速運動しながらワークを支持しており、この作用によりワークは摩擦あるいはこすれなく受け渡され、発塵せずクリーンな搬送が行える。
【0013】
図2に前記駆動ダイアグラムによる搬送ビームA,Bの軌跡を示す。図1の駆動ダイアグラムにおける0度位置を黒点で示す。
【0014】
図3に各列の配置模式図を示す。各組の搬送運動ビームまでを表しており、この上に図3,4,5に示す搬送ビームが必要に応じて取り付けられる。一台の回転原動機(1)により連結駆動軸(2)を介して各列の駆動装置が動作し、同一の運動特性でワークを搬送する。
【0015】
図4に搬送ビーム配置の中で、請求項4に関する搬送方向と一平行な配置を示す。配置する組数は必要に応じて増減し、小さなワークを隙間無く並べて搬送するには、搬送ビームA,B(7,8)をわずかの隙間を設けて繰り返し配置する。
【0016】
図5に搬送ビーム配置の中で、請求項5に関する搬送方向と直角な配置を示す。この配置では搬送ビームが運動しない区間が搬送方向と直角に存在するので、チャンバー内に設置してゲートあるいはシャッターにより環境条件が異なる空間を設定し、連続して搬送処理できる。
【0017】
図6にワークをマトリクス状の多くの支持点で支える補助サポートによる支持方法を示す。この方法により、大型基板が撓み最少の状態で搬送でき、あるいは小さなワークを搬送面に並列して多数個搬送できる装置が実現する。搬送方向と直角に配置した搬送ビームについて図示したが、この方法は搬送装置と平行して配置した搬送ビームについても利用できる。
【実施例1】
【0018】
図3により、4機の駆動装置による搬送を説明する。駆動モータ(1)の回転運動は原動軸(2)により各駆動機構へ伝達され、駆動装置1,2,3,4(3,4,5,6)は動作原点を一致させ図1に示す運動ダイアグラムにより同期して作動する。搬送運動ビーム1A,1B,2A,2B(7,8,9,10)には図4,5,6に示す搬送ビームがワークに対応して選択され装着される。
【0019】
搬送ビームをチャンバー内に設置し、搬送方向に直交する1以上の隔壁を設けてチャンバー内を複数の区画に仕切り、スリットからワークを通過させて移送することにより、各隔壁間の環境を制御し雰囲気処理や化学処理等を行うことが可能である。請求項4の搬送ビーム構成では隔壁部の搬送ビームを隔壁前後に分断して配置する。請求項5の搬送ビーム構成ではA,B2つの搬送ビームのストローク運動がともに存在しない区間があるので、この区間に隔壁を設ける。隔壁間の気密性を高める目的でワーク通過のためのスリットを上下するシャッターにより遮断することが可能である。
【実施例2】
【0020】
図1に示す運動ダイアグラムに従って搬送ビームを駆動する駆動装置の一例を図7により説明する。連結駆動軸(61)によりストロークカムA(63)・ストロークカムB(63)・リフトカム(64)が回転する。ストロークカムA,B(63,64)は同一形状で、位相を180度ずらして取り付ける。ストロークカムA(63)による動作は支点軸(66)を中心として回転するレバーA(67)によりリンクロッドA(69)を介してリフトスライダA(73)に伝えられ、搬送運動ビームA(87)が図1(a)に示すストローク運動を行う。リフト溝カムA(79)は傾斜した溝カムを持ち、リフトカム(65)の押し動作をプッシャA(81),ヨークA(83)を介してレールA(75)の上昇動作に変換し、カムフォロア(96)により駆動コラムA(89)に図2(b)に示すリフト運動が伝達される。結果として、搬送ビームAはストローク運動とリフト運動が合成された図2(a)の軌跡に従って運動する。なお、リフトスライダA,B(71,72)はハウジング(94)に設けた固定端から引張りばね(97)により引力を加えられており、この力により戻り動作を行う。
【0021】
同様に、搬送運動ビームB(88)はストロークカムB(64)により、レバーB(68)・リンクロッドB(70)リフトスライダB(74)を介して、図1(c)によるストローク運動を行う。プッシャB(82)はプッシャA(81)に対向して取り付けられ180度位相が異なるので、図1(d)に示すリフト動作をヨークB(84)・レールB(76)・リフト溝カムB(80)を介して搬送運動ビームB(88)に与える。結果として搬送運動ビームBはストローク運動とリフト運動が合成された図2(b)の軌跡に従って運動する。
【0022】
多くの場合ストローク運動は他の駆動装置から得られる。つまり、ストローク運動はタイバーまたは直交する搬送ビームを介して他の駆動装置から得られるので、各駆動装置はストローク運動機構をA,Bいずれか持てば良い。具体的には、2機の搬送駆動機構による場合、図7の搬送駆動機構を並列して配置し、それぞれ1個のストロークカムを配し、その位相を180度ずらして取り付けて運転する。3列以上の設置に際してはストローク機構を必要とせずリフト運動のみ行う駆動装置も存在可能である。
【産業上の利用可能性】
【0023】
本発明によれば、大面積の平面底を有する物体を、平面度を維持しながらクリーン度を保って搬送するので、大型ガラス基板等の搬送が可能となる。
【0024】
本発明によれば、搬送運動のビーム軌跡が存在しない区間があり、その区間に固定梁を通し、各種機能装置を取り付けることにより様々の機能を持つ製造設備において搬送に用いることができる。
【0025】
本発明に紫外線ランプを取り付けることにより紫外線洗浄装置が、遠赤外線発生装置を取り付けることにより遠赤外線加熱炉が、超音波発生装置を取り付けることにより超音波洗浄装置が実現できる。
【0026】
搬送ビームに耐熱素材を用い、断熱パネルを搬送ビームの下部に設置すれば、各種熱処理装置に利用できる。焼成炉・冷凍設備・カラーフィルタベーキング装置・塗装焼付炉等が実現できる。
【0027】
また、低速運転により菌類・キノコ・植物等の成長装置が構成できる。
【0028】
特徴的には、ワークの上下両面を同時に処理する装置が構成できる。排気ダクトを設ければ有害雰囲気を集合させ集中排気することが可能となる。
【0029】
上記の他に、ワークをリフトアップする機構を搬送方向に滞留ワークの数だけ配置し、先頭ワークから順次待機させれば、先詰バッファとして有効な装置が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】搬送ビームA,Bの運動ダイアグラム。
【図2】搬送ビームA,Bの運動軌跡。
【図3】4機の搬送装置による多列搬送装置の平面図(a)、側面図(b)、及び正面図(c)。
【図4】搬送方向に平行な搬送ビーム配置を示す平面図(a)、正面図(b)。
【図5】搬送方向に直交する搬送ビーム配置を示す平面図(a)、正面図(b)。
【図6】補助サポートを示す平面図(a)、正面図(b)。
【図7】駆動機構の一例を示す側面図(a)、P断面図(b)、Q断面図(c)、搬送ビームBに対するリフト溝カム配置図(d)。
【符号の説明】
1・・・回転原動機
2・・・連結駆動軸
3・・・駆動機構1
4・・・駆動機構2
5・・・駆動機構3
6・・・駆動機構4
7・・・搬送運動ビーム1A
8・・・搬送運動ビーム1B
9・・・搬送運動ビーム2A
10・・・搬送運動ビーム2B
11・・・ベースフレーム
W・・・ワーク
21・・・駆動機構1
22・・・駆動機構2
23・・・原動コラムA1
24・・・原動コラムA2
25・・・原動コラムB1
26・・・原動コラムB2
27・・・スペーサ1
28・・・タイバーA
29・・・スペーサ2
30・・・タイバーB
31・・・搬送ビームA
32・・・搬送ビームB
W・・・ワーク
41・・・搬送ビームC
42・・・搬送ビームD
43・・・スペーサ
W・・・ワーク
51・・・搬送ビームE
52・・・搬送ビームF
63・・・補助サポートA
54・・・補助サポートB
W・・・ワーク
61・・・駆動軸
62・・・ハブ
63・・・ストロークカムA
64・・・ストロークカムB
65・・・リフトカム
66・・・支点軸
67・・・レバーA
68・・・レバーB
69・・・リンクロッドA
70・・・リンクロッドB
71・・・ストロークスライダA
72・・・ストロークスライダB
73・・・リフトスライダA
74・・・リフトスライダB
75・・・レールA
76・・・レールB
77・・・固定フォロアA
78・・・固定フォロアB
79・・・リフト溝カムA
80・・・リフト溝カムB
81・・・プッシャA
82・・・プッシャB
83・・・ヨークA
84・・・ヨークB
85・・・引っ張りばねA
86・・・引っ張りばねB
87・・・駆動コラムA
88・・・駆動コラムB
89・・・搬送運動ビームA
90・・・搬送運動ビームB
91・・・ブラケットA
92・・・ブラケットB
93・・・取付けプレート
94・・・ハウジング
95・・・ベースプレート
96・・・カムフォロア
97・・・引張りばね

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウォーキングビーム動作と呼ばれる押し上げ動作・送り動作・引き下げ動作・早戻り動作からなる近似四辺形の軌跡に従う運動を用い、180度位相をずらせて2組の搬送ビームを運動させることにより、同一平面でワークの移載を交互に繰り返して搬送物を搬送方向に対し直交する方向の移動を伴わずに同一平面上を直進移送する搬送装置において、複数の搬送装置を搬送方向に対して平行して多列に配置することにより幅広の搬送面上のワークを同時に同一の搬送運動特性で移送することを特徴とする多列式ビームコンベア。
【請求項2】
多列式ビームコンベアにおいて、単一の回転原動機により複数のウォーキングビーム機構を機械的動力伝達により同期して駆動し、電子的制御装置によらずに等速直進搬送運動を行うことを特徴とする多列式ビームコンベア。
【請求項3】
多列式ビームコンベアにおいて、搬送ビームを搬送方向と平行に設置し、スペーサを介してタイバーにより原動ビームに固定されたコラムに締結して搬送動作を行うことを特徴とする多列式ビームコンベア。
【請求項4】
多列式ビームコンベアにおいて、各列の搬送ビームを搬送方向と直交する方向に配置し、原動ビームに固定されたコラムに締結して搬送動作を行うことを特徴とする多列式ビームコンベア。
【請求項5】
多列式ビームコンベアにおいて、搬送ビームに補助サポートを配置し、マトリクス状の多数の支持点によりワークを支持することを特徴とする多列式ビームコンベア。

【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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