专利名称：搬送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搬送系统，其是将由托盘进行的搬送和浮起搬送加以组合的。
背景技术：
以前，液晶衬底等搬送物的搬送都是每箱收容几张左右并以箱为单位地进行的，但随着液晶衬底的大型化至2m见方左右，这种成箱搬送的方式就难以办到。因此就考虑到在每个托盘上载置一片液晶衬底，以托盘为单位而进行搬送。但是，在向处理装置等取出或放入液晶衬底时，需要将液晶衬底从托盘取出或放入。作为处理装置侧的搬送，发明人从清理度这一点着手、对浮起搬送进行了研究。由此在用托盘进行的搬送装置和浮起搬送装置之间，需要能将液晶衬底等大型的搬送物从托盘取出或放入的工位。在这里还考虑了用机械手的手等进行移载，但对2m见方左右的大型衬底用机械手进行处理是不现实的。
发明内容
本发明的基本课题是提供一种搬送系统，其是不用机械手的手等就能将搬送物从托盘中取出或放入。本发明2的附加课题是提供一种搬送系统，在将搬送物从托盘中取出或放入时，用少的喷出量就能确实使搬送物浮起，能以稳定的姿态取出或放入。本发明3、4的附加课题是提供一种搬送系统，在从托盘取出或放入时，能防止搬送物与托盘相互干涉。
本发明的搬送系统其是在托盘上各载置一片搬送物而进行搬送的搬送系统，其特征在于，在托盘的底部设有开口，而且还设有工位，该工位具有用于经由托盘底部的开口将气体喷出而对搬送物进行浮起搬送的浮起搬送装置和托盘搬送用的传送带。
最好，在上述浮起搬送装置上设置着俯视为收容在托盘底部的开口内的喷出组件，而且设置着用于使浮起搬送装置和上述托盘搬送用的传送带相对地升降的升降机构，并使上述喷出组件的位置能在进入到上述开口内的状态和处于比开口还下部的状态之间自如地转换。
而且最好，至少设有浮起用喷出口和搬送用喷出口2种喷出口来作为上述浮起搬送装置的喷出口，并在浮起用喷出口使搬送物浮起到与托盘不干涉的高度之后，在搬送用喷出口将搬送物向托盘外推进。
本发明是用传送带将托盘搬入搬出到工位上，用托盘底部的开口对搬送物进行浮起搬送，由此能将搬送物从托盘取出或放入。由于使用浮起搬送，因而即使是很脆弱的搬送物也不会受到损伤、而且不必使用巨大的机械手的手部等就能将搬送物从托盘取出或放入。
由于本发明2是使托盘和喷出组件相对地升降，因而用小的喷出量就能使搬送物确实地浮起，其结果是在取出或放入时、能稳定地保持搬送物的姿态。
由于本发明3、4是先使搬送物浮起，然后进行推进，因而能确实防止托盘和搬送物的干涉。
图1表示实施例所用的浮起搬送装置中的浮起用组件和推进用组件的示意图。
图2模式地表示使放气窗方向可变的组件的剖面图。
图3表示实施例的浮起搬送装置中、向搬送通路的幅度方向配置的组件的示意图。
图4表示实施例的浮起搬送装置中的对搬送物的姿态进行矫正的矫正机构的示意图。
图5表示在实施例中的浮起搬送装置的配置的示意图。
图6表示使用喷嘴的浮起搬送装置的主要部分的俯视图。
图7表示实施例的搬送系统中、在托盘/浮起搬送装置之间的工位和托盘仓库的示意图。
图8表示实施例中的托盘、在托盘/浮起搬送装置之间的工位和托盘仓库的俯视图。
图9是实施例的托盘和工位的侧视图(表示除了前面一侧的传送带(コンベヤ)之外的工位)。
图10表示从实施例的工位上的托盘将搬送物取出、放入的算法的说明图。
具体实施例方式
下面，对实施本发明的最佳实施例进行说明。
图1～图5表示使用风扇或鼓风机的最佳实施例。图1中表示浮起用组件2和推进用组件4的例子，在任意一个组件内部都设有风扇10，在其框体6、7的上部形成喷出口8、9。在浮起用组件2的情况下，空气喷出的方向譬如是正上方。而且在推进用组件4的情况下，空气喷出的方向是斜上方，为此，安装着放气窗12、13。
组件2、4上都设有风扇10，除了对由放气窗12、13的喷出方向进行调整以外，能使来自风扇10的送风直接到达喷出口8、9，在喷出板6、7和风扇10之间、送风通路没有弯曲(折弯)。其结果是来自风扇10的出口的压力损失，除了由放气窗12、13形成的以外几乎没有。而且风扇10是譬如每个组件2、4上各设置1个，风量是能独立地控制的。而且由于进行送风的空气是由风扇10将组件2、4下侧的空气向上侧送出，因而不需要配管或压缩机，也不需要高压空气的槽缸、喷嘴等设备。
这里的风扇10是轴流式风扇，经风压换算、它的输出是0.1大气压以下(10Kpa以下)，可以用风压是0.2大气压以下的鼓风机等设备替代风扇，而最好是使用价格便宜、运转所需要的能量较小的风扇。组件2、4表面尺寸譬如是做成1边为5cm×5cm～20cm×20cm左右，在本实施例中、表面是10cm见方的大致正方形状，高度是设置放气窗12、13所需要的高度+风扇10的厚度。作为搬送物的液晶衬底用玻璃，譬如是1边为1～2m左右的长方形状，质量是10Kg左右，沿着搬送通路的左右方向(在水平面内与搬送方向成直角的方向)，排列着5～40个左右的组件2、4，这些组件中，有推进用、浮起用、对中心用等种类，通过根据衬底的位置对组件中的风扇的接通/断开或风量进行控制，就能极细致地控制搬送物的姿态或速度等。
图2表示变形例中的风扇组件20时，22是可动放气窗，可以由图中没有表示的执行元件改变其方向，随着这改变作为向正上方送风的浮起用组件使其动作，也可以作为向斜前方或向斜后方等送风的推进用或停止用的组件等使其动作。
组件2、4等是沿着搬送方向成直线状排列的，但在与搬送方向成直角的方向上，譬如相互不同配置，作为整体成锯齿状。另外可以将组件2、4作为整体而配置成格子状，通过将浮起组件2和推进用组件4相互不同地配置，也能以各个组件2、4为单位配置成锯齿状。而且，与搬送方向平行的组件的列与列之间的间隙构成导引件通路15，在由图中没有表示的导引件等对衬底进行导引的情况下，使导引件沿着导引通路15移动。而且间隙16是用于能容易地进行组件2、4的设置或维护等的间隙，可以不特别地设置。导引件通路15或间隙16的底面可以是密封的，使组件2、4喷出的空气不会泄漏。另外导引件通路15或间隙16的底面也可以是不密封的，将组件2、4喷出的空气中从该部分回收、返回到图中没有表示的风扇组件上而再供给，使浮起用的空气进行循环而不泄漏到外部。
图3表示在搬送通路30的左右方向上组件的配置。譬如在搬送通路30的中央设置高速推进用组件32，在其两侧设置低速推进用组件33、33。这里，推进组件32、33合计成3列，但也可以成1列或5列。而且在设置3列以上的情况下，例如可在中央部设置1～3列左右的高速推进用组件32，在其两侧分别设置1～3列左右的低速推进用组件33。在低速推进用组件33的两个外侧分别设置多列浮起用组件34，向正上方喷出空气使搬送物浮起，在其两个外侧设置对中心组件36、36，使空气向搬送通路30内侧的斜上方喷出。另外可以在高速推进用组件32的列和低速推进用组件33的列之间配置浮起用组件34的列，也可以使浮起用组件34混在高速推进用组件32的列中或混在低速推进用组件33的列中。而且、对中心组件36、36设置成经常比搬送物40更处于左右方向的外侧。38是导引件、在搬送通路30侧的表面上配置缓冲构件等构件，因此可以防止搬送物体搬送通路30突出。当取代板状导引件38而设置棒状导引件39等，并在其表面卷绕上缓冲构件时，就能解除由于搬送物的棱角与没有间隙的导引件38碰上而发生的损伤等问题。
图4表示搬送物40的左右方向的位置或方向的矫正机构。另外将正确地保持左右方向的位置、且正确地保持搬送物的方向称为对中心。搬送物40处于图4中的实线所示的状态是正常状态，譬如由此开始发生方向变化而变成虚线所示的状态。这时，搬送物40的右侧受到来自对中心组件的向搬送通路内侧的送风，由此形成的力矩就能对姿态的变化进行矫正。当搬送物40在左右方向上发生位置偏移的情况下，同样可由对中心组件矫正位置偏移。
譬如将推进用组件如图3所示地设置成3列，在其中央设置高速推进用组件32。这里，用多列推进用组件，当来自各列输出的推进力不平衡时，就成为使搬送物40回转的原因。这里，当在搬送通路30的中央部配置高速推进用组件32、两侧配置低速推进用组件33、33时，由于中央的高速推进用组件32很难成为使搬送物40的姿态发生变化的原因，因而就能防止由推进组件形成的搬送物40的姿态变化。另外在左右的低速推进用组件33、33之间发生推进力不均匀的情况下，虽然也会成为使搬送物40的姿态发生变化的原因，但由于它们是低速的，因而其影响比较小。
图5表示浮起搬送装置的配置。其中，搬送物由搬送组件41将其从图的下方搬送到上方，然后由搬送组件42将其搬送方向改变90°，并由搬送组件43从左向右地搬送，接着由搬送组件44再次改变方向，而后向搬送组件45送出。46a～46c是推进部，如上所述地在高速推进用组件的两侧配置着低速推进用组件，47是对中心部，排列着上述的对中心组件。48是停止部，用于将搬送物一度停止在搬送组件42或搬送组件44上。而且在各个搬送组件的适当位置上配置着搬送物传感器49等，用于检测搬送物的位置，并将检测信号输入到控制部50，根据搬送物的位置，改变各个组件的风扇的风量，或者由风扇的接通/切断而进行浮起搬送。搬送物传感器49中，利用那种譬如由玻璃衬底的有无而使电容率不同的结构，也可以使用那种检测由玻璃衬底引起的超声波反射的传感器等。虽然各个组件的风扇可以对每个组件进行独立的控制，但也可以不必对全部的组件分别地进行控制，例如将搬送方向大致相同的位置上左右排列的浮起组件作为1组，在相同时间进行接通/切断的控制。
进而，虽然本实施例是将搬送路线形成U字状，但可以在图5上将搬送物向搬送组件42的上方送出，将搬送物向搬送组件44的右侧送出，以此来分路搬送方向。这种情况下，譬如在搬送组件42处，使推进部46b不动作，只使推进部46a动作，就可以向搬送组件42的上方分路。而且由推进部46a、使搬送物前进到停止部48的附近之后，使推进部46a停止，由来自停止部48的朝图5下方的送风将搬送物制动，接着、当使推进部46b动作时、就能使搬送方向变化90°。在将推进用组件的送风方向配置成圆弧状等情况下，也能使搬送物回转，用放气窗调整风扇的送风方向，通过配置多种送风方向不同的组件，就能用各种路径对搬送物进行搬送。
52是过滤器组件，使用净化车间用的过滤器组件等将清净空气供给多个浮起用组件或推进用组件以及对中心组件等，防止浮起搬送时搬送物的污染。另外可以不设置过滤器组件52。而且搬送物也并不局限于液晶用的玻璃衬底。
虽然在本实施例中、对使用风扇或鼓风机的例子进行了说明，但也可以如图6所示地使用喷嘴。这种情况下，在一个组件上配置多个喷嘴，在高速推进用组件62这一列的左右方向两侧配置低速推进用组件63、63，在其两个外侧分别排列着譬如图中没有表示的多列浮起用组件。另外在图6中，用箭头、模式地表示各个喷嘴。而且在推进用组件62、63上，从喷嘴将空气或氮气等气体朝斜上方喷出，而在浮起用组件上，从喷嘴将气体向正上方喷出。而且在浮起用组件那一列的两个外侧上，平时(在正常的位置或方向的情况下)搬送物的左右端部位于稍稍外侧的位置上，配置具有对中心用的喷嘴的组件。图6所示的变形例除了将风扇变成喷嘴以外、是与图1～图5所示的实施例同样的。
图7～图10表示在托盘(トレイ)和浮起搬送装置之间将搬送物取出或放入。其中，虽然将2m×2m见方左右的液晶衬底作为搬送物，但并不局限于此。在图7等所示的搬送系统70中，72是辊式传送带等的传送带，对托盘进行搬送，74、75是工位，在工位74上将搬送物从托盘取出，在工位75上将搬送物放入到托盘上。在工位74、75设置着带有升降机的传送带76，在将搬送物取出或放入时，用升降机使传送带下降，通过浮起搬送的取出或放入能容易地进行。传送带的种类可以选用譬如辊式传送带，支撑托盘的两侧部而进行搬送。78、79是工位74、75内的浮起搬送装置，工位74侧的浮起搬送装置78具有能将搬送物浮起、推进和对中心3个机能。工位75侧的浮起搬送装置79具有能将搬送物浮起、推进、对中心和停止推进4个机能。在工位74、75之间设有托盘仓库80、用于收放空的托盘。
下面，说明托盘仓库80的结构。82是扩开传送带，由扩开装置84使托盘搬送用的传送带在图7的上下移动，其间设有只能使升降机86或托盘通过的间隙。88是卡盘，将保管的托盘夹紧到高于传送带的搬送面的位置上，将多个托盘叠层地加以保管。托盘的保管位置并不局限于高于搬送面的上侧，也可以在搬送面的下侧进行叠层保管，或者在水平面内与传送带72的搬送方向成直角的方向、将空的托盘排出而进行叠层保管。
90是控制部，与其他控制部之间进行信号交换，而且由图中没有表示的托盘传感器输入托盘位置信号，而且由搬送物传感器输入搬送物的衬底位置信号。控制部90根据这些信号输出托盘升降信号S1，对带有升降机的传送带76进行控制，在工位74、75内使托盘升降。控制部90输出空气喷出信号S2、S3，对工位74、75内的浮起搬送装置78、79进行控制，控制搬送物从托盘的取出或放入。控制部90根据升降机控制信号S4，对托盘仓库80内的升降机86进行控制，而且根据传送带扩开信号S5对扩开传送带82的扩开进行控制。并通过卡盘信号S6对卡盘88进行控制。
在工位74、75之间设有浮起搬送装置92，用于对搬送物进行浮起搬送，它与图5所示的浮起搬送装置是同样的装置。而且控制部90通过浮起搬送控制信号S7、S8对浮起搬送装置92进行控制，将比图7的1点划线还低的下侧作为处理装置或检查装置等的内部。
图8、图9表示托盘100和工位74的结构。94是升降机，用于传送带76的升降，最好、比对搬送物进行精密定位所需的浮起搬送用的组件更好地使传送带76升降。托盘100的底部设有开口108，正如进入到开口108中那样地、换言之以俯视的角度看是收放在开口108内那样地，将浮起用组件102、推进用组件104、对中心组件106这3个组件配设在浮起搬送装置78上。如图1～图5所示，由于这些组件由来自风扇的气流使搬送物浮起搬送，因而可以用鼓风机替代风扇，也可以用图6所示的喷嘴替代风扇。
推进用组件104沿着搬送物的搬送方向成列状地配置在幅度方向的中央部，从图8的上方向下方，从侧面看，是朝斜上方喷出空气而推进搬送物的。浮起用组件102在推进用组件104的两侧、向正上方喷出空气，使搬送物浮起。浮起距离是譬如2～3mm左右，由于浮起用组件102和搬送物的底面之间的距离只有一点点，因而即使用很少的喷出量也能使其稳定地浮起。对中心组件106向与浮起搬送的搬送方向成直角的方向的内侧喷出空气，以防止搬送物左右偏移。在工位75的浮起搬送装置79的情况下，为了使浮起搬送装置92搬送来的搬送物停止在托盘内，譬如在搬送方向的最深处等设置停止用组件，向与推进方向相反的方向喷出空气来使搬送物停止。浮起搬送装置79的其余各个结构是与浮起搬送装置78同样的。
110、110是壁部，位于用传送带72、76搬送托盘100时的前后的侧面，在其上部设有突起112，与设置在壁部110底面的图中没有表示的孔相卡合，能将托盘100叠层。在托盘100的侧面、从托盘100突出地设置着凸缘114、115，通过凸缘114的底面由传送带进行搬送。由于凸缘115是用于在用传送带搬送托盘100时、使传送方向变换成直角的，因而可以不特别设置。而且116是下部壁，虽然设置在低于凸缘114、115的位置，但也可以不特别地设置。进而将凸缘114、115配设在不与托盘100内的搬送物的载置部相重叠的位置上，以便在对托盘100进行叠层保管时，不使尘埃落到载置部上。
120是开口，分别设置在图8的托盘100的上下方向上，用于能将机械手的手部等插入到托盘100内来移载搬送物。壁部118设置在开口120的左右两侧，用于防止搬送物从托盘脱落。另外可以不设置开口120，将图8的上下方向的托盘100的壁部高度作成与壁部118的高度一致。122是多个突起，用于支撑搬送物的底面。
图10表示将搬送物从托盘取出的算法。将搬送物从图7的左侧以托盘为单位向右侧搬送，在到达工位74为止、由传送带72搬送。当托盘停止在工位74内时，使传送带下降，譬如与此同时、从浮起用组件向正上方喷出空气，从而开始搬送物的浮起。也可以使托盘下降、一旦将搬送物转移到浮起用组件或推进用组件等上面之后，可以开始搬送物的浮起。但由于与托盘的下降(传送带的下降)几乎同时地开始浮起时，不必将搬送物转移到浮起用组件或推进用组件等而再次使其浮起，因而损伤搬送物的可能性就更小。传送带下降，搬送物的高度比图9的壁部118还高时，开始从推进用组件喷出空气，将搬送物与壁部118不干涉地从托盘取出。从托盘取出的搬送物由浮起搬送装置92搬入到处理装置或检查装置的内部，进行适当的处理。而且变成空的托盘被保管在图7的托盘仓库80中。
在将搬送物载置到托盘上的情况下，从托盘仓库80等将空的托盘向工位75补充，使带有升降机的传送带76下降，由浮起搬送装置92将搬送物搬入到工位75内的浮起搬送装置79。这种情况下，由来自停止用组件的气流防止搬送物与托盘的深处发生冲突。对工位75上的搬送物的位置进行监视，当搬送物的进入结束时，按照规定的顺序使来自推进用组件或停止用组件的空气停止，接着，在使传送带上升时，同时使来自浮起用组件等的空气停止喷出。这种情况下，最好也是使搬送物不与浮起用组件102等接触地直接从浮起状态转移到托盘上。
权利要求
1.搬送系统，其是在托盘上各放置一片搬送物而进行搬送的搬送系统，其特征在于，在托盘的底部设有开口，而且还设有工位，该工位具有用于经由托盘底部的开口将气体喷出而对搬送物进行浮起搬送的浮起搬送装置和托盘搬送用的传送带。
2.如权利要求1所述的搬送系统，其特征在于，在上述浮起搬送装置上设置着俯视为收容在托盘底部的开口内的喷出组件，而且设置着用于使浮起搬送装置和上述托盘传送用传送带相对地升降的升降机构，并使上述喷出组件的位置能在进入到上述开口内的状态和处于比开口还下部的状态之间自如地转换。
3.如权利要求1所述的搬送系统，其特征在于，至少设有浮起用喷出口和搬送用喷出口2种喷出口来作为上述浮起搬送装置的喷出口，并在浮起用喷出口使搬送物浮起到与托盘不干涉的高度之后，在搬送用喷出口将搬送物向托盘外推进。
4.如权利要求2所述的搬送系统，其特征在于，至少设有浮起用喷出口和搬送用喷出口2种喷出口来作为上述浮起搬送装置的喷出口，并在浮起用喷出口使搬送物浮起到与托盘不干涉的高度之后，在搬送用喷出口将搬送物向托盘外推进。
全文摘要
本发明提供的搬送系统，其在托盘的底面上设有开口，在工位上设有嵌合在该开口的浮起搬送用的喷出组件。通过传送带使托盘能自由地从工位取出或放入，使托盘的侧面高度低于前后面的高度，能将搬送物在托盘和浮起搬送装置之间自由地取出或放入。这样，能将搬送物在托盘搬送和浮起搬送之间取出或放入。
文档编号B65G49/00GK1590255SQ200410064498
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年8月28日
发明者田原良佑, 皆川和人 申请人:村田机械株式会社