CN101284603B - 薄板状材料输送用辊单元以及薄板状材料输送装置 - Google Patents

Abstract

提供一种薄板状材料输送装置，通过气动输送器输送玻璃基板等薄板状材料，并且在将输送方向进行90°转换的情况下，可不使用导向辊地高速且可靠地进行方向转换。薄板状材料输送装置(10)在第1、第2直行气动输送器(14、18)之间具有将输送的玻璃基板(12)的输送方向进行90°变换的方向转换气动输送器(16)，方向转换气动输送器(16)在气动台单元(20)之间具有多个方向转换辊单元(30)，方向转换辊单元(30)通过吸引用管(32)利用负压来吸引玻璃基板(12)并将其与输送辊(34)接触，输送辊(34)的旋转轴(34A)能够在水平面内在一定的范围内变更姿态，并可将输送方向进行90°变换。

Description

薄板状材料输送用辊单元以及薄板状材料输送装置

技术领域

本发明涉及一种薄板状材料输送装置，在输送液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)等平板显示器(FPD)所使用的大型且薄的玻璃基板那样的薄板状材料时，能够直角地变更输送路径，以及用于该薄板状材料输送装置的优选的薄板状材料输送用辊单元。 

背景技术

液晶显示器、等离子显示器等平板显示器的玻璃基板即使有很小的瑕疵或灰尘就会对品质产生很大影响，因此，在其输送时要求在表面上不产生瑕疵或者附着异物地将基板保持为接近平面的形状，并且沿规定的输送面顺畅地进行输送。 

作为这种输送方法之一存在辊输送机，在输送路径直角转弯的情况下，在2个直行辊输送机之间配置向直角方向前进的输送机，在将玻璃基板直角地进行方向转换时，使输送机上升，将玻璃基板的通行线(pass line)提高约20～50mm地输送。 

此外，存在的方法为，在正交配置的2个直行辊输送机的交点位置上设置将玻璃基板举起并使其旋转的机构，或者将直行辊输送机整体旋转，但无论哪种方法都存在的问题为，随着近年来的玻璃基板的大型化，结构也变大，用于运行的动力及制造成本也大幅度增大，并且生产节拍时间难以缩短。 

此外，已知一种输送装置，替代辊输送机而使用气动台使玻璃基板浮起并且通过空气的压力进行驱动、并非接触地进行输送(例如日本特开平10-139160号公报) 

在这种气动台的情况下，在使玻璃基板浮起的状态下变更其输送方向或使玻璃基板自身旋转，对这种在压力空气上的玻璃基板的举动 进行控制较困难，虽然考虑由导向辊对浮起的玻璃基板的端缘进行导向，但玻璃基板在例如第8代中与W2200mm×L2500mm的面积相比，厚度为0.5～0.7mm左右、非常薄，在通过惯性使玻璃基板端缘与导向辊碰撞的情况下存在非常容易破裂的问题。因此，以往不能进行玻璃基板的高速输送或高速方向转换及高速旋转。 

发明内容

本发明的目的是提供一种薄板状材料输送装置、以及其所使用的薄板状材料输送辊单元，该薄板状材料输送装置使用气动台单元非接触地支持并输送薄板状材料，并且能够不使用导向辊等地进行薄板状材料的输送方向的高速转换或高速旋转。 

通过以下的各实施例能够解决上述的问题。 

(1)一种薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，具有：由在上端具备开口的、铅垂方向的筒状体构成的吸引用管；输送辊，围绕水平面内的旋转轴自由旋转地支持在该吸引用管的内侧，并且能够使上端比上述吸引用管的上端的开口稍微突出；以及向上述吸引用管施加负压的负压源。 

(2)根据(1)所述的薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，设置输送方向转换装置，该输送方向转换装置对上述输送辊进行支持，以便使其旋转轴在上述水平面内围绕通过该输送辊的顶点、且垂直于上述水平面的垂直轴线、在至少90°的范围内自由地角位移。 

(3)根据(1)或(2)所述的薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，设置有：上下移动装置，对上述输送辊进行支持，使其上端可在到达上述薄板状材料的通行线的输送位置、以及比上述通行线靠下的待机位置之间位移；和将从上述负压源向上述吸引用管施加的负压开启、关闭的负压控制装置。 

(4)根据(1)所述的薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，上述负压源为排气鼓风机，该排气鼓风机的吸气口与上述吸引用管的下端开口连接，设置有上下移动装置，该上下移动装置对上述输送辊进行支持，使其上端可在到达上述薄板状材料的通行线的输送位置、以及比 上述通行线靠下的待机位置之间位移；在上述吸引用管内，在驱动装置、输送方向转换装置中至少配置有电动机，该驱动装置包括用于驱动上述输送辊的电动机；该输送方向转换装置为，对上述输送辊进行支持，以便使其旋转轴在上述水平面内、围绕通过该输送辊的顶点、且垂直于上述水平面的垂直轴线、在至少90°的范围内自由地角位移。 

(5)一种薄板状材料输送装置，其特征在于，具有：直行气动输送器，将薄板状材料以通过气体使其浮起的状态直行地进行输送；以及方向转换气动输送器，面对该直行气动输送器的输送方向的端部地配置，接收通过该直行气动输送器输送来的薄板状材料、并且使接收的薄板状材料的行进方向在水平面内转换；上述方向转换气动输送器构成为，包括：在平坦的上面上具有多个供气孔的多个气动台单元；以及配置在该多个气动台单元之间的多个上述(2)至(4)之一所述的薄板状材料输送用辊单元；上述薄板状材料输送用辊单元围绕上述方向转换气动输送器的中心点地配置。 

(6)根据(5)所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，上述方向转换气动输送器具有转换中心支杆，该转换中心支杆围绕垂直轴自由旋转地设置在上述中心点位置上，并且在上端具有能够载放上述薄板状材料的载放盘，上述载放盘的高度被设定为，在向上述多个薄板状材料输送用辊单元的上述吸引用管施加负压、并且薄板状材料被向下方吸引时，上述载放盘与该薄板状材料的下面接触，并且在负压被释放时，成为非接触。 

(7)根据(5)或(6)所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，上述直行气动输送器在上述方向转换气动输送器上、输送方向正交地配置一对，并使该一对直行气动输送器的通行线的宽度方向中心的延长线在上述中心点交叉。 

(8)根据(7)所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，在距离上述中心点等距离的位置上，配置多台上述薄板状材料输送用辊单元。 

(9)根据(7)所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，配置1台上述薄板材料输送用辊单元。 

根据本发明，薄板状材料输送用辊单元通过对吸引用管施加的负压来吸引通过气动台单元等浮起并输送的薄板状材料，并能够使其与输送辊接触并进行薄板状材料的高速输送。并且，此时通过使输送辊的旋转轴在水平面内角位移，能够不设置导向辊地对与输送辊接触的薄板状材料进行输送方向的高速转换、或者使其旋转。 

附图说明

图1为表示本发明的实施方式的薄板状材料输送装置的概略平面图。 

图2为表示该薄板状材料输送装置的直行气动输送器的气动台单元的概略剖面图。 

图3为将该空气工作台单元放大表示的剖面图。 

图4为表示在该薄板状材料输送装置的方向转换气动输送器中使用的方向转换单元的部分剖面的立体图。 

图5为将该方向转换辊单元以去除吸引用管的状态表示的立体图。 

图6为模式地表示在该方向转换辊单元中输送辊与玻璃基板接触的输送位置的状态的剖面图。 

图7为表示该输送辊的待机位置的状态的、与图6同样的剖面图。 

图8为模式地表示将该方向转换辊单元的输送辊改变了90°姿势的状态的、与图6同样的剖面图。 

图9为模式地表示在该实施方式的直行气动输送器中使用的直行辊单元的剖面图。 

图10为模式地表示通过该薄板状材料输送装置将玻璃基板的输送方向转换90°的第1过程的平面图。 

图11为模式地表示该第2过程的平面图。 

图12为模式地表示该第3过程的平面图。 

图13为模式地表示通过该薄板材料输送装置将玻璃基板在途中旋转90°并输送的第1过程的平面图。 

图14为模式地表示该第2过程的平面图。 

图15为模式地表示该第3过程的平面图。 

图16为表示该薄板状材料输送装置的方向转换输送机的其他实施方式的立体图。 

具体实施方式

以下参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。 

如图1所示，该实施方式的薄板状材料输送装置10包括：第1直行气动输送器14，在图1中沿从左到右方向、将例如大型的LCD用玻璃基板(薄板状材料)12沿直线状的水平的通行线(以宽度方向中心线P1表示)非接触地进行输送；方向转换气动输送器16，连接在该第1直行气动输送器14的、在图1中的右端；第2直行气动输送器18，连接在该方向转换气动输送器16的、在图1中的上侧端部，并且可沿着与第1直行气动输送器14的通行线P1正交的通行线P2直线地输送玻璃基板12。 

在图1中，符号29表示，用于在玻璃基板12的输送中抑制向其宽度方向外侧的移动的、沿通行线P1、P2的宽度方向两侧配置的定位(alignment)辊，以及配置在方向转换气动输送器16的外侧的定位辊。 

第1直行气动输送器14及第2直行气动输送器18分别由多个气动台单元20及直行辊单元22组合构成。并且，方向转换气动输送器16由与上述同样的多个气动台单元20和方向转换辊单元30组合构成。 

如图2、图3所示，气动台单元20构成为，具有：气动台26，用于对玻璃基板12的下面供给空气(气体)并将玻璃基板12非接触地支持；和正压产生装置28，用于向气动台26供给正压空气，例如由鼓风机构成。 

气动台26为上面部27大致平坦的大致长方体的箱形体，在上面部27上形成有用于对玻璃基板12的下面供给空气的多个供气孔27A。 

第1及第2直行气动输送器14、18构成为，将2～4台的气动台26沿其长度方向排列为1列，并且在横向并排排列5列(CV-1A～CV-1E、CV-2A～CV2E)。并且，在5列中宽度方向两外侧的列CV-1A、CV-1E、CV-2A、CV-2E的各气动台单元20之间，配置有直行辊单元22。 

方向转换气动输送器16，与第1直行气动输送器14的输送方向的宽度方向两侧的气动台单元20的列CV-1A、CV-1E连接，并设置有2列(CV-3A、CV-3E)的气动台单元20。其列CV-3A、CV-3E分别具有2台气动台单元20、和分别设置在该气动台单元20之间的方向转换辊单元30。 

并且，在该2列CV-3A、CV-3E之间，与第2直行气动输送器18的气动台单元20的列平行地配置有6列的气动台单元20A～20F，在图1的左侧(第1直行气动输送器14侧)的第1列和第2列气动台单元20A与20B之间、以及第5列和第6列气动台单元20E与20F之间，配置有方向转换辊单元30。另外，在气动台单元20的列CV-3E的外侧(在图1中为下侧)也配置有气动台单元20，在玻璃基板12旋转时能够使其浮起。 

该方向转换气动输送器16的4台方向转换辊单元30被配置为，以第1及第2直行气动输送器14、18的通行线P1、P2的延长线的交点为中心点CR，并距离该中心点CR等距离、即在同一圆周上。 

以下，对方向转换单元30的详细结构进行说明。 

如图4、图5所示，方向转换辊单元30构成为，具有：在上端具备开口33A的垂直方向的吸引用管32；输送辊34，通过水平面内的旋转轴34A被自由旋转地支持在该吸引用管32的内侧，且能够使上端比吸引用管32的上端的开口33A稍微突出；以及作为向吸引用管32施加负压的负压源的鼓风机36。 

吸引用管32包括：包围在输送辊34附近的小直径部32A；以及连接在该小直径部32A的下端上，从此处到达鼓风机36的上端面为止的大直径部32B。并且，在吸引用管32的大直径部32B的上部一体地形成有4根托架32C，该托架32C的前端被固定在比包含玻璃基板12的通行线P1、P2的输送面靠下方的位置上(省略图示)。 

方向转换辊单元30具有输送辊上下移动装置38。该输送辊上下移动装置38支持输送辊34，使其可在其上端到达上述通行线P1、P2的输送位置(参照图5、图6)、以及比其靠下并与通行线P1、P2上的玻璃基板12非接触的待机位置(参照图4、图7)之间进行位移。 

输送辊上下移动装置38被配置在吸引用管32的大直径部32B内，并由在固定在鼓风机36的上面的基板40上设置的螺线管装置构成。 

该作为螺线管装置的输送辊上下移动装置38的可动部38A，能够相对于基板40在一定范围内上下移动，在该可动部38A的上端支持有支持板39，在该支持板39的下侧与辊上下移动装置38邻接地支持有输送辊姿态控制装置42。 

输送辊姿态控制装置42具有通过输送辊34的顶点的垂直方向的中心轴线32CL上的姿态控制轴43，并内置有例如由凸轮机构(省略图示)构成的装置，在图4、图5中能够使垂直方向的姿态控制轴43保持垂直状态、在至少90°的范围内围绕中心轴线32CL摆动。 

姿态控制轴43贯通上述支持板39的中心并向上方突出，在其上端支持有辊支持体44及驱动电动机46。 

辊支持体44具有设置在比驱动电动机46高的位置上的圆盘状的支持台45，在该支持台45上水平地支持有输送辊34的旋转轴34A。 

输送辊34为磁性辊，通过在该输送辊34的前面位置上被自由旋转地支持在支持台45上的驱动磁性辊35，以非接触状态驱动。 

磁性辊35的旋转轴35A与驱动电动机46的驱动轴46A直接连接，并通过该驱动电动机46旋转驱动。 

该方向转换辊单元30通过输送辊上下移动装置38，使输送辊34可在从吸引用管32的上端面33B稍微突出的输送位置(参照图5、图6)、与如图4、图7所示的上端落下到比上端面33B靠下方的待机位置之间上下移动。 

并且，通过输送辊姿态控制装置42，能够使玻璃基板12围绕中心轴线32CL在至少90°的角度范围内调整位置，以便使其成为如图7所示的在与通行线P1平行的面内进行旋转的姿态、以及如图8所示的在与通行线P2平行的面内进行旋转的姿态。 

如图9所示，第1及第2直行气动输送器14、18所使用的直行辊单元22构成为，具有：能够在与各通行线P1、P2平行的垂直面内旋转的直行输送辊22A；上端面比直行输送辊22A的上端稍低地配置的垂直方向 的吸引用管22B；在该吸引用管22B的下端连接供气孔地配置的鼓风机22C；用于非接触地驱动作为磁性辊的直行输送辊22A的磁性驱动辊22D；用于驱动磁性驱动辊22D的电动机22E。 

以下，对如下的过程进行说明，该过程为通过上述薄板状材料输送装置10将玻璃基板12从第1直行气动输送器14经过方向转换气动输送器16，且在此处不使其旋转地输送到第2气动输送器18。 

首先，如图1、图10所示，预先使方向转换气动输送器16的方向转换辊单元30成为输送辊34的旋转面与第1直行输送机14的通行线P1平行。通过从气动台26喷出的正压的空气使第1直行气动输送器14上的玻璃基板12浮起，并且，此时当驱动直行辊单元22的鼓风机22C时，从吸引用管22B向玻璃基板12的下面作用负压，吸引玻璃基板12以便使其与位于输送位置的直行输送辊22A的上端接触。 

因此，如果通过磁性驱动辊22D驱动直行输送辊22A，则玻璃基板12能够以在气动台26上浮起的状态、在图1中沿从左侧到右方向可靠且高速地输送。 

如果从方向转换气动输送器16的气动台26预先供给正压的空气，则玻璃基板12在方向转换气动输送器16上顺畅地移动。此时，当从鼓风机36向方向转换辊单元30的吸引用管32施加负压时，玻璃基板12被朝向通过驱动磁性辊35旋转的输送辊34吸引，并通过其接触压被可靠地输送。 

另外，在方向转换辊单元30中，通过输送辊上下移动装置38预先设置输送辊34，以便使其上端成为比吸引用管32的上端面33B稍微突出的输送位置。 

当玻璃基板12移动到方向转换辊输送机16上时，停止输送辊34的输送，然后，停止施加负压，并且通过输送辊上下移动装置38使输送辊34下降到待机位置。 

在该待机位置的状态下，在方向转换辊单元30中，使输送辊姿态控制装置42动作，通过姿态控制轴43使输送辊34的旋转轴34A围绕中心 轴线32CL旋转90°，并如图11所示，使输送辊34的旋转面与第2直行气动输送器18的直行输送辊22A的旋转面及通行线P2平行。 

另外，在此时或前后，通过定位辊19使玻璃基板12的中心与第1及第2直行气动输送器14、18的宽度方向中心(通行线P1、P2)、以及方向转换气动输送器16的中心点CR匹配。 

然后，通过输送辊上下移动装置38使输送辊34上升至输送位置，同时，起动鼓风机36，向玻璃基板12施加负压，并使该玻璃基板12与输送辊34的上端接触。在该状态下，驱动输送辊34以便使玻璃基板12沿第2直行气动输送器18方向移动。 

第2直行气动输送器18预先使直行输送辊22A处于输送位置、且沿输送方向进行驱动，并且通过鼓风机22C向吸引用管22B施加负压。 

通过输送辊34的驱动，玻璃基板12从方向转换气动输送器16上移动到第2直行气动输送器18上，并且，通过该第2直行气动输送器18沿通行线P2向图1、图11中的上方移动，并如图12所示地结束输送。 

上述玻璃基板12的输送过程不旋转玻璃基板12地将输送方向变换90°，以下，对在方向转换气动输送器16上使玻璃基板12旋转90°并输送的过程进行说明。 

由于该玻璃基板输送过程从图1所示的状态到图10所示的状态与上述相同，因此省略说明。 

在使玻璃基板12在方向转换气动输送器16上旋转的情况下，在图10所示的状态下，从玻璃基板12被移载到方向转换气动输送器16的输送辊34上的状态，如图13所示，通过输送辊姿态控制装置42，仅使方向转换气动输送器16上的通行线P1上的输送辊34的旋转面旋转90°(参照图14)。与上述同样，使上述被旋转90°的输送辊34处于待机位置，并且停止负压的施加。 

在90°旋转后，开始负压的施加，且使输送辊34处于输送位置，在该状态下，如图14所示，使方向转换气动输送器16的4台输送辊34方向一致地驱动，以使玻璃基板12沿逆时针方向旋转。于是，玻璃基板12 以方向转换气动输送器16的中心点CR为中心被旋转，并在沿逆时针方向旋转了90°时，停止玻璃基板12的旋转。 

然后，通过各输送辊姿态控制装置42，使方向转换气动输送器16的通行线P2上的一对输送辊34旋转，以便使旋转面成为与通行线P2平行的垂直面(参照图15)。此时，与上述同样，使输送辊34处于待机位置，并且停止负压的施加。 

在90°旋转后，开始施加负压，且使输送辊34处于输送位置，当在该状态下使输送辊34旋转时，玻璃基板12被从方向转换气动输送器16上移载到第2直行气动输送器18上，并被直接地输送。 

另外，如图16所示，也可在方向转换辊16中，在其中心点CR的位置上绕垂直轴自由旋转地设置转换中心支杆48，且在该转换中心支杆48的上端设置可载放玻璃基板12的载放盘48A。 

在该情况下，载放盘48A的高度设定为，在向多个方向转换辊单元30的吸引用管32施加负压，玻璃基板12被吸引且其下面与输送辊34接触的状态时，载放盘48A与玻璃基板12的下面接触，并且在负压被释放时，与玻璃基板12的下面不接触。 

如此，通过方向转换气动输送器16，玻璃基板12以其中心点CR为中心进行旋转，并且不需要旋转后的定位。 

并且，在使用上述的转换中心支杆48的情况下，方向转换气动输送器16的方向转换辊单元30也可不是4台，而是3台或者2台、甚至1台。 

在上述实施方式中，方向转换辊单元30构成为，其输送辊34相对于吸引用管32的上端面32B进行上下移动，但本发明并不限于此，也可使输送辊34与吸引用管32一起上下移动。 

同样，通过输送辊姿态控制装置42使输送辊34的旋转面围绕中心轴线32CL旋转，但本发明并不限于此，如果需要，则能够将输送辊34的旋转轴34A在水平面内旋转以便使其输送方向被90°转换即可，因此，也可使输送辊34及其旋转轴34A与吸引用管32一起旋转。 

并且，输送辊姿态控制装置42的输送辊上下移动装置、输送辊姿态控制装置的结构并不限定于实施方式的例子，也可为其他的结构。例如也可使用凸轮机构、旋转式螺线管和空气压传动装置等。 

Claims (9)

1.一种薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，具有：

由在上端具备开口的、铅垂方向的筒状体构成的吸引用管；

输送辊，围绕水平面内的旋转轴自由旋转地支持在该吸引用管的内侧，且上端可比上述吸引用管的上端的开口稍微突出；以及

向上述吸引用管施加负压的负压源。

2.根据权利要求1所述的薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，

设置输送方向转换装置，该输送方向转换装置对上述输送辊进行支持，以便使其旋转轴在上述水平面内围绕通过该输送辊的顶点、且垂直于上述水平面的垂直轴线，在至少90°的范围内自由地角位移。

3.根据权利要求1或2所述的薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，设置有：

上下移动装置，该上下移动装置对上述输送辊进行支持，使其上端可在到达上述薄板状材料的通行线的输送位置、以及比上述通行线靠下的待机位置之间位移；和

负压控制装置，该负压控制装置对从上述负压源向上述吸引用管施加的负压进行开启、关闭。

4.根据权利要求1所述的薄板状材料输送用辊单元，其特征在于，

上述负压源为排气鼓风机，该排气鼓风机的吸气口与上述吸引用管的下端开口相连接，

设置有上下移动装置，该上下移动装置对上述输送辊进行支持，使其上端可在到达上述薄板状材料的通行线的输送位置、以及比上述通行线靠下的待机位置之间位移；

在上述吸引用管内，在驱动装置、输送方向转换装置中至少配置电动机；

该驱动装置具有用于驱动上述输送辊的电动机；

该输送方向转换装置为，对上述输送辊进行支持，以便使其旋转轴在上述水平面内围绕通过该输送辊的顶点、且垂直于上述水平面的垂直轴线，在至少90°的范围内自由地角位移。

5.一种薄板状材料输送装置，其特征在于，具有：

直行气动输送器，将薄板状材料以通过气体使其浮起的状态直行地进行输送；以及

方向转换气动输送器，面对该直行气动输送器的输送方向的端部地配置，接收通过该直行气动输送器输送来的薄板状材料，并且使接收的薄板状材料的行进方向在水平面内转换，

上述方向转换气动输送器构成为，具有：在平坦的上面上具有多个供气孔的多个气动台单元；以及，配置在该多个气动台单元之间的多个上述权利要求2至4之一所述的薄板状材料输送用辊单元，

上述薄板状材料输送用辊单元包围上述方向转换气动输送器的中心点地配置。

6.根据权利要求5所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，

上述方向转换气动输送器具有转换中心支杆，该转换中心支杆围绕垂直轴自由旋转地设置在上述中心点位置上，并且在上端具有可载放上述薄板状材料的载放盘，

上述载放盘的高度被设定为，在向上述多个薄板状材料输送用辊单元的上述吸引用管施加负压、并且薄板状材料被向下方吸引时，上述载放盘与该薄板状材料的下面接触，并且在负压被释放时成为非接触。

7.根据权利要求5或6所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，

上述直行气动输送器在上述方向转换气动输送器上、输送方向正交地配置一对，并使该一对直行气动输送器的通行线的宽度方向中心的延长线在上述中心点交叉。

8.根据权利要求7所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，

在距离上述中心点等距离的位置上配置有多台上述薄板状材料输送用辊单元。

9.根据权利要求7所述的薄板状材料输送装置，其特征在于，

配置有1台上述薄板材料输送用辊单元。

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