JP2012193041A

JP2012193041A - ホイールコンベヤ

Info

Publication number: JP2012193041A
Application number: JP2011060317A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Nakajima; 満徳中島
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-03-18
Also published as: JP5749048B2

Abstract

【課題】組み立て時の品質のばらつきの発生を防止するとともに、メンテナンスを省略する。
【解決手段】フレームと、ラインシャフトと、マグネット駆動伝達機構と、駆動部と、を備え、駆動部は、ラインシャフトの下方近傍に且つ前記フレームの側方に配置される駆動モータと、駆動モータの駆動軸が内嵌される第１のギヤ及び前記ラインシャフトを挿通する軸孔を有する回転軸に外嵌される第２のギヤを少なくとも有するギヤ機構と、前記ギヤ機構を収納するとともに、収納される前記ギヤ機構の前記第１のギヤに前記駆動モータの駆動軸が嵌合された状態で前記駆動モータに固定されるハウジングと、から構成される。
【選択図】図６

Description

本発明は、クリーンルーム内で、例えば液晶パネル、プラズマディスプレイパネルなどの薄板状の搬送物を搬送するホイールコンベヤに関する。

液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの大型で、且つ薄板状のガラス素板（搬送物）を高速で搬送するためのホイールコンベヤが提供されている。このような液晶パネルやプラズマディスプレイパネルは、その生産工程上、特に半製品状態の表面に塵埃が付着すると、その後の工程（例えば露光やエッチング等）において重大な製品欠陥を引き起こすので、その表面に塵や埃などの付着を防止するために、クリーンルーム内で管理されている。このため、上述したホイールコンベヤは、キャリアホイール軸を回転させる駆動モータ及びギヤ機構を、搬送する搬送物からできるだけ離間した位置に設置させる構成で、且つギヤ機構の周縁部分を防塵カバーにより被覆し、被覆された内部の空間を真空引きするなどの防塵対策を施したコンベヤが用いられる。

特許第４５６２４２４号公報

このようなホイールコンベヤは、キャリアホイール軸の駆動部として多段の変速・変方向ギヤ機構を用い、それをコンベヤフレームへのキャリアホイール軸側の組立と同様にコンベヤ組立時にギヤ機構を組み上げている。このギヤ機構における各ギヤの噛み合わせの精度出しは、キャリアホイール軸の水平出し・フレームの水平出し・駆動用ラインシャフトの水平及びキャリアホイール軸との直交出しなどと同時作業となる。このため、ギヤ機構における各ギヤの噛み合わせの精度出しは経験を要する作業であり、組み立てられたホイールコンベヤの品質にばらつきが生じるという問題がある。また、上述した防塵対策はコストアップに繋がる他、防塵カバーの内部に堆積される塵を清掃する必要も生じるという問題もある。さらには、コンベヤフレーム側部に位置する多段ギヤ変速・変方向ギヤ機構部では、ギヤ噛合部にグリース塗布して潤滑しているが、経時劣化する潤滑剤の補修として、ギヤ機構に対してグリースなどの潤滑剤を塗布し直すなどのメンテナンスを行う必要がある。

本発明は、組み立て時の品質のばらつきの発生を防止するとともに、メンテナンスを省略することができるようにしたホイールコンベヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明のホイールコンベヤは、複数のキャリアホイールを備えた長尺のキャリアホイール軸が複数配置され、クリーンルーム内で薄板状の搬送物を搬送するホイールコンベヤにおいて、複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれを軸支するフレームと、前記フレームの近傍に、且つ複数の前記キャリアホイール軸の下方に設けられるラインシャフトと、前記ラインシャフトの回転を、複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれに非接触で伝達するマグネット駆動伝達機構と、前記ラインシャフトを回転させる駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記ラインシャフトの下方近傍に且つ前記フレームの側方に配置される駆動モータと、前記駆動モータの駆動軸が内嵌される第１のギヤ及び前記ラインシャフトを挿通する軸孔を有する回転軸に外嵌される第２のギヤを少なくとも有するギヤ機構と、前記ギヤ機構を収納するとともに、収納される前記ギヤ機構の前記第１のギヤに前記駆動モータの駆動軸が嵌合された状態で前記駆動モータに固定されるハウジングと、から構成されることを特徴とする。

また、前記ハウジングは、その内部に潤滑剤を有し、前記第２のギヤの回転軸は、前記ハウジング内部に設けられた軸受けにより軸支された後、前記軸受けよりも前記ハウジングの外側に位置し、該ハウジング内部の前記潤滑剤を遮断するオイルシールが嵌着されることが好ましい。

また、前記駆動モータに取り付けられる前記ハウジングは、隣り合う前記キャリアホイール軸の間で、且つ前記キャリアホイール軸の下方に配置され、前記第１のギヤの回転中心は、前記第２のギヤの回転中心よりも前記フレームから離れた位置となることが好ましい。

さらに、前記マグネット駆動伝達機構は、複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれに配置される従動側のマグネットギヤと、前記ラインシャフトの、複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれに設けられた前記従動側のマグネットギヤに各々近接し前記ラインシャフトの回転駆動力を非接触で磁界により伝達する位置に、従動側のマグネットギヤの個数分設けられる駆動側のマグネットギヤと、から構成されることが好ましい。

本発明によれば、予め軸受位置を設定でき、且つ駆動モータ位置まで外側に規定できるハウジング内に、ギヤ機構としての変速機構及びラインシャフト挿通部を収納することから、ホイールコンベヤを製造する際に、ギヤ機構の各ギヤの位置の精度を出す作業を行う必要がなくなる。ハウジングについて中子を用いた鋳造などによって製造すれば、ギヤ機構の各ギヤ及び軸受を精度良くハウジング内に収納することができるので、ギヤ機構の各ギヤの位置の精度を出す作業を行う必要がなくなる。これにより、各ギヤの噛み合わせの精度のばらつきが生じなくなる。また、ギヤ機構を収納したハウジングは駆動モータに組み付けられ、一体のユニットとしてラインシャフトに挿通させてホイールコンベヤに組み付けられるので、ホイールコンベヤの組み立て時の工数を減らすことができる。

また、ギヤ機構をハウジング内に収納させ外部と隔離できることで、グリースの内包量を多くすることができ、グリースの蒸散量も減らすことができて、グリースを塗布し直す作業や、ギヤ機構の駆動により生じる粉塵を除去するなどの作業を行う必要がない。これにより、ホイールコンベヤに対するメンテナンスにかかる手間を減らすことができる。

なお、ハウジングは、ハウジング内外部を封止して隔離できる封止部材を備えていることから、ギヤ機構の各ギヤの噛み合わせで生じる塵や、ハウジング内の潤滑剤がハウジング外部に飛散して搬送物を汚染することを防止できる。

また、第１のギヤの回転中心を第２のギヤの回転中心よりもフレームから離れた位置に配置していることから、ラインシャフトを回転させる機構をコンパクトな構成で実現することが可能となる。

本発明のホイールコンベヤの上面図である。ホイールコンベヤの側面図である。図１に示すＡ−Ａ断面図である。駆動ユニットをギヤボックス側から見た側面図である。駆動ユニットの上面図である。駆動ユニットのギヤボックスを一部断面で示す側面図である。

以下、本発明のホイールコンベヤについて、図１〜図３を用いて説明する。なお、図１は、ホイールコンベヤの上面図、図２はホイールコンベヤの側面を拡大した図、図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。

ホイールコンベヤ１０はクリーンルーム内に設置され、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの大型の薄いガラス素板を搬送物Ｇとして高速で搬送する。このホイールコンベヤ１０は、基枠１５の上部に、駆動側フレーム１６と従動側フレーム１７とが、所定間隔を空けて、対向する位置に配置される。駆動側フレーム１６と従動側フレーム１７との上部には、複数のキャリアホイール軸１８が、それぞれのフレームの長手方向に並置される。なお、これら複数のキャリアホイール軸１８は、駆動側フレーム１６と従動側フレーム１７に設けられる軸受け１９ａ，１９ｂを介して、駆動側フレーム１６と従動側フレーム１７とに軸支される。なお、駆動側フレーム１６と従動側フレーム１７とに軸支されるキャリアホイール軸１８は、その両端部を各フレームから突き出した状態で保持される。なお、符号２０は、駆動側フレーム１６の軸受け１９ａに近接する位置のキャリアホイール軸１８に設けたストッパリングである。

キャリアホイール軸１８には、キャリアホイール２１が一定間隔を空けて複数配置される。図１においては、キャリアホイール軸１８の駆動側フレーム１６と従動側フレーム１７との間に位置する箇所に４個のキャリアホイール２１を、また、駆動側フレーム１６と従動側フレーム１７から突き出されたキャリアホイール軸１８の両端部に各２個のキャリアホイール２１を、つまりキャリアホイール軸１８に計８個のキャリアホイール２１を設けた場合について開示している。しかしながら、キャリアホイール軸１８に配置するキャリアホイール２１の数は例えばキャリアホイール軸１８の長さや、搬送物の大きさなどにより適宜設定されるものであり、図１に示す形態に限定されるものではない。

上述したキャリアホイール２１は、例えば超高分子ポリエチレン樹脂やＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）などの合成樹脂から形成される。このキャリアホイール２１は、中央部分に形成された孔を加熱拡径された後、キャリアホイール軸１８に嵌合される。なお、このキャリアホイール２１は加熱拡径された後キャリアホイール軸１８に嵌合させる他に、キャリアホイール２１をキャリアホイール軸１８にビス止めする等して、キャリアホイール軸１８に固定することも可能である。

キャリアホイール軸１８には、さらにＮＳ極を表面回転方向に交互に配する従動側マグネットギヤ２２がそれぞれ設けられる。この従動側マグネットギヤ２２は、駆動側フレーム１６の外側で、且つ駆動側フレーム１６に設けられた軸受け１９ａの近傍となる位置にビス止めされる。

ラインシャフト２３は、駆動側フレーム１６の外側で、且つキャリアホイール軸１８と直交するように、駆動側フレーム１６の長手方向に沿って設けられる。なお、ラインシャフト２３は、駆動側フレーム１６の外側ではなく、駆動側フレーム１６の内側に配置することも可能である。この場合、キャリアホイール軸１８に設けられる従動側マグネットギヤ２２も、ラインシャフト２３と同様に、駆動側フレーム１６の内側に配置すればよい。

ラインシャフト２３は、駆動側フレーム１６の長手方向に間隔を空けて設けられた複数の撓み防止用の軸受け２４に軸支される。ラインシャフト２３は、複数のキャリアホイール軸１８に設けられたマグネットギヤ２２に対応する位置にＮＳ極を表面回転方向に交互に配する駆動側マグネットギヤ２５が設けられる。つまり、従動側マグネットギヤ２２と駆動側マグネットギヤ２５とを用いることで、非接触状態で駆動側従動側の磁界の吸引反発作用によるマグネット駆動を利用して、ラインシャフト２３の回転を各キャリアホイール軸に伝達している。なお、駆動側マグネットギヤ２５は、各キャリアホイール軸１８の従動側マグネットギヤ２２に対応する位置（つまり各々近接し前記ラインシャフトの回転駆動力を非接触で磁界により伝達する位置）のラインシャフト上に設けられることから、ラインシャフト２３の回転により各キャリアホイール軸１８が同期回転する。なお、符号２６，２７は、ストッパリングである。

このラインシャフト２３の一端側で、駆動側フレーム１６の外側には、ラインシャフト２３を回転させる駆動ユニット３５が設けられる。以下、駆動ユニット３５の構成について、図４〜図６を用いて説明する。

駆動ユニット３０は、駆動モータ３６と、ギヤボックス３７とから構成される。ギヤボックス３７は、第１ギヤ４０及び第２ギヤ４１を備えたギヤ機構４２と、ギヤ機構４２が収納されるハウジング４３とから構成される。なお、第１ギヤ４０及び第２ギヤ４１を備えたギヤ機構４２としているが、これに限定される必要はなく、第１ギヤ４０及び第２ギヤ４１を含む少なくとも３以上のギヤからなるギヤ機構であってもよい。

第１ギヤ４０は、駆動モータ３６の出力軸３６ａが嵌着されるボス部３６ｂに対してキー３６ｃなどにより固定される。この第１ギヤ４０は、ボス部３６ｂを回転軸として回転する。第２ギヤ４１は、回転軸４１ａに、ラインシャフト２３の外径に対する公差の範囲内の内径からなる軸孔４１ｂを備えていわゆるホローシャフト状となっている。この回転軸４１ａの軸孔４１ｂには、上述したラインシャフト２３が挿通された後、スプリングピンなどによりラインシャフト２３に固定される。この第２ギヤ４１は、第１ギヤ４０よりも歯数が少ない、言い換えれば径が小さいギヤが用いられる。これは、変速作用もさることながら、駆動ユニット３５がホイールコンベヤ１０に組み込まれた状態では、駆動側フレーム１６から第１ギヤ４０の回転中心４０ｃまでの距離Ｄ１は、駆動側フレーム１６から第２ギヤ４１の回転中心４１ｃまでの距離Ｄ２よりも長い、言い換えれば、駆動側フレーム１６を基準にした場合、第１ギヤ４０の回転中心４０ｃは、第２ギヤ４１の回転中心４１ｃよりも離れた位置となる。このような各ギヤの配置は、駆動側マグネットギヤ２５と従動側マグネットギヤ２２の駆動伝達のためにはキャリアホイール軸１８とラインシャフト２３との軸間距離が変えられず、第２ギヤ４１の外径が大径であると、隣り合うキャリアホイール軸１８の従動側マグネットギヤ２２表面間にハウジングが突出して、キャリアホイール軸１８（の軸間距離を拡げざるを得ないことで干渉する）と干渉することを防止する。更に、第２ギヤ４１の中心軸をフレーム側に寄せたことで、ハウジングの高さを抑えつつ、駆動モータ３６とラインシャフト２３との干渉を防止でき、駆動モータ３６を駆動側フレーム１６の高さの範囲内に配置することができる。

ハウジング４３は、ハウジング本体４４と蓋部材４５とから構成される。なお、これらハウジング本体４４及び蓋部材４５は、例えばハウジング本体４４は、蓋部材４５との間に、ギヤ機構４２を収納する収納空間４６を生成する。ハウジング本体４４は、開口４４ａ，４４ｂを備えている。開口４４ａ，４４ｂには、ハウジング本体４４の内側からベアリング５１，５２がそれぞれ嵌合される。なお、ベアリング５１は、ボス部３６ｂの一端部を軸支する。また、ベアリング５２は、第２ギヤ４１の回転軸４１ａの一端部を軸支する。この開口４４ｂには、ハウジング本体４４の外側からオイルシール５３が嵌合される。

蓋部材４５は、ハウジング本体４４の開口４４ｂと同一位置に開口４５ａを備えている。この開口４５ａには、蓋部材４５の内側からベアリング５４が、蓋部材４５の外側からオイルシール５５がそれぞれ嵌合される。このベアリング５４は、第２ギヤ４１の回転軸４１ａの他端部を軸支する。また、この蓋部材４５の内側には、ハウジング本体４４の開口４４ａと同一位置に凹部４５ｂを備えている。この凹部４５ｂには、ベアリング５６が嵌合される。このベアリング５６は、ボス部３６ｂの他端部を軸支する。

このギヤボックス３７においては、グリース６０が第１ギヤ４０と第２ギヤ４１とが噛合している箇所を含む所定の領域に塗布される。グリースは、例えば、第１ギヤ４０，第２ギヤ４１に数ｇほど歯面塗布されていたり、ハウジング内にさらに余分量ためて第１ギヤ４０の歯面で掻き上げるようにしている。

このような構成のギヤボックス３７に対して、駆動モータ３６の出力軸３６ａをボス部３６ｂに嵌着し、駆動モータ３６をモータケースにあるフランジを介してギヤボックス３７にボルト止めする。これにより、駆動モータ３６とギヤボックス３７とが一体化された駆動ユニット３５が生成される。なお、上述したホイールコンベヤ１０をフレームにキャリアホイール軸１８やラインシャフト２３を組み付けて製造する際には、この駆動ユニット３５の状態でホイールコンベヤ１０に組み込まれる。

このため、ホイールコンベヤ１０の製造時においては、ラインシャフト２３を第２ギヤ４１の軸孔４１ｂに挿通させた後、スプリングピンによりラインシャフト２３に対する駆動ユニット３５の位置を固定する。そして、駆動側フレーム１６に固定されたブラケット６５とギヤボックス３７のハウジングとをボルト等を用いて組み付ける。これにより、駆動ユニット３５が駆動側フレーム１６の外側に配置された状態となる。なお、ギヤボックス３７のハウジング４３に設けられる挿通孔（図示省略）は、ボルトの外径よりも大きい径からなり、ボルトと挿通孔との間に隙間を生じさせている。この隙間を生じさせることで、駆動モータ３６の駆動時に駆動ユニット３５が揺動することを許容することができる。なお、駆動ユニット３５がホイールコンベヤ１０に組み込まれた状態では、駆動モータ３６は，ラインシャフト２３の下方に位置される。また、駆動ユニット３５のギヤボックス３７は、隣り合うキャリアホイール軸１８の間で、且つキャリアホイール軸１８の下方に配置される。

このように、駆動モータ３６とギヤボックス３７とを一体化した駆動ユニット３５により、駆動ユニット３５をホイールコンベヤ１０に組み込む際の工数を減らすことが可能となる。また、第１ギヤ４０と第２ギヤ４１とからなるギヤ機構４２を、予め軸受位置を設定でき、且つ駆動モータ位置まで外側に規定できるハウジング４３内にラインシャフト挿通部である回転軸４１ａと共に収納することで、ギヤ機構４２の品質が一定に保たれる。また、ハウジング本体４４と蓋部材４５とにおいて生成される収納空間４６にグリース６０を封入することで、第１ギヤ４０及び第２ギヤ４１が噛合する際の摩擦抵抗を減少させ、第１ギヤ４０及び第２ギヤ４１に対する冷却作用を生じさせる。また、各ギヤが噛合する際に、各ギヤの表面に生じる粉塵などを除去し、静粛に効率良くトルクを伝達することができる。また、ギヤボックス３７にオイルシール５３，５５を用いることから、ギヤボックス３７内のグリース６０が外部に漏れることもない。このため、ホイールコンベヤ１０が配置されるクリーンルーム内を清浄に保つことができる。つまり、従来では必要であった、カバー、配管、真空ポンプなどの設備を設ける必要が無くなる。

１０…ホイールコンベヤ、１８…キャリアホイール軸、２１…キャリアホイール、２２…従動側マグネットギヤ、２３…ラインシャフト、２５…駆動側マグネットギヤ、３５…駆動ユニット、３６…駆動モータ、３７…ギヤボックス、４０…第１ギヤ、４１…第２ギヤ、４２…ギヤ機構、４３…ハウジング、４４…ハウジング本体、４５…蓋部材、５３，５５…オイルシール、６０…グリース

Claims

複数のキャリアホイールを備えた長尺のキャリアホイール軸が複数配置され、クリーンルーム内で薄板状の搬送物を搬送するホイールコンベヤにおいて、
複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれを軸支するフレームと、
前記フレームの近傍に、且つ複数の前記キャリアホイール軸の下方に設けられるラインシャフトと、
前記ラインシャフトの回転を、複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれに非接触で伝達するマグネット駆動伝達機構と、
前記ラインシャフトを回転させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
前記ラインシャフトの下方近傍に且つ前記フレームの側方に配置される駆動モータと、
前記駆動モータの駆動軸が内嵌される第１のギヤ及び前記ラインシャフトを挿通する軸孔を有する回転軸に外嵌される第２のギヤを少なくとも有するギヤ機構と、
前記ギヤ機構を収納するとともに、収納される前記ギヤ機構の前記第１のギヤに前記駆動モータの駆動軸が嵌合された状態で前記駆動モータに固定されるハウジングと、
から構成されることを特徴とするホイールコンベヤ。
請求項１に記載のホイールコンベヤにおいて、
前記ハウジングは、その内部に潤滑剤を有し、
前記第２のギヤの回転軸は、前記ハウジング内部に設けられた軸受けにより軸支された後、前記軸受けよりも前記ハウジングの外側に位置し、該ハウジング内部の前記潤滑剤を遮断するオイルシールが嵌着されることを特徴とするホイールコンベヤ。
請求項１又は請求項２に記載のホイールコンベヤにおいて、
前記駆動モータに取り付けられる前記ハウジングは、隣り合う前記キャリアホイール軸の間で、且つ前記キャリアホイール軸の下方に配置され、
前記第１のギヤの回転中心は、前記第２のギヤの回転中心よりも前記フレームから離れた位置となることを特徴とするホイールコンベヤ。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のホイールコンベヤにおいて、
前記マグネット駆動伝達機構は、
複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれに配置される従動側のマグネットギヤと、
前記ラインシャフトの、複数の前記キャリアホイール軸のそれぞれに設けられた前記従動側のマグネットギヤに各々近接し前記ラインシャフトの回転駆動力を非接触で磁界により伝達する位置に、従動側のマグネットギヤの個数分設けられる駆動側のマグネットギヤと、
から構成されることを特徴とするホイールコンベヤ。