專利名稱：非接觸搬運裝置的制作方法
技術領域：
非接觸搬運裝置
技術領域：
本實用新型涉及一種搬運裝置，特別是一種用于搬運表面平坦的工件同時與工件 不發(fā)生任何接觸的非接觸搬運裝置。
背景技術：
隨著電子技術的高速發(fā)展，半導體硅晶板趨向于高集成化和基板大型化，同時，液 晶玻璃板等高性能器件也朝著大型化的方向發(fā)展。在搬運這些器件時，不能有任何接觸，因 為接觸會使器件表面產生劃痕和靜電，從而導致廢品的產生。另外在醫(yī)藥生產方面，在藥 物的搬運過程中，也常常會因為接觸而產生藥物污染，因此，對無接觸搬運的需求已越來越 大。為了避免因搬運過程中的接觸產生的問題，以空氣作為媒介的非接觸式搬運裝置得到 廣泛應用?？諝饩哂胁划a生磨損，不發(fā)熱，無磁場，不易產生靜電等優(yōu)點。公開號為CN101172540、CN101264844的專利申請，通過將空氣沿切線方向高速噴 入一個圓筒狀的空間，從而在圓筒狀的空間的內壁表面形成旋轉的空氣薄層，旋轉的空氣 薄層會通過空氣的粘性和湍流的剪切力帶動圓筒狀的空間內的空氣旋轉而產生空氣的旋 流。旋轉起來的空氣產生離心力從而在圓筒狀空間內形成負壓，將裝置下部的工件吸起并 能保證與工件不發(fā)生任何接觸。但是這些現(xiàn)有專利申請均存在以下缺點1、空氣的粘性和湍流的剪切力很小并且沿著運動傳遞的方向發(fā)生減衰，因而無法 帶動圓筒狀空間內的空氣作高速的旋轉運動，從而影響圓筒狀空間內的負壓的產生，進而 影響懸浮力的大小。通常，為了獲得比較大的懸浮力，往往需要很大供給流量，讓空氣以非 常高的速度噴入到圓筒狀空間。然而，所供給的大流量在通過細長噴嘴時伴隨著能量的損 失，同時，高速噴出的空氣和內壁面發(fā)生碰撞也會導致大量的能量損失。因此，上述專利申 請存在著懸浮力低下，高能耗的缺點，不符合當前節(jié)能減排的形勢。2、上述專利申請都采用噴嘴沿切線方向噴入空氣的動作方式，因此都需要壓縮氣 源供氣，然而，以壓縮氣源作為動力源使得由上述專利申請構成的非接觸式搬運系統(tǒng)具有 以下缺點(2. 1)能耗大壓縮空氣源是把電力轉化成壓縮空氣的能量，然后再把壓縮空氣 的能量轉化成搬運工件時所需的機械能，這樣由電能_壓縮氣能_機械能的兩次能量轉化 會帶來極大的能量損失。(2.2)結構復雜，成本高需要構成壓縮氣源的相關設備，如空氣壓縮機、冷卻除 濕過濾器、減壓閥、電磁閥、管路等設備，導致其系統(tǒng)構成龐大而復雜，設備成本高昂。(2. 3)適用范圍小只能在有壓縮氣源的場合下才能使用，適用范圍受限。(2.4)動作范圍受限上述現(xiàn)有專利申請和壓縮氣源之間通過氣管連接，使得裝 置的動作范圍受到氣管長度的限制。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種低耗能高懸浮力的非接觸搬運裝置，以解決上述現(xiàn)有專利申請存在的懸浮力低下、能耗大、成本高，適用范圍小和動作范圍受限 等技術難題。本實用新型解決上述技術問題的技術方案是一種非接觸搬運裝置，該裝置包括 帶有圓筒狀內孔的罩體、位于罩體內的旋回扇葉以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸；所 述罩體的頂部中心設置有動力輸入軸安裝孔以及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口； 旋回扇葉由軸套和均勻分布在軸套上的葉片構成，所述的葉片下部垂直、上部彎曲，并且葉 片上部的彎曲的方向與旋回扇葉的旋轉方向一致；所述的動力輸入軸一端穿過動力輸入軸 安裝孔與位于罩體內的旋回扇葉的軸套連接，另一端與位于罩體外的旋轉驅動裝置連接。本實用新型的進一步技術方案是所述的罩體為分體式罩體，該分體式罩體由兩 端開口并帶有圓筒狀內孔的罩身和位于罩身頂端的上蓋板構成，所述的動力輸入軸安裝孔 及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口設置在上蓋板上；或是所述的罩體為整體式罩 體，該整體式罩體的頂部和帶有圓筒狀內孔的罩身連成一個整體，所述的動力輸入軸安裝 孔及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口設置在罩體的頂部。本實用新型的又一技術方案是所述的罩體底部外周還設置有環(huán)形平臺。本實用新型的又一技術方案是所述的罩體最下端的內側設有倒角。本實用新型的又一技術方案是所述構成旋回扇葉的葉片垂直部份和彎曲部份之 間為平滑過渡；或是所述構成旋回扇葉的葉片垂直部份和彎曲部份之間為彎折過渡。本實用新型的動作原理是本實用新型裝置被從動力輸入軸所傳入的動力驅動后，旋回扇葉旋轉攪拌罩體內 的空氣形成旋流，在旋流的離心力的作用下罩體內產生負壓，從而能夠吸起置于裝置下部 的工件。同時，因為旋回扇葉的旋轉方向和旋回扇葉的上部的彎曲方向一致，空氣從上蓋板 的吸氣孔被吸入，并從罩體和工件之間排出。因此，本實用新型裝置能夠實現(xiàn)在吸起工件的 同時不與工件發(fā)生任何接觸。由于采用了上述結構，本實用新型之非接觸搬運裝置與現(xiàn)有技術相比，能達到以 下效果1、本實用新型使用旋回扇葉攪拌的方式形成空氣旋流。因為旋回扇葉通過葉片直 接施力于空氣，所以罩體內的空氣能夠被帶動并實現(xiàn)高速的旋轉運動，從而形成很高的負 壓，產生很強的懸浮力。一方面，本實用新型裝置的結構和動作不存在前述的現(xiàn)有專利申請 那樣的能量損失(比如，流量通過細長噴嘴時的損失，高速噴出的空氣和壁面發(fā)生碰撞而 引起的損失等)，在耗能相同的情況下，本實用新型能產生更高速的旋流，從而形成更大的 負壓并獲得更大的懸浮力。為了證明這個結論，本申請人將本實用新型和CN101264844專利申請進行了壓力 分布比較試驗(參見附圖8)。實驗結論證明在消耗相同能量的情況下，本實用新型能獲 得比CN101264844專利低得多的負壓，因而可以產生更大的懸浮力。2、本實用新型裝置設計有動力輸入軸，使得本實用新型裝置能夠采用直接由電機 驅動的方式，或是由電機所帶動的傳動齒輪或皮帶驅動的方式。通過采用電機驅動，電能 能夠通過電機直接轉換為實現(xiàn)非接觸搬運所需的機械能，與使用壓縮氣源驅動的現(xiàn)有專利 申請相比，本實用新型減少了能量使用過程中的轉換環(huán)節(jié)，因此可以實現(xiàn)大幅度的節(jié)能。同 時，削減了空氣壓縮機、冷卻除濕過濾器、減壓閥、電磁閥、管路等設備，大大降低了生產成本。另外，本實用新型裝置因為使用電機驅動，所以只要有電源的場合就能使用本實用新型 裝置，其適用范圍和動作范圍不受限制，更易于推廣使用。下面，結合附圖和實施例對本實用新型之非接觸搬運裝置的技術特征作進一步的 說明。

圖1 圖2 實施例一所述本實用新型之非接觸搬運裝置的結構示意圖；圖1 主視剖視圖，圖2 圖1的俯視圖；圖3 實施例一所述旋回扇葉的結構示意圖；圖4 實施例二所述本實用新型之非接觸搬運裝置的結構示意圖；圖5 實施例二所述旋回扇葉的結構示意圖；圖6 實施例三所述本實用新型之非接觸搬運裝置的結構示意圖；圖7 實施例四所述本實用新型之非接觸搬運裝置的結構示意圖；圖8 本實用新型和CN101264844專利申請的旋流在工件表面所形成的壓力分布 示意圖(圖中，A-本實用新型申請，B-CN101264844)；圖中，各元件的標號如下1-罩體，101-動力輸入軸安裝孔，102-吸氣口，103-罩身，104-上蓋板，105-環(huán)形平臺，106-倒角，2-旋回扇葉，201-軸套，202-葉片，3-動力輸入軸，4-電機，5-工件，X-空氣吸入的方向，Y-空氣排出的方向，Z-懸浮力的方向。
具體實施方式實施例一圖1 圖2中公開的是一種非接觸搬運裝置，該裝置包括帶有圓筒狀內孔的罩體 1、位于罩體1內的旋回扇葉2以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸3 ；所述罩體1為分體 式罩體，該分體式罩體由兩端開口并帶有圓筒狀內孔的罩身103和位于罩身頂端的上蓋板 104構成，罩身外側為圓柱形結構，上蓋板104的中心上設置有動力輸入軸安裝孔101以及 分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口 102，圓筒體103最下端內側設有方形倒角106 ；所 述的旋回扇葉2由軸套201和均勻分布在軸套上的葉片202構成，其中葉片202的下部垂 直、上部彎曲，垂直部份和彎曲部份之間為平滑過渡，并且葉片彎曲的方向與旋回扇葉旋轉 的方向一致(參見圖3)；所述的動力輸入軸3 —端穿過動力輸入軸安裝孔101與位于罩體 1內的旋回扇葉的軸套201連接，另一端與安裝在罩體頂部的旋轉驅動裝置——電機4的轉 軸直接連接。實施例二 圖4中公開的是另一種非接觸搬運裝置，同實施例一一樣，該裝置包括帶有圓筒 狀內孔的罩體1、位于罩體1內的旋回扇葉2以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸3 ；所 不同之處在于所述的罩體1為整體式罩體，該整體式罩體的頂部和帶有圓筒狀內孔的罩 身連成一個整體，所述的動力輸入軸安裝孔101及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口102設置在罩體的頂部；所述的罩體1最下端內側設有圓形倒角106 ；構成旋回扇葉的葉片 垂直部份和彎曲部份之間為彎折過渡(參見圖5)。其具體結構如下一種非接觸搬運裝置，該裝置包括帶有圓筒狀內孔的罩體1、位于罩體1內的旋回 扇葉2以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸3 ；所述的罩體1為整體式罩體，該整體式罩體 的頂部和帶有圓筒狀內孔的罩身連成一個整體，罩身的外側為圓柱形結構，罩體1頂部的 中心上設置有動力輸入軸安裝孔101以及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口 102，罩 體1最下端內側設有圓形倒角106 ；所述的旋回扇葉2由軸套201和均勻分布在軸套上的 葉片202構成，其中葉片202的下部垂直、上部彎曲，垂直部份和彎曲部份之間為彎折過渡， 并且葉片彎曲的方向與旋回扇葉旋轉的方向一致；所述的動力輸入軸3 —端穿過動力輸入 軸安裝孔101與位于罩體1內的旋回扇葉的軸套201連接，另一端與安裝在罩體頂部的旋 轉驅動裝置——電機4的轉軸直接連接。實施例三圖6中公開的是又一種非接觸搬運裝置，同實施例一一樣，該裝置包括帶有圓筒 狀內孔的罩體1、位于罩體1內的旋回扇葉2以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸3，而且 罩體1均為分體式罩體；所不同之處在于所述的罩體1底部外周還設置有環(huán)形平臺105， 以便于罩體的安裝和起到緩沖器的作用，保證工件不和本裝置發(fā)生碰撞，因為該環(huán)形平臺 105和工件5之間會夾著很薄的空氣層，這個空氣層有吸收振動的作用。實施例四圖7中公開的是又一種非接觸搬運裝置，同實施例二一樣，該裝置包括帶有圓筒 狀內孔的罩體1、位于罩體1內的旋回扇葉2以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸3，而且 罩體1均為整體式罩體，罩體1最下端內側均設有圓形倒角106 ；構成旋回扇葉的葉片垂直 部份和彎曲部份之間均為彎折過渡；所不同之處在于所述的罩體1底部外周還設置有環(huán) 形平臺105，以便于罩體的安裝和起到緩沖器的作用，保證工件不和本裝置發(fā)生碰撞，因為 該環(huán)形平臺105和工件5之間會夾著很薄的空氣層，這個空氣層有吸收振動的作用。作為實施例一 四的一種變換，所述的罩體1還可以是內部為圓筒形的孔、外側 為正方體形或是六面體形等其它形狀的結構體。作為實施例一 四的又一種變換，所述的電機還可以是安裝在罩體外的其它位置。作為實施例一 四的又一種變換，所述的旋轉驅動裝置可以是直接由電機組成， 也可以是由電機、經電機帶動的齒輪或皮帶輪等傳動機構組成，還可以是其它結構的旋轉 驅動裝置。當然，本實用新型之非接觸搬運裝置也可以僅作為一個搬運單元，同時由多個本 實用新型裝置組成一個搬運系統(tǒng)，以便吸起一個較大的工件。安裝時可以采用一個電機直 接驅動一個本實用新型裝置，也可以由一個電機通過傳動機構同時驅動多個本實用新型裝置。上述實施例一 四所述實用新型之非接觸搬運裝置的工作原理如下本實用新型裝置被從動力輸入軸所傳入的動力驅動后，旋回扇葉2旋轉攪拌罩體 內的空氣形成旋流，在旋流的離心力的作用下罩體內產生負壓，當一塊工件5被置于本實 用新型裝置的下部時，工件5上下表面的壓力差會產生一個平衡工件重力的懸浮力；同時，因為旋回扇葉的旋轉方向和旋回扇葉的上部的彎曲方向一致，空氣從上蓋板的吸氣孔被吸 入，并從罩體和工件之間排出。因此，本實用新型裝置能夠實現(xiàn)在吸起工件的同時不于工件 發(fā)生任何接觸。
權利要求一種非接觸搬運裝置，其特征在于該裝置包括帶有圓筒狀內孔的罩體(1)、位于罩體(1)內的旋回扇葉(2)以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸(3)；所述罩體(1)的頂部中心設置有動力輸入軸安裝孔(101)以及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口(102)；旋回扇葉(2)由軸套(201)和均勻分布在軸套上的葉片(202)構成，所述的葉片(202)下部垂直、上部彎曲，并且葉片上部的彎曲的方向與旋回扇葉的旋轉方向一致；所述的動力輸入軸(3)一端穿過動力輸入軸安裝孔(101)與位于罩體(1)內的旋回扇葉的軸套(201)連接，另一端與位于罩體外的旋轉驅動裝置連接。
2.根據權利要求1所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述的罩體(1)為分體式 罩體，該分體式罩體由兩端開口并帶有圓筒狀內孔的罩身(103)和位于罩身頂端的上蓋 板(104)構成，所述的動力輸入軸安裝孔(101)及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口 (102)設置在上蓋板(104)上。
3.根據權利要求1所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述的罩體(1)為整體式罩 體，該整體式罩體的頂部和帶有圓筒狀內孔的罩身連成一個整體，所述的動力輸入軸安裝 孔(101)及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口(102)設置在罩體的頂部。
4.根據權利要求1所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述的罩體(1)底部外周還 設置有環(huán)形平臺(105)。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述的罩體(1) 最下端的內側設有倒角(106)。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述構成旋回 扇葉的葉片(202)垂直部份和彎曲部份之間為平滑過渡。
7.根據權利要求5所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述構成旋回扇葉的葉片 (202)垂直部份和彎曲部份之間為平滑過渡。
8.根據權利要求1或2或3或4所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述構成旋回 扇葉的葉片(202)垂直部份和彎曲部份之間為彎折過渡。
9.根據權利要求5所述的非接觸搬運裝置，其特征在于所述構成旋回扇葉的葉片 (202)垂直部份和彎曲部份之間為彎折過渡。
專利摘要一種非接觸搬運裝置，涉及一種搬運裝置，該裝置包括帶有圓筒狀內孔的罩體、位于罩體內的旋回扇葉以及帶動旋回扇葉旋轉的動力輸入軸；所述罩體的頂端中心位置設置有動力輸入軸安裝孔以及分布于動力輸入軸安裝孔四周的吸氣口；旋回扇葉由軸套和均勻分布在軸套上的葉片構成，所述的葉片下部垂直，上部彎曲，并且葉片彎曲的方向與旋回扇葉旋轉的方向一致；所述的動力輸入軸一端穿過動力輸入軸安裝孔與位于罩體內的旋回扇葉的軸套連接，另一端與位于罩體外的旋轉驅動裝置連接。本實用新型具有能耗低，懸浮力強的特點，并且本裝置可以采用電機驅動，具有低成本、適用范圍廣、動作范圍大等優(yōu)點，符合當前半導體產業(yè)節(jié)能、高效的發(fā)展趨勢，易于推廣應用。
文檔編號B65G49/07GK201614177SQ20092035117
公開日2010年10月27日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權日2009年12月21日
發(fā)明者黎科 申請人:黎科