專利名稱：非接觸保持體及非接觸保持柄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過使負壓和正壓作用在保持對象物的不同區(qū)域，從而在保持對象和保持面不接觸的狀態(tài)下對保持對象物進行保持的非接觸保持體及非接觸保持柄。
背景技術(shù)：
以往，如專利文獻1所示，已知一種在液晶基板或半導(dǎo)體晶片等工件與保持部不接觸的狀態(tài)下對工件進行保持的非接觸保持體。利用氣體回旋流的非接觸保持體，一般由與工件相面對的一端面構(gòu)成保持面的筒體構(gòu)成。而且，通過在筒內(nèi)形成的氣體回旋流從設(shè)在保持面的開口向工件和保持面之間流出，從而在設(shè)于保持面的開口的中心部分形成由回旋流形成的負壓，并且在設(shè)于保持面的開口的外側(cè)形成由該氣體形成的正壓。其結(jié)果是， 負壓和正壓作用到工件的不同部分，從而以工件和保持面不接觸的狀態(tài)將工件保持在保持面。專利文獻1 日本特開2008-87910號公報然而，從設(shè)在保持面的開口流出的氣體，由于回旋產(chǎn)生的慣性力和離心力而劃出與保持面平行的渦旋狀的軌跡。此時，從開口流出的氣體和在開口周邊流動的氣體接觸，并且從開口流出的氣體和保持面接觸。因此，從開口流出的氣體所劃出的上述渦旋狀的軌跡， 以及在筒內(nèi)形成的回旋流的回旋狀態(tài)，由于從開口流出的氣體的流動，也就是保持面的表面粗糙度、開口周邊的氣體流動而產(chǎn)生很大變化。例如，如果在保持面的面內(nèi)表面粗糙度分布存在較大偏差，則保持面的面內(nèi)會形成相對壓力損失大的區(qū)域。其結(jié)果是，由于壓力損失大的區(qū)域的壓力變?yōu)榈陀谠搮^(qū)域以外的壓力，所以對于保持面與工件之間的正壓，形成局部性的低的壓力區(qū)域。此外，例如如果從開口流出的氣體由于與該開口周邊的氣體的摩擦而流速急劇下降，則筒內(nèi)形成的回旋流的回旋狀態(tài)產(chǎn)生變化，所以甚至是由該回旋流形成的負壓也產(chǎn)生很大變化。當(dāng)如上所述地作用于工件的負壓產(chǎn)生變動或局部性的正壓產(chǎn)生變動時，工件和保持面的距離很難在保持面的面內(nèi)保持不變，從而導(dǎo)致工件的姿勢變得不穩(wěn)定。另外，在使用多個非接觸保持體來保持工件時，負壓的變動、局部性正壓的變動在每個非接觸保持體上會分別在不同時刻產(chǎn)生，所以更無法穩(wěn)定保持的工件的姿勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述實際情況而作出的，其目的在于提供一種非接觸保持體及非接觸保持柄，使保持的工件的姿勢穩(wěn)定。本發(fā)明的非接觸保持體具備筒體，上述筒體在與工件相面對的保持面具有與筒內(nèi)周面連接的開口，通過流入到上述筒體內(nèi)部的氣體回旋流來在上述開口形成負壓，并且通過從設(shè)于上述保持面的上述開口流出的上述氣體來在該保持面和上述工件之間形成正壓， 由此在上述工件與上述保持面不接觸的狀態(tài)下將上述工件保持于上述保持面，在上述保持面設(shè)置2n+l個引導(dǎo)槽，其中η為正整數(shù)，上述引導(dǎo)槽被形成為沿著上述回旋流的回旋方向的卷繞方向的渦旋狀，并具有與上述開口連通的始端，對從該始端流入的氣體沿著上述卷繞方向進行引導(dǎo)，在以上述開口為中心的圓周上等間隔地配置上述引導(dǎo)槽的終端。根據(jù)本發(fā)明的非接觸保持體，從設(shè)于保持面的開口流出的氣體，被導(dǎo)入設(shè)在保持面的2n+l個引導(dǎo)槽并向保持面的外側(cè)流出。此時，從開口流出的氣體通過多個引導(dǎo)槽的各個而被引導(dǎo)至保持面的外側(cè)，所以從開口流出的氣體，不會由于與該開口周邊的氣體的摩擦等而其流速急劇回落。因此，能夠使在筒內(nèi)形成的回旋流的回旋狀態(tài)及由該回旋流形成的負壓穩(wěn)定。此外，由于氣體通過2n+l個引導(dǎo)槽流出，所以與氣體通過流路截面積與該引導(dǎo)槽相同的一個引導(dǎo)槽流出的情況相比，抑制了流入引導(dǎo)槽的氣體的流速。因此，即使在保持面的面內(nèi)形成相對壓力損失大的區(qū)域，也能以抑制引導(dǎo)槽中的氣體的流速的程度降低在引導(dǎo)槽中流動的氣體的壓力損失。其結(jié)果是，在保持面和工件之間形成正壓時，抑制局部性的壓力下降。因此，按照本發(fā)明的非接觸保持體，作用在工件上的負壓和正壓穩(wěn)定，所以能夠使該工件的姿勢穩(wěn)定。另外，在各引導(dǎo)槽的終端，伴隨在引導(dǎo)槽中流動的氣體向外部流出而產(chǎn)生急劇的壓力下降。在保持面只設(shè)置一個引導(dǎo)槽的結(jié)構(gòu)中，終端附近的急劇的壓力下降在保持面的一個部位產(chǎn)生，所以存在工件卡在上述終端而導(dǎo)致傾斜的可能性，并且還存在被向外部流出的氣體的流動拖拽而工件移動的可能性。針對于此，按照本發(fā)明的非接觸保持體，由于在以開口為中心的圓周上等間隔地配置引導(dǎo)槽的終端，所以上述的終端附近的壓力下降以開口為中心均勻地作用。其結(jié)果是，能夠使工件的姿勢更為穩(wěn)定。在該非接觸保持體中，設(shè)于上述保持面的上述開口為圓形狀，上述引導(dǎo)槽的始端等間隔地配置在上述開口的周向上。根據(jù)該非接觸保持體，由于在呈圓形狀的開口的周向等間隔地配置引導(dǎo)槽的始端，所以流入各引導(dǎo)槽的氣體變得更為均勻，其結(jié)果是能夠使工件的姿勢更為穩(wěn)定。在該非接觸保持體中，上述引導(dǎo)槽具備作為與上述開口相對近的壁面的內(nèi)側(cè)壁面；作為與上述開口相對遠的壁面的外側(cè)壁面；將上述內(nèi)側(cè)壁面和上述外側(cè)壁面連接起來的底面，上述外側(cè)壁面為與上述保持面的法線平行的面。根據(jù)非接觸保持體，在由于朝向外側(cè)壁面的離心力而氣體與外側(cè)壁面沖撞的情況下，有更多的氣體朝向內(nèi)側(cè)壁面或底面?zhèn)攘鲃印Ｒ虼?，在引?dǎo)槽中流動的氣體很難越過外側(cè)壁面，結(jié)果從開口流出的氣體沿著引導(dǎo)槽可靠地被引導(dǎo)。在該非接觸保持體中，上述引導(dǎo)槽具備作為與上述開口相對近的壁面的內(nèi)側(cè)壁面；作為與上述開口相對遠的壁面的外側(cè)壁面；將上述內(nèi)側(cè)壁面和上述外側(cè)壁面連接起來的底面，上述外側(cè)壁面為相對上述保持面的法線向上述開口側(cè)傾斜的傾斜面。根據(jù)該非接觸保持體，在由于朝向外側(cè)壁面的離心力而氣體與外側(cè)壁面沖撞的情況下，有更多的氣體朝向內(nèi)側(cè)壁面或底面?zhèn)攘鲃印Ｒ虼?，在引?dǎo)槽中流動的氣體很難越過外側(cè)壁面，結(jié)果從開口流出的氣體沿著引導(dǎo)槽可靠地被弓I導(dǎo)。在該非接觸保持體中，上述筒體為圓筒體，并具有流入路，上述流入路在上述筒內(nèi)周面具有開口且沿上述筒內(nèi)周面的切線方向延伸。根據(jù)該非接觸保持體，通過流入路流入筒內(nèi)的氣體具有沿著筒體內(nèi)周面的切線方向的流動，所以能夠使筒體內(nèi)部更有效地產(chǎn)生回旋流。該非接觸保持體優(yōu)選地，上述流入路在上述筒內(nèi)周面沿該筒內(nèi)周面的周向等間隔地配置。根據(jù)該非接觸保持體，在回旋流產(chǎn)生部中從等間隔地配置的多個流入路流入氣體。按照這種結(jié)構(gòu)，能夠使回旋流更有效地產(chǎn)生。本發(fā)明的非接觸保持柄，是具備架部和與上述架部連接的壁部的非接觸保持柄， 上述架部保持權(quán)利要求1至6中任一項上述的多個非接觸保持體，上述多個非接觸保持體， 由上述保持面被配置在同一平面且相同個數(shù)的上述回旋流的回旋方向互不相同的非接觸保持體構(gòu)成。按照本發(fā)明的非接觸保持柄，由在引導(dǎo)槽中流動的氣體產(chǎn)生的工件的旋轉(zhuǎn)力在保持于架部的各非接觸保持體中相互抵消。其結(jié)果是，工件沿著與保持面平行的方向的旋轉(zhuǎn)， 所以使工件的姿勢更為穩(wěn)定。


圖1為本發(fā)明一實施方式所涉及的非接觸保持柄的分解立體圖。圖2為表示保持部的立體構(gòu)造的立體圖，(a)為從與保持面相反的一側(cè)看到的立體圖，(b)為從保持面看到的立體圖。圖3(a)為保持部的從保持面?zhèn)瓤吹降母┮晥D，(b)為沿A-A線的剖視圖。圖4為表示變形例的引導(dǎo)槽的構(gòu)造的剖視圖。圖5為表示變形例的引導(dǎo)槽的構(gòu)造的剖視圖。圖6為表示變形例的回旋流產(chǎn)生部的構(gòu)造的俯視圖。附圖標(biāo)記說明10...非接觸保持柄；11...殼體部；12...保持部；13...壓縮空氣供應(yīng)源；14...下部殼體；15...上部殼體；16...架部；17...臂部；18...階梯； 19...凹部；20...通孔；21...隔離部；25...管；26...管連接口 ；28...壓縮空氣供應(yīng)路； 29...軸；30...回旋流產(chǎn)生部；31...端面；32...保持面；33...流入路；35...引導(dǎo)槽； 35a. · ·內(nèi)側(cè)壁面；35b. · ·外側(cè)壁面；35c. · ·底面；36. · ·引導(dǎo)槽；37. · ·引導(dǎo)槽；41. · ·通孔；42. · ·凸部；42a. · ·端面；43. · ·流入路。
具體實施例方式下面，參照圖1至圖3對應(yīng)用本發(fā)明的非接觸保持體的非接觸保持柄的一實施方式進行說明。圖1為非接觸保持柄的分解立體圖。圖2為表示保持部的構(gòu)造的圖，(a)為從保持面的相反側(cè)看到的立體圖，(b)為從保持面?zhèn)瓤吹降牧Ⅲw圖。圖3(a)為保持部的從保持面?zhèn)瓤吹降母┮晥D，圖3 (b)為沿A-A線的剖視圖。如圖1所示，非接觸保持柄10具有殼體部11、作為筒體的保持部12和作為供氣源的壓縮空氣供應(yīng)源13。殼體部11由下部殼體14和固定于該下部殼體14的上部殼體15構(gòu)成。殼體部11 具有配設(shè)保持部12的架部16和與該架部16連接并直線狀延伸的臂部17。該臂部17在手握非接觸保持柄10時作為把手部發(fā)揮作用，在安裝到裝置時作為安裝部發(fā)揮功能。在下部殼體14上形成具有與架部16及臂部17連接的臺階18的多段狀的凹部 19。在下部殼體14的架部16中，將向凹部19的底面開口的截面呈圓狀的四個通孔20配置成矩陣狀。此外，在與臂部17的延伸方向正交的方向且相面對的兩個通孔20之間，具有與臺階18相同高度的隔離部21從凹部19的底面直立設(shè)置。另一方面，上部殼體15呈平板狀。在上部殼體15的一端中，設(shè)有經(jīng)由管子25與壓縮空氣供應(yīng)源13連接的管連接口 26。上部殼體15以與凹部19的臺階18及隔離部21 的上表面接觸的形態(tài)被插入到該凹部19，相對下部殼體14氣密地被固定。即，在殼體部11的內(nèi)部，由下部殼體14和上部殼體15形成與臺階18及隔離部21 的高度對應(yīng)的空間，即、形成從壓縮空氣供應(yīng)源13經(jīng)由管連接口沈供應(yīng)壓縮空氣的壓縮空氣供應(yīng)路觀。另一方面，在上述四個通孔20內(nèi)插入保持部12。如圖2(a)所示，保持部12以其外周面與通孔20面接觸的形態(tài)形成以軸四為中心軸的圓筒形狀，并由筒內(nèi)周面形成圓柱形狀的內(nèi)部空間。保持部12具有與上部殼體15的下表面(接觸面)面接觸的端面31和配置在從下表面稍稍突出的位置的保持面32。各保持部12的保持面32被配置在與軸四正交的同一平面上。保持部12以被上述內(nèi)部空間的頂面為密封部件的上部殼體15的接觸面密封的形態(tài)粘接固定到上部殼體15，同時相對下部殼體15的通孔20氣密地被粘接固定。 而且，通過上述內(nèi)部空間被上部殼體15密封而形成回旋流產(chǎn)生部30。S卩，由保持部12和上部殼體15構(gòu)成非接觸保持體。在保持部12的端面31內(nèi)，凹設(shè)有用于使壓縮空氣供應(yīng)路觀內(nèi)的壓縮空氣流入回旋流產(chǎn)生部30的一對流入路33。一對流入路33其一端位于回旋流產(chǎn)生部30的內(nèi)周面，另一端位于保持部12的外周面，端面31中的開放部分被上部殼體15密封。一對流入路33 形成為，從回旋流產(chǎn)生部30的截面圓的切線方向且在該回旋流產(chǎn)生部30的內(nèi)周面中的相面對位置朝向相反的方向延伸。即，一對流入路33的一端以等間隔地設(shè)在回旋流產(chǎn)生部30 的內(nèi)周面。只要是這種結(jié)構(gòu)，經(jīng)由流入路33流入回旋流產(chǎn)生部30的壓縮空氣，就具有沿上述切線方向的流動，所以能夠誘發(fā)沿回旋流產(chǎn)生部30的內(nèi)周面的流動。其結(jié)果是，能夠在回旋流產(chǎn)生部30內(nèi)有效產(chǎn)生一上述軸四為軸的回旋流。此外，由于在回旋流產(chǎn)生部30中從多個部位并且相面對的位置流入壓縮空氣，所以能夠更有效地在回旋流產(chǎn)生部30產(chǎn)生回旋流。通過這種回旋流產(chǎn)生部30中的壓縮空氣的回旋，在回旋流產(chǎn)生部30的中心部產(chǎn)生基于伯努利定律的負壓，使保持面吸附工件。在回旋流產(chǎn)生部30中回旋的壓縮空氣最終從保持面32中的開口部沿著該保持面32流出。下面，對保持部12的保持面32作更詳細的說明。另外，回旋方向為相反方向的兩個保持部12，除回旋方向相反之外基本構(gòu)造相同。因此，只對一方的回旋方向的保持部12 的保持面32進行說明，對另一方的回旋方向的保持部12的保持面32省略詳細說明。如圖2(b)所示，在保持部12的保持面32中，設(shè)有從該保持面32中的回旋流產(chǎn)生部30的開口部起形成渦旋狀的奇數(shù)個(本實施方式中為三個)引導(dǎo)槽35、36、37。如圖 3(a)所示，引導(dǎo)槽35、36、37以沿著在回旋流產(chǎn)生部30中產(chǎn)生的回旋流的回旋方向的方式形成。引導(dǎo)槽35、36、37以上述軸四為中心分別旋轉(zhuǎn)移動120°的形態(tài)的相同的構(gòu)造形成。 即，引導(dǎo)槽35、36、37的各始端沿開口部的周向等間隔地設(shè)置。從回旋流產(chǎn)生部30流出的壓縮空氣分別導(dǎo)入到引導(dǎo)槽35、36、37之后，向保持面32的外側(cè)流出。此時，流入引導(dǎo)槽35、 36、37的壓縮空氣，由于各引導(dǎo)槽35、36、37的始端沿開口部的周向等間隔地設(shè)置而均勻地流入。另外，在圖3(a)中，用實線表示引導(dǎo)槽35中的壓縮空氣的流動，用雙點劃線表示引導(dǎo)槽36中的壓縮空氣的流動，用虛線表示引導(dǎo)槽37中的壓縮空氣的流動。
如圖3(b)所示，引導(dǎo)槽35具有內(nèi)側(cè)壁面35a，其為在包含回旋流產(chǎn)生器30的軸 29的流路截面中距回旋流產(chǎn)生部30的軸四最近的壁面；外側(cè)壁面35b，其為距軸四最遠的壁面；以及底面35c，其為連接內(nèi)側(cè)壁面3 和外側(cè)壁面35b的壁面。內(nèi)側(cè)壁面35a以流路截面在保持面32側(cè)展開的方式，由相對回旋流產(chǎn)生部30的軸四傾斜的面、即傾斜面構(gòu)成。另一方面，外側(cè)壁面35b由與回旋流產(chǎn)生部30的軸四平行的面、即垂直面構(gòu)成。另外， 引導(dǎo)槽36、37中的內(nèi)側(cè)壁面、外側(cè)壁面和底面也均以相同的方式構(gòu)成。按照由這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成的引導(dǎo)槽35、36、37的話，由于在作為垂直壁面的外側(cè)壁面承受基于回旋流的壓縮空氣的離心力，所以該壓縮空氣很難越過外側(cè)壁面。即，能夠沿著引導(dǎo)槽35、36、37可靠地引導(dǎo)壓縮空氣。此外，由于內(nèi)側(cè)壁面35a由傾斜面構(gòu)成，所以能夠提高構(gòu)成引導(dǎo)槽35的壁部的物理強度。而且，從引導(dǎo)槽35、36、37的開放部分，在該引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣的一部分朝向保持面32流出，該流出的壓縮空氣使保持面32和工件之間產(chǎn)生正壓。而且， 在非接觸保持柄10中，通過該正壓和上述的負壓作用到工件，相對保持面32以非接觸方式保持工件。在此，由于在渦旋狀各引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣而工件上會賦予旋轉(zhuǎn)力。因此，如果將配置成矩陣狀的四個保持部12全部設(shè)為相同回旋方向的結(jié)構(gòu)，則存在由于上述旋轉(zhuǎn)力而導(dǎo)致工件旋轉(zhuǎn)的可能性。針對于此，在本實施方式中，配置成矩陣狀的四個保持部12中的配置于對角位置的兩個保持部，其回旋流的回旋方向相同，以夾持隔離部21 的形態(tài)配置的兩個保持部12，其回旋流的回旋方向相反。只要是這種結(jié)構(gòu)，能夠抵消由于在引導(dǎo)槽中流動的壓縮空氣而承受的旋轉(zhuǎn)力，從而能夠抑制工件的旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是能夠使工件的姿勢穩(wěn)定。此外，在上述的引導(dǎo)槽35、36、37中引導(dǎo)的壓縮空氣，與通過未形成引導(dǎo)槽的保持面向外側(cè)流出的壓縮空氣相比，可以抑制與周邊壓縮空氣的摩擦等而引起的流動紊亂，圓滑地向保持面32的外側(cè)流出。即，很難在引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣產(chǎn)生急劇的減速，能夠使回旋流的回旋方式穩(wěn)定。其結(jié)果是，能夠抑制在回旋流產(chǎn)生部30中產(chǎn)生負壓變動，能夠使工件的姿勢穩(wěn)定。在此，由于壓縮空氣為壓縮性流體，所以若產(chǎn)生壓力損失則體積增加。因此，如果產(chǎn)生壓力損失，則引導(dǎo)槽中的壓縮空氣的流速增大。而且，由于該流速的增大，壓縮空氣更容易產(chǎn)生壓力損失。即，容易產(chǎn)生引導(dǎo)槽中的壓縮空氣的壓力變化。針對于此，在本實施方式中，使壓縮空氣通過三個引導(dǎo)槽35、36、37流出，由此例如與使壓縮空氣通過具有相同流路截面積的一個引導(dǎo)槽流出的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制剛流入該引導(dǎo)槽之后的壓縮空氣的流速。由此，即使在引導(dǎo)槽35、36、37中形成壓損區(qū)域，也能與該抑制的流速部分對應(yīng)地降低在該引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣的壓力損失。并且， 由于抑制了在引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣的流速，所以對于從該引導(dǎo)槽35、36、37 的開放部分流出而產(chǎn)生正壓的壓縮空氣而言，也能抑制其流速。由此，即使在保持面32形成壓損區(qū)域，也能與該抑制的流速部分對應(yīng)地降低該壓損區(qū)域中的壓力損失。即，通過在保持面32形成引導(dǎo)槽35、36、37，能夠降低在該引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣的壓力損失及從該引導(dǎo)槽35、36、37的開放部分流出而產(chǎn)生正壓的壓縮空氣的壓縮損失。換言之，能夠使在引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣即產(chǎn)生正壓之前的壓縮空氣及從引導(dǎo)槽35、36、 37流出的壓縮空氣即產(chǎn)生正壓的壓縮空氣均穩(wěn)定。其結(jié)果是，很難產(chǎn)生局部性的正壓的下降，能夠使工件的姿勢穩(wěn)定。在此，例如即使是一個引導(dǎo)槽，也能通過加大該引導(dǎo)槽的流路截面積，抑制剛流入引導(dǎo)槽之后的壓縮空氣的流速。但是，為了將在回旋流產(chǎn)生部30產(chǎn)生的負壓有效作用到工件，優(yōu)選地將引導(dǎo)槽形成得淺。即，優(yōu)選地，加大引導(dǎo)槽的流路截面積時擴大該引導(dǎo)槽的底面。但是，擴大了底面的引導(dǎo)槽，壓縮空氣的流動接近于在沒有引導(dǎo)槽的保持面流動的壓縮空氣的流動。因此，在擴大了底面的引導(dǎo)槽中流動的壓縮空氣，容易產(chǎn)生由摩擦等引起的急劇的減速，容易造成上述的負壓變動。針對于此，按照上述的結(jié)構(gòu)，通過形成多個引導(dǎo)槽35、 36,37來抑制在引導(dǎo)槽中流動的壓縮空氣的流速，與為了加大流路截面積而擴大底面的引導(dǎo)槽相比，能夠抑制由摩擦等引起的急劇的減速。此外，在引導(dǎo)槽的終端附近，伴隨壓縮空氣像保持面32的外側(cè)流出而產(chǎn)生急劇的壓力下降。因此，例如在只設(shè)置一個引導(dǎo)槽的情況下，這種終端附近的急劇的壓力下降在一個部位產(chǎn)生，所以存在工件卡在壓力下降的部分而導(dǎo)致傾斜的可能性。針對于此，在本實施方式中，三個引導(dǎo)槽35、36、37，以回旋流產(chǎn)生部30的軸四為中心分別旋轉(zhuǎn)移動120°的形態(tài)的相同的構(gòu)造形成。即，三個引導(dǎo)槽35、36、37的終端在以回旋流產(chǎn)生部30的軸四為中心的圓周上等間隔地配置。按照這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒏饕龑?dǎo)槽35、36、37的終端附近的壓力下降，以軸四為中心均勻地作用到工件。其結(jié)果是，能夠抑制由引導(dǎo)槽終端附近的壓力下降引起的工件的傾斜，能夠使工件的姿勢更為穩(wěn)定。如以上的說明，根據(jù)本實施方式的非接觸保持柄10，能夠得到如下效果。(1)在上述實施方式的保持面32設(shè)有引導(dǎo)槽35、36、37，這些引導(dǎo)槽35、36、37對從回旋流產(chǎn)生部30流出的壓縮空氣進行引導(dǎo)并向保持面32的外側(cè)流出。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在引導(dǎo)槽35、36、37內(nèi)流動的壓縮空氣，與周邊壓縮空氣的摩擦等引起的流動紊流得到抑制， 圓滑地從保持面32的外側(cè)流出。由此，很難產(chǎn)生從回旋流產(chǎn)生部30流出的壓縮空氣的急劇減速，能夠使回旋流的回旋狀態(tài)穩(wěn)定。其結(jié)果是，能夠抑制在回旋流產(chǎn)生部30產(chǎn)生的負壓的變動，使工件的姿勢穩(wěn)定。(2)此外，通過在保持面32設(shè)置三個引導(dǎo)槽35、36、37，能夠抑制在該引導(dǎo)槽35、 36,37中流動的壓縮空氣的流速。由此，即使在引導(dǎo)槽35、36、37中形成壓損區(qū)域的情況下， 也能以該抑制的流速部分對應(yīng)地降低引導(dǎo)槽35、36、37的壓損區(qū)域中的壓力損失。(3)并且，還能抑制從引導(dǎo)槽35、36、37的開放部分流出而產(chǎn)生正壓的壓縮空氣的流速。由此，即使在引導(dǎo)槽35、36、37形成壓損區(qū)域的情況下，也能以該抑制的流速部分對應(yīng)地降低引導(dǎo)槽35、36、37的壓損區(qū)域中的壓力損失。(4)根據(jù)上述( (3)，能夠使從回旋流產(chǎn)生部30流出的壓縮空氣的壓力穩(wěn)定。其結(jié)果是，很難產(chǎn)生局部性的正壓下降，能夠使工件的姿勢穩(wěn)定。(5)根據(jù)上述實施方式，將引導(dǎo)槽35、36、37的始端以等間隔的形式配置到回旋流產(chǎn)生部30的開口部，使壓縮空氣均勻地流入到該引導(dǎo)槽35、36、37。此外，將引導(dǎo)槽35、36、 37的終端在以回旋流產(chǎn)生部30的軸四為中心的圓周上等間隔地配置。按照這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒏饕龑?dǎo)槽35、36、37終端附近的急劇壓力下降，以軸四為中心均勻地是加大到工件。其結(jié)果是，能夠抑制由引導(dǎo)槽出口附近的急劇的壓力下降引起的工件的傾斜，能夠使工件的姿勢更為穩(wěn)定。(6)根據(jù)上述實施方式，將構(gòu)成引導(dǎo)槽35的外側(cè)壁面3 用與回旋流產(chǎn)生部30的軸四平行的垂直面來構(gòu)成。按照這種結(jié)果，能夠在外側(cè)壁面3 接受基于回旋流的壓縮空氣的離心力，該壓縮空氣很難越過外側(cè)壁面3 。其結(jié)果是，能夠?qū)嚎s空氣沿著引導(dǎo)槽35 可靠地進行引導(dǎo)。(7)根據(jù)上述實施方式，將構(gòu)成引導(dǎo)槽35的內(nèi)側(cè)壁面35a以流路截面在保持面32 側(cè)展開的方式用相對回旋流產(chǎn)生部30的軸四傾斜的傾斜面來構(gòu)成。按照這種結(jié)構(gòu)，能夠提高劃分引導(dǎo)槽35的壁部的物理強度。(8)根據(jù)上述實施方式，一對流入路33在回旋流產(chǎn)生部30的截面圓的切線方向且在回旋流產(chǎn)生部30的內(nèi)周面相面對的位置朝向相反的方向延伸形成。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，流入回旋流產(chǎn)生部30的壓縮空氣具有沿著上述切線方向的流動，誘發(fā)沿著回旋流產(chǎn)生部30的內(nèi)周面的流動。其結(jié)果是，能夠使回旋流產(chǎn)生部30有效地產(chǎn)生回旋流。(9)此外，在回旋流產(chǎn)生部30，從多個部位并且從相面對的部位流入壓縮空氣。其結(jié)果是，能夠使回旋流產(chǎn)生部30更有效地產(chǎn)生回旋流。(10)在上述實施方式的非接觸保持柄10中，將多個保持部12由回旋方向不同的多個保持部12來構(gòu)成。根據(jù)這種結(jié)果，能夠抵消在引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣賦予工件的旋轉(zhuǎn)力。(11)根據(jù)上述實施方式的非接觸保持柄10，在各保持部12的回旋流產(chǎn)生部30，流入氣體供應(yīng)路中存在的壓縮空氣。即，在各保持部12的回旋流產(chǎn)生部30，從共通的供氣路流入壓縮空氣。其結(jié)果，在回旋流產(chǎn)生部30均等地流入壓縮空氣，能夠使在該回旋流產(chǎn)生部30產(chǎn)生的負壓相等。另外，上述實施方式還可如下變更。在上述實施方式中，使壓縮空氣通過壓縮空氣供應(yīng)路28流入各保持部12的回旋流產(chǎn)生部30。即，通過共通的壓縮空氣供應(yīng)路觀向各回旋流產(chǎn)生部30供應(yīng)壓縮空氣。但不限于此，也可以以各保持部12中的負壓變?yōu)橄嗟鹊姆绞?，向各回旋流產(chǎn)生部30分別流入壓縮空氣。即使是這種結(jié)構(gòu)，能夠得到與上述(1) (10)類似的效果。在上述實施方式中，將多個保持部12由相同個數(shù)的回旋方向不同的保持部12來構(gòu)成。但不限于此，只要不受引導(dǎo)槽35、36、37中流動的壓縮空氣賦予工件的旋轉(zhuǎn)力，則例如也可以只由回旋方向相同的保持部12構(gòu)成。即使是這種結(jié)構(gòu)，也能得到與上述(1) (9)(11)類似的效果。在上述實施方式中，將回旋流產(chǎn)生部30由保持部12和上部殼體15來構(gòu)成。但不限于此，回旋流產(chǎn)生部也可以由在保持部12的保持面32開口的凹部形成。此時，流入路 30由在保持部12和回旋流產(chǎn)生部30開口的通孔構(gòu)成。即使是這種結(jié)構(gòu)，也能得到與上述 ⑴ (11)類似的效果。在上述實施方式中，將作為筒體的保持部12由圓筒體構(gòu)成，但筒體的形狀并不限于圓筒體。在上述實施方式中，流入路33在回旋流產(chǎn)生部30的內(nèi)周面等間隔地形成開口，并且沿著截面圓的切線方向延伸形成。但是，流入路33只要能夠在回旋流產(chǎn)生部30產(chǎn)生回旋流，則回旋流產(chǎn)生部30的內(nèi)周面的開口位置、延伸方向也不限于上述的形態(tài)。即使是這種結(jié)構(gòu)，也能得到與上述(1) (7) (10) (11)類似的效果。在上述實施方式的引導(dǎo)槽35中，內(nèi)側(cè)壁面35a以流路截面在保持面32側(cè)展開的
9方式由相對回旋流產(chǎn)生部30的軸四傾斜的面、即傾斜面構(gòu)成，同時外側(cè)壁面35b由與回旋流產(chǎn)生部30的軸四平行的面即垂直面構(gòu)成。但是，引導(dǎo)槽35不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，如圖4所示，內(nèi)側(cè)壁面3 和外側(cè)壁面3 均由與回旋流產(chǎn)生部30的軸四平行的面即垂直面構(gòu)成。只要是這種結(jié)構(gòu)，則能夠得到與上述(1) (11)類似的效果，此外能夠簡單的形成引導(dǎo)槽35，同時能夠進一步提高劃分相鄰的引導(dǎo)槽的壁部的機械強度。此外，例如，如圖5中的實線所示，外側(cè)壁面3 還可以以覆蓋底面35c的方式由相對回旋流產(chǎn)生部30的軸四傾斜的傾斜面、即懸伸面構(gòu)成。此外，如圖5的虛線所示，外側(cè)壁面35b以覆蓋底面35c的方式由向回旋流產(chǎn)生部30的軸四彎曲的壁面即懸伸壁面構(gòu)成。只要是這種結(jié)構(gòu)，能夠得到與上述(1) (11)類似的效果，能夠較長地維持在引導(dǎo)槽中流動的壓縮空氣的層流狀態(tài)。在上述實施方式中，在保持面32中形成有三個引導(dǎo)槽35、36、37。形成于保持面 32的引導(dǎo)槽，只要為三個以上的奇數(shù)且該引導(dǎo)槽的終端以回旋流產(chǎn)生部四的中心的圓周上等間隔地配置即可，例如，也可以在保持面形成五個引導(dǎo)槽。即使是這種結(jié)構(gòu)，也能得到與上述(1) (11)類似的效果。在上述實施方式中，由保持部12和上部殼體15形成回旋流產(chǎn)生部。但是不限于此，如圖6所示，回旋流產(chǎn)生部也可以由下部殼體14以及上部殼體15、保持部12構(gòu)成。而且，在圖6中與上述實施方式相同的構(gòu)成標(biāo)記相同符號。如后所述，在下部殼體14的架部16中具有構(gòu)成回旋流產(chǎn)生部的通孔41。該通孔 41為貫通凸部42的孔，該凸部42以具有與隔離部21相同高度的形態(tài)從凹部19的底面直立設(shè)置而成。在凸部42上且與上部殼體15抵接的端面4 中，凹設(shè)有一對流入路43，該一對流入路43在通孔41的截面圓的切線方向且從該通孔41的內(nèi)周面朝向相反的方向延伸形成。即，壓縮空氣供應(yīng)路38內(nèi)的壓縮空氣，可以通過一對流入路43流入通孔41。另一方面，保持部在保持面32形成有引導(dǎo)槽35、36、37，并且形成具有與下部殼體14的通孔41中的截面圓相同的截面圓的通孔的圓筒形狀。而且，還可以以下部殼體14的通孔41與保持部12的通孔的中心軸一致的方式粘接固定下部殼體14和保持部，并用這些通孔構(gòu)成回旋流產(chǎn)生部。即使是這種結(jié)構(gòu)，也能得到與上述(1) (11)類似的效果。在上述實施方式的非接觸保持柄10中，作為氣體使用了壓縮空氣，但氣體還可以是例如非活性氣體。
權(quán)利要求
1.一種非接觸保持體，具備筒體，所述筒體在與工件相面對的保持面具有與筒內(nèi)周面連接的開口，通過流入到所述筒體內(nèi)部的氣體的回旋流來在所述開口處形成負壓，并且通過從設(shè)于所述保持面的所述開口流出的所述氣體來在該保持面和所述工件之間形成正壓，由此在所述工件與所述保持面不接觸的狀態(tài)下將所述工件保持于所述保持面，其特征在于， 在所述保持面設(shè)置2Π+1個引導(dǎo)槽，其中η為正整數(shù)，所述引導(dǎo)槽被形成為沿著所述回旋流的回旋方向的卷繞方向的渦旋狀，并具有與所述開口連通的始端，對從該始端流入的氣體沿著所述卷繞方向進行引導(dǎo)， 在以所述開口為中心的圓周上等間隔地配置所述引導(dǎo)槽的終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸保持體，其特征在于， 設(shè)于所述保持面的所述開口為圓形狀，所述引導(dǎo)槽的始端被等間隔地配置在所述開口的周向上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸保持體，其特征在于， 所述引導(dǎo)槽具備作為與所述開口相對近的壁面的內(nèi)側(cè)壁面； 作為與所述開口相對遠的壁面的外側(cè)壁面； 將所述內(nèi)側(cè)壁面和所述外側(cè)壁面連接起來的底面， 所述外側(cè)壁面為與所述保持面的法線平行的面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸保持體，其特征在于， 所述引導(dǎo)槽具備作為與所述開口相對近的壁面的內(nèi)側(cè)壁面； 作為與所述開口相對遠的壁面的外側(cè)壁面； 將所述內(nèi)側(cè)壁面和所述外側(cè)壁面連接起來的底面， 所述外側(cè)壁面為相對所述保持面的法線而向所述開口側(cè)傾斜的傾斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的非接觸保持體，其特征在于， 所述筒體為圓筒體，并具有流入路，所述流入路在所述筒內(nèi)周面具有開口且沿所述筒內(nèi)周面的切線方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非接觸保持體，其特征在于，所述流入路在所述筒內(nèi)周面沿該筒內(nèi)周面的周向等間隔地配置。
7.一種非接觸保持柄，是具備架部和與所述架部連接的壁部的非接觸保持柄，所述架部保持權(quán)利要求1至6中任一項所述的多個非接觸保持體，其特征在于，所述多個非接觸保持體，由所述保持面被配置在同一平面且相同個數(shù)的所述回旋流的回旋方向互不相同的非接觸保持體構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非接觸保持體及非接觸保持柄。非接觸保持體具備筒體，該筒體在與工件相面對的保持面具有與筒內(nèi)周面連接的開口，通過流入到上述筒體內(nèi)部的氣體回旋流來在上述開口形成負壓，通過從設(shè)在上述保持面的上述開口流出的上述氣體來在該保持面和上述工件之間形成正壓，由此在上述工件與上述保持面不接觸的狀態(tài)下將上述工件保持于上述保持面，其中，在上述保持面在上述保持面設(shè)置2n+1個引導(dǎo)槽，其中n為正整數(shù)，上述引導(dǎo)槽被形成為沿著上述回旋流的回旋方向的卷繞方向的渦旋狀，并具有與上述開口連通的始端，對從該始端流入的氣體沿著上述卷繞方向進行引導(dǎo)，在以上述開口為中心的圓周上等間隔地配置上述引導(dǎo)槽的終端。
文檔編號B65G49/06GK102152969SQ20101062332
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者原田賢一, 守屋智德 申請人:精工愛普生株式會社