CN117916175A - 高架输送车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的高架输送车具备：行驶部，沿着行驶轨道行驶；升降部，设置于行驶部；夹持单元，通过升降部而升降，并把持物品；加速度计，设置于夹持单元；以及控制装置，识别夹持单元的升降动作状态，基于该升降动作状态和加速度计的检测结果，判别夹持单元有无异常。

Description

高架输送车

技术领域

本公开涉及高架输送车。

背景技术

公知有沿着行驶轨道行驶并输送容器的高架输送车。专利文献1所记载的高架输送车具备：行驶部，沿着行驶轨道行驶；升降部，设置于行驶部；以及保持部，通过升降部而升降，并保持容器所具有的凸缘部。在保持部设置有与形成于凸缘部的凹部嵌合的作为定位部的中心锥体。中心锥体相对于保持部升降自如，通过检测部检测中心锥体相对于保持部的相对上升动作。控制部基于中心锥体的相对上升动作(或上升量)，识别出保持部到达了应进行把持动作的高度位置。控制部在该高度位置处使保持部的下降停止，使保持部执行把持动作。

专利文献1：国际公开第2018/179931号

然而，例如，存在容器没有载置在载置面上适当的位置的可能性。如图9的(a)所示，当容器90相对于下降的夹持单元(保持部)6的位置偏移时，存在中心锥体8不与凹部91a嵌合而与凸缘部91的其他部分接触的可能性(参照图9的(b))。存在即使在这种情况下，也检测到中心锥体8相对于夹持单元6的相对上升动作，开始把持动作的可能性(参照图9的(c))。在该情况下，夹持单元6的爪部件6a不进入凸缘部91的下侧。因此，直到夹持单元6上升前可能会发生各种错误，但期望在开始把持动作之前，能够检测到这样的夹持单元6中的异常。

发明内容

本公开对能够可靠地检测夹持单元中的把持动作开始时等的异常的高架输送车进行说明。

本公开的一个方式所涉及的高架输送车具备：行驶部，沿着行驶轨道行驶；升降部，设置于行驶部；夹持单元，通过升降部而升降，并把持物品；加速度计，搭载于夹持单元；以及控制装置，识别夹持单元的升降动作状态，基于升降动作状态和加速度计的检测结果，判别夹持单元有无异常。

根据该高架输送车，加速度计检测在夹持单元中产生的加速度等。控制装置基于夹持单元的升降动作状态和加速度计的检测结果，判别夹持单元有无异常。在仅使用加速度计的检测结果的情况下，存在尽管夹持单元进行正常的动作，却判定为发生了异常的可能性，但通过考虑夹持单元的升降动作状态，能够可靠地检测夹持单元有无异常。

控制装置也可以根据夹持单元停止在把持位置的状态下的加速度计的检测值是否超过预先设定的第一设定值来判别夹持单元有无异常。在该情况下，能够可靠地检测是否开始把持动作也没有问题。例如，能够防止在夹持单元欲把持物品时，对物品施加过度的冲击等。

控制装置也可以根据夹持单元的升降动作中的加速度计的检测值是否超过预先设定的第二设定值来判别夹持单元有无异常。在该情况下，能够可靠地检测是否继续升降动作也没有问题。例如，能够防止在夹持单元上升或下降时，对物品施加过度的冲击等。

加速度计也可以至少能够检测夹持单元在铅垂方向上的加速度。在该情况下，能够检测夹持单元的铅垂方向的摇晃或冲击等。

加速度计也可以检测夹持单元在分别与铅垂方向正交且相互正交的第一水平方向及第二水平方向上的加速度。在该情况下，也能够检测夹持单元的水平方向的摇晃或冲击等。也能够检测在夹持单元的停止状态下，夹持单元的倾斜。

根据本公开的高架输送车，能够可靠地检测夹持单元中的异常。

附图说明

图1是本公开的一个实施方式所涉及的高架输送车的侧视图。

图2是高架输送车中的控制装置的功能框图。

图3是表示夹持单元的把持控制中有无异常的检测状态的图。

图4是表示夹持单元的把持控制中的处理步骤的流程图。

图5是表示夹持单元的装货时的上升控制中有无异常的检测状态的图。

图6是表示夹持单元的装货时的上升控制中的处理步骤的流程图。

图7是表示夹持单元的卸货时的下降控制中有无异常的检测状态的图。

图8是表示夹持单元的卸货时的下降控制中的处理步骤的流程图。

图9的(a)～图9的(c)是表示由于物品的位置偏移等而无法适当地进行把持控制的情况的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。此外，在附图的说明中，对同一要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。

如图1所示，高架输送车1沿着在制造半导体器件的洁净室的顶棚附近铺设的行驶轨道101行驶。高架输送车1对收容有多片半导体晶片的容器亦即FOUP(物品)90进行输送。高架输送车1相对于设置于对半导体晶片实施各种处理的处理装置的装载口(移载目的地)102进行FOUP90的移载。即，高架输送车1回收配置在装载口102的载置面102a上的FOUP90，或者将FOUP90配置于装载口102的载置面102a。

高架输送车1具备行驶部2、横向进给部3、转动部4、升降部5、夹持单元6以及控制装置7。行驶部2例如通过从沿着行驶轨道101铺设的高频电流线以无接触的方式接受电力的供给而沿着行驶轨道101行驶。横向进给部3使转动部4、升降部5以及夹持单元6相对于行驶轨道101所延伸的方向在横向上移动。转动部4使升降部5及夹持单元6在水平面内转动。升降部5具有多根带(悬吊部件)5a，夹持单元6安装在带5a的下端部。升降部5通过抽出或卷绕多根带(悬吊部件)5a，使夹持单元6升降。夹持单元6通过使一对爪部件6a关闭，把持FOUP90所具有的凸缘部91。夹持单元6通过使一对爪部件6a打开，解除凸缘部91的把持状态。控制装置7是由CPU(处理器)、ROM以及RAM等构成的电子控制单元。控制装置7对高架输送车1的各部的动作进行控制。

在图1中一并记载了XYZ轴。图中的Y方向是高架输送车1的行驶方向，图中的X方向是通过横向进给部3使夹持单元6等移动的横向移动方向。图中的Z方向是铅垂方向。高架输送车1使夹持单元6沿着Z方向下降，另外，使夹持单元6沿着Z方向上升。高架输送车1的行驶方向(Y方向；第一水平方向)以及基于横向进给部3的横向移动方向(X方向；第二水平方向)分别与铅垂方向(Z方向)正交，并且相互正交。此外，在后述的说明中参照的图3、图5以及图7也同样地一并记载了XYZ轴。

高架输送车1例如还具备中心锥体(定位部)8、轧头10以及凸缘检测部20。在FOUP90的凸缘部91的中央形成有向上方敞开的凹部91a。中心锥体8是为了夹持单元6相对于FOUP90的定位，而与凸缘部91的凹部91a嵌合的部件。中心锥体8、轧头10以及凸缘检测部20设置于夹持单元6。中心锥体8、轧头10以及凸缘检测部20安装于夹持单元6的基部(未图示)。中心锥体8被安装于基部的弹簧(未图示)向下方施力，并且相对于夹持单元6上下移动自如。

在进行载置于装载口102的FOUP90的装货时，通过控制装置7对夹持单元6进行下降控制，中心锥体8嵌合于凸缘部91的凹部91a。当夹持单元6进一步因自重而下降时，中心锥体8相对于夹持单元6相对上升。利用凸缘检测部20的由投光部及受光部构成的光断续器、和在其光轴上通过的轧头10的遮光板部，控制装置7识别出夹持单元6到达了把持位置P1(参照图3)。控制装置7使夹持单元6的下降停止，使夹持单元6关闭一对爪部件6a。爪部件6a关闭，由此爪部件6a进入凸缘部91的下侧。然后，控制装置7使基于升降部5的夹持单元6的上升开始。保持着FOUP90的夹持单元6将FOUP90配置于装载口102的载置面102a时，即卸货时的动作与装货时的动作相反。

使用中心锥体8、轧头10以及凸缘检测部20的夹持单元6的位置的识别以及夹持单元6对FOUP90的把持状态的识别例如通过上述专利文献1(国际公开第2018/179931号)中记载的结构及方法来实现。然而，也可以通过除此以外的公知的结构及方法，进行夹持单元6的位置的识别以及夹持单元6对FOUP90的把持状态的识别。

升降部5具有升降马达(未图示)，升降马达通过抽出带5a而使夹持单元6下降，升降马达通过卷起带5a而使夹持单元6上升。升降马达由控制装置7驱动控制。控制装置7通过接收来自升降马达的与旋转相关的信号，能够检测带5a的抽出量(带长度)。控制装置7能够基于带5a的抽出量(带长度)，检测夹持单元6的位置(高度位置)。

如图5所示，高架输送车1具备检测夹持单元6的摇晃的摇晃检测部40。摇晃检测部40例如安装于升降部5。摇晃检测部40例如具有投光部及受光部，这些投光部及受光部朝向下方露出。另一方面，在夹持单元6的上表面安装有反射板41。以夹持单元6笔直地垂下的状态(即带5a沿铅垂方向延伸的状态)为基准，摇晃检测部40朝向下方射出光，并检测到由反射板41反射的反射光，由此能够检测出夹持单元6没有摇晃。换言之，摇晃检测部40没有检测到反射光(不能检测到反射光)，由此能够检测出夹持单元6摇晃规定量以上。摇晃检测部40将夹持单元6的摇晃的检测结果输出(发送)给控制装置7。

接着，对用于检测夹持单元6中的异常(例如，在夹持单元6中产生的倾斜、摇晃或冲击等)的结构进行说明。在本实施方式的夹持单元6搭载有加速度计9(参照图1)。加速度计9例如安装于夹持单元6的基部。加速度计9例如是能够检测Z方向、X方向以及Y方向的每一个上的加速度的3轴加速度传感器。加速度计9的型号没有特别限定。作为加速度计9，例如可以应用静电电容式的传感器，也可以应用压阻式的传感器。此外，也可以在夹持单元6搭载三个分别能够检测Z方向、X方向以及Y方向的加速度的单轴加速度传感器。

控制装置7判别夹持单元6有无异常。参照图2，对控制装置7所具备的各功能进行说明。图2是高架输送车1中的控制装置7的功能框图。控制装置7具有位置取得部31、摇晃取得部32、加速度取得部33、存储部34以及异常判别部36。位置取得部31被输入从带5a的升降马达及凸缘检测部20输出的信号，并基于所输入的信号来取得夹持单元6的位置(高度位置)。位置取得部31通过取得夹持单元6的位置，来识别夹持单元6的升降动作状态。夹持单元6的升降动作状态包括夹持单元6停止在把持位置P1(参照图3)等的状态、夹持单元6上升的状态、以及夹持单元6下降的状态。位置取得部31在夹持单元6上升的期间，监视夹持单元6到达上升时的减速开始位置P2(参照图5)等。另外，位置取得部31在夹持单元6下降的期间，监视夹持单元6到达下降时的减速开始位置P3(参照图7)等。摇晃取得部32被输入从摇晃检测部40输出的信号，并取得夹持单元6的摇晃(摇晃量)。加速度取得部33被输入从夹持单元6内的加速度计9输出的检测信号，并取得在夹持单元6中产生的加速度。

异常判别部36基于夹持单元6的升降动作状态和加速度计9的检测结果，判别夹持单元6有无异常。存储部34存储在异常判别部36中使用的各种阈值。更详细而言，存储部34存储第一设定值，该第一设定值是用于在夹持单元6停止在把持位置P1(参照图3)的状态下判别夹持单元6有无异常的阈值。第一设定值例如是与夹持单元6的Z方向的加速度(相对于Z方向的倾斜)相关的阈值。另外，存储部34存储第二设定值，该第二设定值是用于在夹持单元6的升降动作中(升降状态)判别夹持单元6有无异常的阈值。第二设定值例如是与夹持单元6的Z方向的加速度相关的阈值。第二设定值例如也可以是与夹持单元6的X方向以及/或者Y方向的加速度相关的阈值。

控制装置7还具有升降控制部37、把持控制部38以及通知控制部39。升降控制部37通过控制升降部5的升降马达，使夹持单元6下降、停止或者上升。当由位置取得部31识别出夹持单元6位于把持位置P1时，把持控制部38对夹持单元6的爪部件6a进行开闭控制。当由异常判别部36判别为在夹持单元6中发生异常时，通知控制部39例如使设置于上位控制器等的警报等通知装置工作而报告错误。

接着，参照图3以后，对高架输送车1的各种升降动作状态下的夹持单元6有无异常的判别方法进行说明。图3是表示夹持单元6的把持控制中有无异常的检测状态的图。图4是表示该把持控制中的处理步骤的流程图。如图3及图4所示，升降控制部37对把持(保持)着FOUP90的状态下的夹持单元6进行下降控制(步骤S11)。接着，位置取得部31基于从凸缘检测部20输出的信号，识别出夹持单元6位于把持位置P1(步骤S12)。升降控制部37对夹持单元6的下降进行停止控制(步骤S13)。在夹持单元6停止在把持位置P1的状态下，加速度取得部33取得从加速度计9输出的加速度的检测值(步骤S14)。异常判别部36判断加速度计9中的检测值是否超过预先设定的第一设定值(步骤S15)。

在夹持单元6位于FOUP90的正上方，中心锥体8适当地嵌合于凸缘部91的凹部91a的情况下，夹持单元6保持大致水平的姿势(参照图3)。在这种情况下，加速度计9中的检测值成为第一设定值以下，异常判别部36判断为没有异常(步骤S15；否)。然后，把持控制部38对夹持单元6进行把持控制，使爪部件6a关闭并执行把持动作(步骤S16)。在把持动作中，夹持单元6的爪部件6a进入凸缘部91的下侧。另一方面，例如，在产生图9的(b)所示的嵌合不良的情况下，加速度计9中的检测值超过第一设定值，异常判别部36判断为具有异常(步骤S15；是)。然后，通知控制部39控制通知装置使其报告错误(步骤S17)。

通过以上说明的一系列控制，执行夹持单元6中的把持控制。在由于FOUP90的位置偏移等而不能适当地进行把持控制的情况下，夹持单元6倾斜，加速度计9检测到该倾斜，因此不执行把持动作(即爪部件6a不关闭)，并报告错误。第一设定值被设定为与比在中心锥体8适当地嵌合的状态下可能产生的夹持单元6的最大倾斜大的倾斜相当的值。

根据本实施方式的高架输送车1，加速度计9检测在夹持单元6中产生的加速度等。控制装置7基于夹持单元6的升降动作状态和加速度计9的检测结果，判别夹持单元6有无异常。在仅使用加速度计9的检测结果的情况下，存在尽管夹持单元6进行正常的动作，却判别为发生了异常的可能性，但通过考虑夹持单元6的升降动作状态(在上述例子中为停止状态)，能够可靠地检测夹持单元6有无异常。

控制装置7根据夹持单元6停止在把持位置P1的状态下的加速度计9的检测值是否超过预先设定的第一设定值，判别夹持单元6有无异常。因此，能够可靠地检测是否开始把持动作也没有问题。例如，能够防止在夹持单元6欲把持FOUP90时，对FOUP90施加过度的冲击。

加速度计9能够检测夹持单元6在Z方向、X方向以及Y方向上的加速度。因此，能够检测在夹持单元6的停止状态下，夹持单元6的倾斜。

接着，参照图5及图6，对夹持单元6的上升状态下的夹持单元6有无异常的判别方法进行说明。图5是表示夹持单元6的装货时的上升控制中有无异常的检测状态的图。图6是表示该上升控制中的处理步骤的流程图。如图5及图6所示，升降控制部37对把持(保持)着FOUP90的状态下的夹持单元6进行上升控制(步骤S21)。在夹持单元6开始上升后，由摇晃取得部32执行摇晃的取得及监视(步骤S22)，另外，开始基于加速度取得部33及异常判别部36的冲击检测的监视(步骤S23)。在摇晃检测部40及反射板41中的光发射和接收成立的期间，摇晃取得部32不报告错误。但是，即使在这样的摇晃落入允许范围内的状态下，有时也对上升中的夹持单元6施加冲击或振动等。当在步骤S23中加速度取得部33取得从加速度计9输出的加速度的检测值时，异常判别部36判断加速度计9中的检测值是否超过预先设定的第二设定值(步骤S24)。

当异常判别部36判断为加速度计9中的检测值为第二设定值以下时(步骤S24；否)，继续夹持单元6的上升控制，位置取得部31识别出夹持单元6位于上升时的减速开始位置P2(步骤S25)。如图5中假想线所示，该上升时的减速开始位置P2也可以由检测夹持单元6上升到升降部5附近的传感器(未图示)识别。以夹持单元6到达了上升时的减速开始位置P2，异常判别部36使冲击检测的监视结束(步骤S26)。之后，通过升降控制部37使夹持单元6以减速后的升降速度进一步上升，夹持单元6到达原点位置(上升端)(步骤S27)。

在对上升中的夹持单元6施加了冲击或振动等的情况下，在步骤S24中，异常判别部36判断为加速度计9中的检测值超过第二设定值(步骤S24；是)，通知控制部39控制通知装置并使其报告错误(步骤S28)。

接着，参照图7及图8，对夹持单元6的下降状态下的夹持单元6有无异常的判别方法进行说明。图7是表示夹持单元6的卸货时的下降控制中有无异常的检测状态的图。图8是表示该下降控制中的处理步骤的流程图。如图7及图8所示，升降控制部37对把持(保持)着FOUP90的状态下的夹持单元6进行下降控制(步骤S31)。在夹持单元6开始下降后，由摇晃取得部32执行摇晃的取得及监视(步骤S32)，另外，开始基于加速度取得部33及异常判别部36的冲击检测的监视(步骤S33)。在摇晃检测部40及反射板41中的光发射和接收成立的期间，摇晃取得部32不报告错误。但是，即使在这样的摇晃落入允许范围的状态下，有时也对下降中的夹持单元6施加冲击或振动等。当在步骤S33中，加速度取得部33取得从加速度计9输出的加速度的检测值时，异常判别部36判断加速度计9中的检测值是否超过预先设定的第二设定值(步骤S34)。

此外，下降控制(卸货时的控制)中的第二设定值与上述上升控制(装货时的控制)中的第二设定值相同，但它们也可以不同。下降控制中的第二设定值也可以比上升控制中的第二设定值小。下降控制中的第二设定值也可以比上升控制中的第二设定值大。第二设定值被设定为超过在夹持单元6的通常的上升控制或通常的下降控制中可能产生的夹持单元6的规定加速度的范围的值。

当异常判别部36判断为加速度计9中的检测值为第二设定值以下时(步骤S34；否)，继续夹持单元6的下降控制，位置取得部31识别出夹持单元6位于下降时的减速开始位置P3(步骤S35)。如图7中假想线所示，该下降时的减速开始位置P3是移至自动示教或蠕变控制的开始位置，被设定为比上述把持位置P1稍高的位置。以夹持单元6到达了下降时的减速开始位置P3，异常判别部36使冲击检测的监视结束(步骤S36)。之后，通过升降控制部37使夹持单元6以减速后的下降速度进一步下降，位置取得部31识别出夹持单元6位于把持位置P1(步骤S37)。然后，把持控制部38对夹持单元6进行解除控制，使爪部件6a打开而解除利用夹持单元6的把持状态(步骤S38)。

在对下降中的夹持单元6施加了冲击或振动等的情况下，在步骤S34中，异常判别部36判断为加速度计9中的检测值超过第二设定值(步骤S34；是)，通知控制部39控制通知装置而使其报告错误(步骤S39)。

根据本实施方式的高架输送车1，加速度计9检测在夹持单元6中产生的加速度等。控制装置7基于夹持单元6的升降动作状态和加速度计9的检测结果，判别夹持单元6有无异常。在仅使用加速度计9的检测结果的情况下，存在尽管夹持单元6进行正常的动作，却判别为发生了异常的可能性，但通过考虑夹持单元6的升降动作状态(在上述例子中为上升状态或下降状态)，能够可靠地检测夹持单元6有无异常。

控制装置7根据夹持单元6的升降动作中的加速度计9的检测值是否超过预先设定的第二设定值，判别夹持单元6有无异常。因此，能够可靠地检测是否继续升降动作也没有问题。例如，能够防止在夹持单元6上升或下降时，对FOUP90施加过度的冲击等。

加速度计9能够检测夹持单元6在Z方向、X方向以及Y方向上的加速度。因此，也能够检测夹持单元6中的水平方向的摇晃或冲击等。

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。例如，加速度计9的结构不限于上述实施方式中的3轴加速度传感器。也可以将能够检测Z方向的加速度的单轴的一个加速度传感器搭载于夹持单元6。即使在该情况下，也能够检测在夹持单元6中在Z方向上产生的异常(摇晃或冲击等)。

作为凸缘检测部20，也可以采用与上述实施方式不同的型号的检测部。也可以通过与凸缘检测部20不同的结构检测中心锥体8相对于夹持单元6的相对上升动作。另外，只要能够与形成于FOUP90的凸缘部91的某些凹部嵌合，则也可以应用中心锥体8以外的定位部。由高架输送车1输送的物品也可以是FOUP90以外的容器等。

参照图7及图8说明的夹持单元6的下降控制不限于卸货控制，也可以在进行自动示教时应用。

本公开的一个方式的构成要件如以下那样记载。

[1]一种高架输送车，具备：

行驶部，沿着行驶轨道行驶；

升降部，设置于上述行驶部；

夹持单元，通过上述升降部而升降，并把持物品；

加速度计，搭载于上述夹持单元；以及

控制装置，识别上述夹持单元的升降动作状态，基于上述升降动作状态和上述加速度计的检测结果，判别上述夹持单元有无异常。

[2]根据[1]所记载的高架输送车，

上述控制装置根据上述夹持单元停止在把持位置的状态下的上述加速度计的检测值是否超过预先设定的第一设定值，判别上述夹持单元有无异常。

[3]根据[1]或[2]所记载的高架输送车，

上述控制装置根据上述夹持单元的升降动作中的上述加速度计的检测值是否超过预先设定的第二设定值，判别上述夹持单元有无异常。

[4]根据[1]～[3]中任一个所记载的高架输送车，

上述加速度计至少能够检测上述夹持单元在铅垂方向上的加速度。

[5]根据[4]所记载的高架输送车，

上述加速度计能够检测上述夹持单元在分别与上述铅垂方向正交且相互正交的第一水平方向及第二水平方向上的加速度。

附图标记说明

1…高架输送车；2…行驶部；5…升降部；6…夹持单元；6a…爪部件；7…控制装置；8…中心锥体；9…加速度计；20…凸缘检测部；36…异常判别部；37…升降控制部；38…把持控制部；40…摇晃检测部；90…FOUP(物品)；101…行驶轨道；P1…把持位置；P2…上升时的减速开始位置；P3…下降时的减速开始位置。

Claims (5)

1.一种高架输送车，其中，具备：

行驶部，沿着行驶轨道行驶；

升降部，设置于所述行驶部；

夹持单元，通过所述升降部而升降，并把持物品；

加速度计，搭载于所述夹持单元；以及

控制装置，识别所述夹持单元的升降动作状态，基于所述升降动作状态和所述加速度计的检测结果，判别所述夹持单元有无异常。

2.根据权利要求1所述的高架输送车，其中，

所述控制装置根据所述夹持单元停止在把持位置的状态下的所述加速度计的检测值是否超过预先设定的第一设定值，判别所述夹持单元有无异常。

3.根据权利要求1或2所述的高架输送车，其中，

所述控制装置根据所述夹持单元的升降动作中的所述加速度计的检测值是否超过预先设定的第二设定值，判别所述夹持单元有无异常。

4.根据权利要求1或2所述的高架输送车，其中，

所述加速度计至少能够检测所述夹持单元在铅垂方向上的加速度。

5.根据权利要求4所述的高架输送车，其中，

所述加速度计能够检测所述夹持单元在分别与所述铅垂方向正交且相互正交的第一水平方向及第二水平方向上的加速度。