JP2003142548A - 無人搬送車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 車体本体と物品載置台との間に介設された防
振手段と、車体本体又は物品載置台の何れか一方に設け
られた複数の係合部材と、他方に設けられた該係合部材
と対向する被係合部材と、該係合部材又は該被係合部材
の何れか一方を昇降させる昇降手段と、物品載置台に載
置された物品を移載する移載装置とを備えた無人搬送車
において、搬送車停止直後、防振手段に支えられる物品
載置台は上下方向のみならず水平方向にも揺振するた
め、前記係合部材と被係合部材とを係合させることが難
しく、物品載置台を支持する上で問題となっていた。 【解決手段】 前記被係合部材（ブロック片）６１には
それぞれ前記係合部材（ピン）６２を所定位置に案内す
るＶ溝を設けるとともに、少なくとも１つの被係合部材
６１のＶ溝の方向を、それ以外の被係合部材６１のＶ溝
に対して異なる方向に向けて配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は物品載置台を備えた
無人搬送車に関し、詳しくは、該物品載置台を支持する
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、塵挨の発生が問題となる半導
体製造工場では、物品を移載・搬送するために、スカラ
ーアーム式の移載装置と、物品を一時載置する物品載置
台とを搭載した無人搬送車を自動走行させる技術が知ら
れている。走行中、物品載置台に載置した物品に振動が
伝わらないようにするため、車体本体と物品載置台との
間にはスプリング等の防振手段が介設され、詳しくは、
以下のように構成されている。

【０００３】図６に示すように、車体本体２と物品載置
台７との間には防振手段であるエアダンパ７１・７１・
・・が介設されている。該エアダンパ７１・７１・・・
は物品載置台７の四隅に配置されて、該物品載置台７を
支えるとともにその振動を吸収している。また、物品載
置台７下面にはその四隅にはピン孔７ｂ・７ｂ・・・が
設けられ、該ピン孔７ｂ・７ｂ・・・と対向する車体本
体２上面にはピン７２・７２・・・が突設されている。
このピン７２・７２・・・はシリンダの伸縮操作により
昇降可能に構成され、無人搬送車を停止させてバッファ
カセット５０内のウエハ１０・１０・・・等を移載する
ときには、同図（ａ）に示すように、該ピン７２・７２
・・・を上昇させて、その尖端を前記のピン孔７ｂ・７
ｂ・・・に嵌入し、物品載置台７を持ち上げて支持し、
この状態では、前記エアダンパ７１・７１・・・による
物品載置台７の支承は作用せず、ピン７２・７２・・・
によって物品載置台７は位置固定される。一方、走行時
には、同図（ｂ）に示すように、ピン７２・７２・・・
を下降させて、その尖端を前記のピン孔７ｂ・７ｂ・・
・から抜脱し、ピン７２・７２・・・による物品載置台
７の支持を解除する。この状態では物品載置台７はエア
ダンパ７１・７１・・・により支えられて、走行時の振
動が吸収されるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、走行中、エ
アダンパ７１・７１・・・に支えられる物品載置台７は
上下方向のみならず水平方向にも揺振し、特に搬送車の
停止直後は、慣性が働く物品載置台７は、上下方向より
も寧ろ水平方向に振動している。この水平方向の振動が
発生している状態で、前記ピン７２・７２・・・を上昇
させても物品載置台７下面のピン孔７ｂ・７ｂ・・・に
上手く収まらない恐れがあり、確実のためには、該振動
が減衰するまで待機することが望ましい。この待機時間
は作業の効率を追求する観点からは、できるだけなくし
たいものであり、そこで、本発明では、多少水平方向に
振動していても、確実に物品載置台７を支持することが
できる無人搬送車を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。まず、請求項１に記載のように、車
体本体と物品載置台との間に介設された防振手段と、車
体本体又は物品載置台の何れか一方に設けられた複数の
係合部材と、該係合部材と係合するようにして他方に設
けられた複数の被係合部材と、該係合部材又は該被係合
部材の何れか一方を昇降させる昇降手段と、物品載置台
に物品を移載する移載装置とを備えた無人搬送車におい
て、前記被係合部材には前記係合部材を所定位置に案内
するＶ溝を設け、少なくとも１つの被係合部材のＶ溝の
方向を、それ以外の被係合部材のＶ溝の方向と異なる方
向へ向けて配置する。

【０００６】そして、請求項２に記載のように、前記被
係合部材は３つで構成して、互いに等間隔を開けて配置
し、該被係合部材の対向位置に３つの係合部材を配設す
る。

【０００７】また、請求項３に記載のように、前記係合
部材と被係合部材の少なくとも一方を交換自在に構成す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】これより、本発明の実施の一形態
を、図面を参照しながら説明する。図１はクリーンルー
ム内の無人搬送車１の様子を示す斜視図、図２は無人搬
送車１の側面断面図、図３はエアダンパ５５・５５・・
・で支承されているときの物品載置台５の側面図、図４
はブロック片６１・６１・・・とピン６２・６２・・・
とで支持固定されているときの物品載置台５の側面図、
図５は物品載置台５の分解斜視図である。

【０００９】まず、無人搬送車１の全体構成について説
明する。以下の説明では、図１における矢視Ｆ方向を前
方として、各構造体の前後左右位置を説明する。また、
その他の図面における各構造体の前後左右位置も図１に
準ずるものとする。

【００１０】図１に示すように、無人搬送車１は、走行
レール２０・２０上を自動走行する有軌道台車であり、
車体本体２が走行輪９・９・９・９により支持され、該
走行輪９・９・９・９はそのそれぞれに対応した駆動モ
ータ８・８・８・８（図２）で駆動させることで、走行
レール２０・２０上を四輪駆動で走行させている。尚、
本実施の形態では、スリップを減らす為に全ての走行輪
９・９・９・９に駆動を伝えるようにしており、各走行
輪９・９・９・９にはそれぞれ駆動モータ８・８・８・
８が取り付けられているが、全ての走行輪９・９・９・
９に駆動を伝達する機構は、これに限定することなく、
他の機構でもよい。また、駆動輪は車体前後にそれぞれ
設けられていれば、４輪に限らず、その数は限定しな
い。

【００１１】前記走行レール２０・２０に沿って、処理
装置２１・２１・・・やストッカ２２が並べて配設さ
れ、該ストッカ２２上に複数のカセット２３・２３・・
・が所定間隔を空けて並設されている。各カセット２３
・２３・・・は、その開口を走行レール２０・２０側へ
向けて配置され、該カセット２３内には上下に多数段の
棚が設けられ、各棚にウエハ１０・１０・・・が水平に
収納されている。本実施の形態では、ストッカ２２を平
置型のストッカとしているが、カセット２３の搬出入口
と、多数の棚と、棚と搬出入口との間でカセット２３を
移載するスタッカークレーンとを備えた自動倉庫であっ
ても良い。

【００１２】図２に示すように、前記無人搬送車１の車
体本体２には、その中央にウエハ１０・１０・・・を移
載する移載装置３が配設され、その前後に、ウエハ１０
・１０・・・の方向及び中心位置を揃える姿勢合わせ装
置４と、ウエハ１０・１０・・・が収納されたバッファ
カセット５０を載置する物品載置台５とが配設されてい
る。

【００１３】次に、前記移載装置３について説明する。
移載装置３は、移載アーム３０Ｍ・３０Ｓ、基台３８、
ターンテーブル３９等から成り、基台３８は車体本体２
中央に埋設され、該基台３８上にターンテーブル３９が
枢設され、該ターンテーブル３９上に一対の移載アーム
３０Ｍ・３０Ｓが取り付けられている。

【００１４】前記基台３８は昇降可能に構成され、ま
た、前記ターンテーブル３９は該基台３８に対して相対
回転可能に構成されている。前記移載アーム３０Ｍ（３
０Ｓ）は、移載ハンド３１と、第１アーム３２と、第２
アーム３３とでリンク機構が組まれたスカラーアーム式
のロボットハンドであり、サーボモータ等から成るアク
チュエータにより屈伸自在に構成されている。

【００１５】次に、前記姿勢合わせ装置４について説明
する。姿勢合わせ装置４は、ケーシング４０、載置台４
１、オリフラセンサ４２・４２、オプティカルキャラク
タリーダ（以下「ＯＣＲ」）４３等から成り、該ケーシ
ング４０は移載装置３側が開口して、その入口付近には
２組のオリフラセンサ４２・４２が配設され、それぞれ
天井面に投光器４２ａ、床面に受光器４２ｂを埋設して
構成されている。この２組のオリフラセンサ４２・４２
は、外側（ケーシング４０の開口入口側）のオリフラセ
ンサ４２で１２インチのウエハ１０のオリフラ位置（又
はノッチ位置）を検出し、内側（ケーシング４０の開口
奥側）のオリフラセンサ４２で８インチのウエハ１０Ｓ
のオリフラ位置（又はノッチ位置）を検出するように構
成されている。

【００１６】また、ケーシング４０の開口の床面、奥側
にはＯＣＲ４３が埋設され、該ケーシング４０内に、Ｉ
Ｄマークの付された面を下側にしてウエハ１０をセット
し、該ＩＤマーク１１を該ＯＣＲ４３で読み取る構成と
する。尚、ＩＤマークの面を上側にしてウエハ１０をセ
ットしてもよく、この場合、ＯＣＲ４３はケーシング４
０の開口の天井面、奥側に配置し、あるいは、作業過程
でウエハ１０の盤面が上下入れ替わることも考慮して、
図２に示すように、ケーシング４０の開口の天井面、及
び床面の奥側に、上下一対のＯＣＲ４３・４３を配置す
る構成とすることが好ましい。

【００１７】また、ケーシング４０の開口の床面には、
ウエハ１０を載置する載置台４１が設けられている。該
載置台４１は円盤状の形状で、その回転中心には吸着孔
が設けられ、該吸着孔から同心円状、並びに放射線状に
複数の吸着溝が設けられている。この構成で、ウエハ１
０を載置台４１上に載置した状態で吸着孔からエアポン
プで吸引することによってウエハ１０を吸着・保持し、
載置台４１を回転させたときに、ウエハ１０が遠心力で
位置ズレしないようにしている。

【００１８】次に、前記物品載置台５について説明す
る。図３乃至図５に示すように、物品載置台５と車体本
体２との間には防振手段であるエアダンパ５５・５５・
・・が複数介設され、該物品載置台５上にバッファカセ
ット５０が載置固定される。このバッファカセット５０
は、その開口を前方（移載装置３側）へ向けて配置さ
れ、該バッファカセット５０内には上下に多数段の棚が
設けられ、各棚にウエハ１０・１０・・・が水平に収納
されている。

【００１９】詳説すると、物品載置台５の下面には載置
プレート５１が設けられ、該載置プレート５１の前後部
より、長椅子を上下逆にした如きの形状のサポート体５
２・５２が垂設されている。一方、該載置プレート５１
下方における車体本体２上面にはシリンダプレート５３
が設けられ、その上から支持プレート５４が載設されて
いる。該シリンダプレート５３、及び支持プレート５４
は何れもその中央に開口部５３ａ・５４ａが形成されて
（図５）、後述するエアシリンダ５７のシリンダロッド
５７ａにこの開口部５３ａ・５４ａの内部を挿通させ
る。また、支持プレート５４の前後部には前記エアダン
パ５５・５５・・・が立設され、該エアダンパ５５・５
５・・・上に前記サポート体５２・５２が載置されて、
物品載置台５が均等に支持され、その振動が緩衝され
る。

【００２０】また、車体本体２には昇降手段たるエアシ
リンダ５７が埋設され、そのシリンダロッド５７ａはシ
リンダプレート５３、及び支持プレート５４中央の開口
部（５３ａ・５４ａ）から上方へ突出させて、該シリン
ダロッド５７ａ上端にはフローティングジョイント５８
が取り付けられている。このフローティングジョイント
５８は上下方向に回動自在に構成されるとともに、昇降
プレート５９の下面に固定される。あるいは、フローテ
ィングジョイント５８は回動しない構成で、車体本体２
に埋設されるエアシリンダ５７を上下回動自在にして取
り付けてもよい。若しくは、フローティングジョイント
５８及びエアシリンダ５７の双方とも上下回動自在に構
成してもよく、その構成は特に限定しない。

【００２１】この昇降プレート５９及び前記支持プレー
ト５４には、それぞれ左右両側部に穴部５９ｂ・５９
ｂ、５４ｂ・５４ｂが穿孔され、該昇降プレート５９の
穴部５９ｂ・５９ｂにはリニアブッシュ５６・５６のシ
ャフト５６ａ・５６ａ上端が嵌設され、該支持プレート
５４の穴部５４ｂ・５４ｂには該シャフト５６ａ・５６
ａに外装される外筒５６ｂ・５６ｂが嵌着されている。
この左右一対のリニアブッシュ５６・５６は車体本体２
上面に対して精度良い垂直をなすよう立設されており、
エアシリンダ５７のシリンダロッド５７ａが仮に斜めに
進退しても、昇降プレート５９は該リニアブッシュ５６
・５６に案内されることで、傾くことなくその水平姿勢
が保持されながら昇降する。

【００２２】また、昇降プレート５９の上面には、被係
合部材である３つのブロック片６１・６１・６１が互い
に等間隔を開けて配置され（具体的にいえば、昇降プレ
ート５９の中心を中心とした正三角形の頂点の位置に１
つずつ配置され）、昇降プレート５９の中心から見る
と、１２０°の間隔をなして並べられ、着脱自在に取り
付けられている。これらのブロック片６１・６１・６１
の上部は「Ｖ」字状に切り欠かれており、このＶ溝６１
ａ・６１ａ・６１ａの谷部（最も深い部分の輪郭線）
が、昇降プレート５９の中心に集まる方向へ向けられて
いる。つまり、各ブロック片６１のＶ溝６１ａの方向
は、それぞれ他のブロック片６１・６１のＶ溝６１ａ・
６１ａの向く方向と異なる方向（互いに平行をなさない
方向）に向けて配置されている。

【００２３】そして、このブロック片６１・６１・６１
の上方位置の載置プレート５１下面には螺子孔５１ｂ・
５１ｂ・５１ｂが設けられ、該螺子孔５１ｂ・５１ｂ・
５１ｂに係合部材たるピン６２・６２・６２が螺入され
て着脱自在に垂設され、昇降プレート５９の上昇によっ
て、該ピン６２・６２・６２のテーパ状の下端部と、該
ブロック片６１・６１・６１の前記Ｖ溝とが係合するよ
うに構成されている。ここで、この係合側のピン６２・
６２・６２は金属で形成し、一方の被係合側のブロック
片６１・６１・６１はＭＣナイロン等樹脂で形成してお
く。これにより、長期間の使用によって該ブロック片６
１・６１・６１と該ピン６２・６２・６２とが係合／係
合解除を繰り返すうちに、該ブロック片６１・６１・６
１の方が摩耗し擦り減って、物品載置台５の位置決めが
正確になされなくなるが、このような場合でも、摩損し
たブロック片６１・６１・・・を取り外して新品に交換
するだけの簡単なメンテナンスで、物品載置台５の位置
決めが再度正確になされるようにすることができるので
ある。

【００２４】なお、以上の構成では、ブロック片６１・
６１・６１を昇降プレート５９上面に凸設して、ピン６
２・６２・６２を載置プレート５１から垂設している
が、これを上下逆にして、ピン６２・６２・６２を（先
細り側を上方に向けて）昇降プレート５９に凸設する一
方、ブロック片６１・６１・６１を載置プレート５１か
ら垂設した構成としても構わない。

【００２５】このような構成で、バッファカセット５０
を物品載置台５に載置して無人搬送車１を走行させる際
には、図３に示すように、前記エアシリンダ５７を作動
させて昇降プレート５９を下降させ、その上面のブロッ
ク片６１・６１・６１と、載置プレート５１下面のピン
６２・６２・６２とを離間させておき、エアダンパ５５
・５５・・・によってサポート体５２・５２を支承す
る。このようにエアダンパ５５・５５・・・で物品載置
台５を均等に支えて、車輛走行時に発生する振動を緩衝
し、バッファカセット５０内のウエハ１０・１０・・・
の位置ズレや回転を防止している。

【００２６】そして、無人搬送車１を停止させ、荷の移
載を行う場合は、図４に示すように、エアシリンダ５７
を作動させて昇降プレート５９を上昇させ、前記ブロッ
ク片６１・６１・６１のＶ溝６１ａ・６１ａ・６１ａ
を、前記ピン６２・６２・６２に係合させる。これによ
り載置プレート５１は昇降プレート５９により支持され
る形で位置固定され、エアダンパ５５・５５・・・が作
用しなくなる。

【００２７】特に、無人搬送車１の停止直後は、慣性が
働く物品載置台５は、上下方向よりも寧ろ水平方向に振
動している。しかし本発明では、この水平方向の振動が
発生している状態のままでも、前記ブロック片６１・６
１・６１のＶ溝６１ａ・６１ａ・６１ａは、前記ピン６
２・６２・６２に確実に係合する。

【００２８】すなわち、ブロック片６１のＶ溝６１ａは
上方へ向けて比較的広範囲に拡開されているため、その
上方のピン６２の位置が前記水平方向の振動によって溝
の位置から多少ブレていても、該Ｖ溝６１ａに案内され
て、ピン６２の先端はその最深部に収まるのである。こ
のように３つのピン６２・６２・６２が、正三角形の頂
点に配置される３つのブロック片６１・６１・６１に案
内されることによって、物品載置台５はセンタリングさ
れた位置（所定位置）とされ、また、前記リニアブッシ
ュ５６・５６によって正確に水平姿勢が保たれつつ、最
も安定する位置で三点支持される。

【００２９】さらに、エアシリンダ５７の上昇量を制御
することで、バッファカセット５０を所定の高さ位置に
することができる。例えば、エアシリンダ５７のシリン
ダロッド５７ａに設けられている不図示のストッパの位
置を調整し、バッファカセット５０の希望高さ位置が、
シリンダロッド５７ａの最大ストロークとなるようにす
る。このように設定することで、シリンダロッド５７ａ
のストローク量を細かく制御することなく、バッファカ
セット５０を所望の高さ位置にすることができる。ま
た、エアシリンダ５７にエアを送りすぎても、高さ位置
が変わることがない。

【００３０】このように物品載置台５の位置決めが正確
になされ、その上に載置されたバッファカセット５０は
精度の良い水平に正確に保たれるのである。従って、移
載ハンド３１を水平に伸張させて該バッファカセット５
０内に挿入するのも確実かつ円滑に行うことができ、移
載ハンド３１の挿入時に目標の棚やその上の棚が干渉し
てトラブルを誘発することもない。なお、本発明の無人
搬送車１は、非接触の有軌道台車だけに限るものではな
く、例えば、バッテリを搭載したレーザーや磁気誘導式
の無人搬送車等、その他の無人搬送車でもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。まず、請求項１に記載
の発明では、車体本体と物品載置台との間に介設された
防振手段と、車体本体又は物品載置台の何れか一方に設
けられた複数の係合部材と、該係合部材と係合するよう
にして他方に設けられた複数の被係合部材と、該係合部
材又は該被係合部材の何れか一方を昇降させる昇降手段
と、物品載置台に物品を移載する移載装置とを備えた無
人搬送車において、前記被係合部材には前記係合部材を
所定位置に案内するＶ溝を設け、少なくとも１つの被係
合部材のＶ溝の方向を、それ以外の被係合部材のＶ溝の
方向と異なる方向へ向けて配置したので、物品を物品載
置台に載置して無人搬送車を走行させる際は、昇降手段
を作動させて被係合部材（又は係合部材）を下降させ、
係合部材（又は被係合部材）と離間させておくことで、
物品載置台は防振手段によって支承されて、走行時に発
生する振動は吸収される。一方、無人搬送車を停止さ
せ、荷の移載を行う場合は、昇降手段を作動させて被係
合部材（又は係合部材）を上昇させ、係合部材（又は被
係合部材）に係合させて、物品載置台を支持することが
できる。そして、無人搬送車の停止直後に慣性が働くこ
とで物品載置台が水平方向に振動しても、被係合部材の
Ｖ溝が係合部材側へ向けて拡開されているため、それに
対向する係合部材が多少ぶれていても、該Ｖ溝の斜面に
案内されてＶ溝の最深部に収まるのである。また、少な
くとも１つの被係合部材のＶ溝をそれ以外の被係合部材
のＶ溝に対して異なる方向を向けて配置しているため、
該被係合部材に係合した係合部材は位置ズレを起こさ
ず、物品載置台は正規な位置で固定され、確実に支持さ
れるのである。結局、物品支持台を支持する過程で被係
合部材に対して係合部材が多少ブレていたとしても、該
被係合部材のＶ溝は比較的広範囲で該係合部材を捕える
ことができるので、このブレた状態のままでも両者を係
合させることができ、確実性及び信頼性が向上する。

【００３２】次に、請求項２に記載の如く、前記被係合
部材は３つで構成して、互いに等間隔を開けて配置し、
該被係合部材の対向位置に３つの係合部材を配設したの
で、昇降手段を作動させて被係合部材と係合部材とを係
合させる過程で、各係合部材が、正三角形の頂点に配置
される３つの被係合部材のＶ溝に案内されることによっ
て、物品載置台のセンタリングが行われ、最も安定する
位置で三点支持されて位置決めがなされる。

【００３３】また、請求項３に記載のように、前記係合
部材と被係合部材の少なくとも一方を交換自在に構成し
たので、摩損して該係合部材と該被係合部材による物品
載置台の位置決めが正確になされなくなった場合でも、
係合部材又は被係合部材の少なくとも一方を新品に取り
換えればよい。このような簡単なメンテナンス作業によ
って、正確な位置決めが再度行えるようになるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーンルーム内の無人搬送車１の様子を示す
斜視図。

【図２】無人搬送車１の側面断面図。

【図３】本発明に係る物品載置台５の側面図。

【図４】本発明に係る物品載置台５の側面図。

【図５】本発明に係る物品載置台５の分解斜視図。

【図６】従来型の物品載置台５の側面図。

【符号の説明】

１ 無人搬送車 ２ 車体本体 ３ 移載装置 ５ 物品載置台 １０ ウエハ ５０ バッファカセット ５１ 載置プレート ５２ サポート体 ５４ 支持プレート ５５ エアダンパ ５６ リニアブッシュ ５７ エアシリンダ ５９ 昇降プレート ６１ ブロック片 ６１ａ Ｖ溝 ６２ ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 貴彦 京都市伏見区竹田向代町136番地 ムラタ エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3F022 AA08 BB08 CC02 EE05 FF01 FF26 JJ11 KK20 LL12 MM11 MM51 MM57 NN01 5F031 CA02 DA17 FA01 FA09 GA35 GA36 GA38 GA43 GA47 GA49 GA50 GA58 HA13 HA59 JA04 JA05 JA17 JA34 JA50 KA13 KA20 LA15 PA16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体本体と物品載置台との間に介設され
   た防振手段と、車体本体又は物品載置台の何れか一方に
   設けられた複数の係合部材と、該係合部材と係合するよ
   うにして他方に設けられた複数の被係合部材と、該係合
   部材又は該被係合部材の何れか一方を昇降させる昇降手
   段と、物品載置台に物品を移載する移載装置とを備えた
   無人搬送車において、前記被係合部材には前記係合部材
   を所定位置に案内するＶ溝を設け、少なくとも１つの被
   係合部材のＶ溝の方向を、それ以外の被係合部材のＶ溝
   の方向と異なる方向へ向けて配置したことを特徴とする
   無人搬送車。
2. 【請求項２】前記被係合部材は３つで構成して、互いに
   等間隔を開けて配置し、該被係合部材の対向位置に３つ
   の係合部材を配設したことを特徴とする請求項１に記載
   の無人搬送車。
3. 【請求項３】前記係合部材と被係合部材の少なくとも一
   方を交換自在に構成したことを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の無人搬送車。