JP2005255265A - 移動体支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体を支持するベアリングブロックの一部にかかる応力を集中させることなく、分散させることで、ベアリングブロックの摩耗を防止し、その長寿命化を図るようにした移動体支持装置を提供すること。
【解決手段】案内部材２に沿って配設したベアリングレール３に対して摺動可能としたベアリングブロック４を介して移動体５を取り付けた移動体支持装置において、ベアリングレール３に対して摺動可能としたベアリングブロック４を、ベアリングレール３に摺動可能に嵌合する本体側ブロック片４Ａと、移動体５側に取り付ける移動体側ブロック片４Ｂとに分割し、両ブロック片４Ａ、４Ｂを揺動可能に軸４Ｃにて枢着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体支持装置に関し、例えば、基板搬送を行うスタッカークレーンにおいて、ガラス基板等を収納した大重量のカセットを移動体上に搭載して搬送又は移載する場合、移動体を支持するベアリングブロックにかかる集中応力を吸収又は分散してベアリングブロックの長寿命化を図り、かつ移動体の移動を円滑に行えるようにした移動体支持装置に関するものである。

従来、液晶製造工場などにおいては、図２〜図３に示すように、ガラス薄板等の薄い基板Ｉ（以下、「基板」と称する。）の複数枚をカセットＫ内に重積するようにして収納し、このカセット毎、加工工程に応じて配設した搬送ラインに沿ってスタッカークレーンＣを搬送し、各加工ステーションのスタッカー位置で、カセットＫを搬送ラインのスタッカークレーンにより受け渡しをして移載し、それぞれ必要な加工を施したのち、再び次の加工ステーションのスタッカー位置へ搬送するようにし、そして、このカセットＫの移載は、図２〜図３に示すように、メインマストに沿って移動する移動体に配設した移載機を用いてカセットを出し入れして行う基板搬送用のスタッカークレーンが提案されている。

ところで、この移動体は、図７に示すように、スタッカークレーンのメインマストに沿って配設したベアリングレールに、ベアリングブロックを介して移動可能に支持されているが、近年、基板が大型化されており、さらには搬送効率を向上するよう、より多くの枚数の基板をカセット内に収納するようにしているため、カセットＫの総重量は、５００Ｋｇ〜１０００Ｋｇにもなることがある。
この大重量のカセットを移動体上の移載機に搭載し、移動体を移動或いは移載機によりカセットをストッカー側へ移載する際、この移動体をベアリングレールに支持したベアリングブロックには、図７に示すように、移載用アームにかかる旋回力、移載機上にかかるカセットの荷重等により、横方向の力とベアリングブロックに対して接離方向の力とが絡み合ってかかるようになっている。

このため、このスタッカークレーンにおいては、移動体を支持するベアリングブロックの一部に集中応力がかかり、このため移動体の移動動作が円滑に行いがたく、またこの状態での使用によって、該ベアリングブロックが摩耗し易くなり、その寿命が短くなって、しばしば新しいベアリングブロックと交換しなければならないという問題があった。

本発明は、上記従来の基板搬送用として使用するスタッカークレーンの有する問題点に鑑み、移動体を支持するベアリングブロックの一部にかかる応力を集中させることなく、分散させることで、ベアリングブロックの摩耗を防止し、その長寿命化を図るようにした移動体支持装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の移動体支持装置は、案内部材に沿って配設したベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを介して移動体を取り付けた移動体支持装置において、ベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを、ベアリングレールに摺動可能に嵌合する本体側ブロック片と、移動体側に取り付ける移動体側ブロック片とに分割し、両ブロック片を揺動可能に軸にて枢着するようにしたことを特徴とする。

この場合において、ベアリングブロックを、１本のベアリングレールに対して上下２個を一対となるよう分割して構成することができる。

また、スタッカークレーンの走行台車上に樹立したメインマストに沿って配設したベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを介して、移載機を搭載した移動体を移動可能に取り付けることができる。

本発明の移動体支持装置によれば、案内部材に沿って配設したベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを介して移動体を取り付けた移動体支持装置において、ベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを、ベアリングレールに摺動可能に嵌合する本体側ブロック片と、移動体側に取り付ける移動体側ブロック片とに分割し、両ブロック片を揺動可能に軸にて枢着することにより、荷重が移動体にモーメントとして作用する際、揺動するベアリングブロックにてそのモーメントが集中応力として作用しないように吸収又は分散することができるので、ベアリングブロックに作用する荷重は均一となり、摩耗することが少なくなり、長寿命とすることができる。

また、ベアリングブロックを、１本のベアリングレールに対して上下２個を一対として使用することにより、上部のベアリングブロックにベアリングレールから離間する方向の荷重と、下部のベアリングブロックにベアリングレールに押圧する方向の荷重となってかかり、この荷重によって発生するモーメントを、上下各ベアリングブロックの揺動にて吸収或いは分散することができるので、１つのベアリングブロックに応力が集中するのを防ぎ、ベアリングブロックに作用する荷重は均一となり、破損することがないので長寿命とすることができる。

さらに、スタッカークレーンの走行台車上に樹立したメインマストに沿って配設したベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを介して、移載機を搭載した移動体を移動可能に取り付けることにより、基板搬送用として使用するスタッカークレーンの有する問題点を解消することができる。

以下、本発明の移動体支持装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図６に、本発明の移動体支持装置をスタッカークレーンに適用した一実施例を示す。

この移動体支持装置は、液晶製造工場などの床面等に配設したガイドレールＧに沿って走行可能とし、かつ速度及び停止位置を制御できるようにした走行台車１の上部に、特に限定されるものではないが、例えば、８ｍ〜１０ｍ程度の長さを有するメインマスト（案内部材）２を取り付けて樹立し、このメインマスト２に沿って移動体の移動範囲に亘る長さのベアリングレール３を配設し、このベアリングレール３に対して摺動可能としたベアリングブロック４を介して移動体５を移動可能に取り付けるとともに、該移動体５に出没するよう伸縮式で複数本の移載用アーム６ａ、６ａより形成する移載機６を搭載して構成するようにしている。
この移載機６の移載用アーム６ａ、６ａは、走行台車１の走行方向に沿ってその両側部に配設したストッカーＳ、Ｓに向かって出没（伸張）するようにする。

この走行台車１は、その下部に走行用の電動モータ７により低速又は可変速可能に駆動されるようにし、かつ床面に敷設されるガイドレールＧの頂面に接触し、走行台車１にかかる全荷重を支持して走行できるようにした複数の走行車輪Ｗ、Ｗと、脱輪などすることなく、所定の速度で安定走行を行うようにしたガイド車輪Ｗ１、Ｗ２とを備えた走行駆動装置を配設する。

また、走行台車１の上部に取り付けるメインマスト２は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、１本柱の形状とすることも或いはフレーム状のものとすることもでき、これは移載するカセット全体の重量などにより適宜設定するようにする。
なお、メインマスト２の長さ（高さ）は、スタッカーの最上段の棚へのカセットＫの移載を可能とするものとする。

また、メインマスト２に沿って移動動作をする移動体５に搭載する移載機６には、移載機の本体に対して、出没及び／又は旋回可能としたフォーク形状等、カセットの移載を容易に行える形状とした複数本の移載用アーム６ａ、６ａを備える。この移載用アーム６ａ、６ａが、出没及び／又は旋回するようにすることにより、カセットＫを移載用アーム６ａから多段式としたストッカーＳの棚Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎのいずれかへ、或いは反対にストッカーのいずれかの棚からこの移載用アーム６ａへと簡易に、確実に移載できるようにする。
この移載用アーム６ａは、特に限定されるものではないが、例えば、複数のアーム片をそれぞれ出没できるように互いに積み重ねた状態でスライドするようにして構成し、これにより、縮小時にはコンパクトとなり、また反対に伸張時には必要な長さを得るように構成する。

また、ストッカーＳは、複数の棚Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓｎを多段式にして備えるとともに、図３に示すように、走行する走行台車１の走行方向に沿ってその両側に配設するが、これは特に限定されるものではなく、例えば、走行台車１の走行方向に沿った片側にのみに配置することもできる。

ベアリングレール３に対して摺動（移動）可能としてベアリングレール３、移動体５間に取り付けるベアリングブロック４は、ベアリングレール３に対して上下方向に摺動可能として取り付ける本体側ブロック片４Ａと、移動体側に取り付ける移動体側ブロック片４Ｂとに分割し、この両ブロック片４Ａ、４Ｂ間を揺動可能に軸４Ｃを枢着するようにして構成し、このベアリングブロック４を１本のベアリングレール３に対して上下２個を一対となるようにして使用し、この上下に分割して配置するベアリングブロック４、４の間隔を、移動体５の大きさに合わせて所要の間隔をあけるようにして取り付けるようにする。
これにより、移動体５のメインマスト２に沿う側に取り付ける上下に配置するそれぞれのベアリングブロック４、４が、各軸４Ｃを介して本体側ブロック片４Ａと移動体側ブロック片４Ｂとが独自に揺動するようにする。
なお、この本体側ブロック片４Ａと、移動体側に取り付ける移動体側ブロック片４Ｂとの構成は、特に限定されるものではなく、例えば、図４〜６に示すように、各種の組み合わせとすることができる。

図４に示す実施例においては、本体側ブロック片４Ａを、メインマスト側をベアリングレール３に嵌合して上下方向に摺動可能として取り付けられるようにし、移動体側にアイ形の取付片を突設し、この突出片に軸嵌挿孔を穿設して形成し、また移動体側ブロック片４Ｂを、外形を升形とし、内部にクレビス形をした取付片を形成し、この取付片に軸嵌挿孔を穿設して形成したもので、これにより升形の移動体側ブロック片４Ｂのクレビス形取付片内部に、本体側ブロック片４Ａのアイ形取付片を挿入して軸４Ｃにて結合するように構成する。

これにより、移載機にてカセットＫの移載時、カセットの荷重Ｗにより、軸４Ｃにベアリングレール３の横水平方向に対する水平荷重Ｐと、上部のベアリングブロック４にはベアリングレール３から離間する方向の水平荷重Ｑ、下部のベアリングブロック４にはベアリングレール３に押圧する方向の水平荷重Ｑがそれぞれ発生するとともに、荷重ＰによりモーメントＭが生じる。

このモーメントＭは、メインマスト２と軸４Ｃ間の距離ｈと荷重Ｐとの積（Ｍ＝Ｐｈ）により決定される。このモーメントＭによりベアリングレール３をメインマスト２に取り付けた取付ビス３ｂに、取付ビス３ｂをメインマスト２より引き抜く方向の荷重Ｒが発生する。この荷重Ｒは、式、Ｒ＝Ｐ（ｈ／ａ）で表せる。ただし、ａはベアリングレール３の外側面と取付ビス３ｂの中心間の距離である。
したがって、荷重Ｒによる取付ビス３ｂの応力は大きいが、荷重Ｑによる取付ビス３ｂの応力は小さい。このため、ベアリングブロック４に作用する荷重は均一となり、応力が集中することないので、摩耗も少なくなって長寿命となる。

また、図５に示す実施例においては、図４に示す左右２つの本体側ブロック片４Ａ、４Ａを一体とした本体側ブロック片４Ａを用い、これによりメインマスト側に沿って配設される２本のベアリングレール３、３に同時に嵌合して上下方向に摺動可能として取り付けられるようにし、移動体側にアイ形の取付片を２つ突設し、この各突出片に軸嵌挿孔を穿設して形成し、また移動体側ブロック片４Ｂは、クレビス形に形成し、この各取付片に軸嵌挿孔を穿設して形成したもので、これによりクレビス形の移動体側ブロック片４Ｂの取付片内部に、本体側ブロック片４Ａのアイ形取付片を挿入して軸４Ｃにて結合するように構成する。
この左右２つの本体側ブロック片４Ａを一体とすることで、モーメントがなくなり、 取付ビス３ｂへの荷重Ｒによる応力は発生しない。また、荷重Ｑは取付ビス３ｂに作用するが、応力は小さいので問題がなく、したがって、ベアリングブロック４に作用する荷重は均一となり、応力が集中することないので、摩耗も少なくなって長寿命となる。

また、図６に示す実施例は、図５に示す実施例の本体側ブロック片４Ａを変形させたもので、メインマスト側をベアリングレール３に嵌合して上下方向に摺動可能として取り付けられるようにするとともに、その両側面に軸に変わる短軸を突設した一体形状とし、また移動体側ブロック片４Ｂを、クレビス形に形成し、この各取付片に軸嵌挿孔を穿設して形成したもので、これにより移動体側ブロック片４Ｂのクレビス形取付片内部に、本体側ブロック片４Ａを挿入する際、本体側ブロック片４Ａの側面に突出した短軸を、移動体側ブロック片４Ｂの軸嵌挿孔に挿入して結合するように構成する。
この本体側ブロック片４Ａの側面に短軸を一体に形状することで、Ｍ＝Ｐｈの関係から、発生するモーメントＭが小さくなり、また取付ビス３ｂへの荷重Ｒによる応力も、Ｒ＝（Ｐｈ）／ａの関係から小さくなる。
また、荷重Ｑは取付ビス３ｂに作用するが、その応力が小さいので問題がなく、したがって、ベアリングブロック４に作用する荷重は均一となり、応力が集中することないので、摩耗も少なくなって長寿命となる。

次に、本発明の移動体支持装置の作用について、図１〜図２に基づいて説明する。
基板搬送用のスタッカークレーンの走行台車１は、走行用の電動モータ３の駆動により、走行車輪ＷがガイドレールＧに沿って走行し、所定位置のストッカー位置で停止し、移載機上のカセットＫをストッカーＳの棚に移載する際、このカセットＫの荷重Ｗは移動体に対して、さらには移載機の移載用アームの伸張によって変化しつつかかるようになる。
カセットＫの荷重Ｗは、移動体に対して上部のベアリングブロック４には、図２に示すように、ベアリングレール３から離間する方向に荷重Ｑが、下部のベアリングブロック４には、ベアリングレール３に押圧する方向に荷重Ｑが、さらにはベアリングレール３の横水平に対する水平荷重Ｐが、それぞれ異なった荷重としてかかるものとなる。しかし、この上下各ベアリングブロック４、４が、本体側ブロック片４Ａと移動体側ブロック片４Ｂとが軸結合にて揺動可能に形成されているので、この荷重によって発生するモーメントＭを、各ベアリングブロック４の揺動にて吸収或いは分散するようになっているので、応力が集中することなく、ベアリングブロック４に作用する荷重は均一となり、摩耗も少なくなり、さらには破損することも少なくなって長寿命となる。

以上、本発明の移動体支持装置について、スタッカークレーンの実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の移動体支持装置は、ベアリングブロックの摩耗を防止し、その長寿命化を図ることができることから、スタッカークレーンのほか、移動体支持装置に広く好適に用いることができる。

本発明の移動体支持装置の実施例を示し、（Ａ）はメインマストのベアリングレールに対してベアリングブロックを介して移動体を取り付けた状態を示す正面図、（Ｂ）はそのベアリングブロックにかかる応力の説明図である。 移動体支持装置部の外観斜視図である。 基板搬送用のスタッカークレーンを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はその正面図である。 ベアリングブロックを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）はその平面図である。 ベアリングブロックの異なる実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）はその平面図である。 ベアリングブロックの異なる実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）はその平面図である。 従来のスタッカークレーンにおける移動体の支持装置を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はそのベアリングブロックにかかる応力の説明図である。

符号の説明

１ 走行台車
２ メインマスト（案内部材）
３ ベアリングレール
４ ベアリングブロック
４Ａ 本体側ブロック片
４Ｂ 移動体側ブロック片
４Ｃ 軸
５ 移動体
６ 移載機
６ａ 移載用アーム
７ 走行用の電動モータ
Ｓ ストッカー
Ｓ１ 棚
Ｓ２ 棚
Ｓ３ 棚
Ｇ ガイドレール
Ｋ カセット
Ｉ 基板
Ｗ 走行車輪

Claims (3)

1. 案内部材に沿って配設したベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを介して移動体を取り付けた移動体支持装置において、ベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを、ベアリングレールに摺動可能に嵌合する本体側ブロック片と、移動体側に取り付ける移動体側ブロック片とに分割し、両ブロック片を揺動可能に軸にて枢着するようにしたことを特徴とする移動体支持装置。
2. ベアリングブロックを、１本のベアリングレールに対して上下２個を一対となるよう分割して構成したことを特徴とする請求項１記載の移動体支持装置。
3. スタッカークレーンの走行台車上に樹立したメインマストに沿って配設したベアリングレールに対して摺動可能としたベアリングブロックを介して、移載機を搭載した移動体を移動可能に取り付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の移動体支持装置。

Images