JP2006001335A - 無人搬送車および搬送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板の大型化、積載量の増大に対応可能な無人搬送台車の、走行機構と、クリーンルーム床パネルにダメージを与えない走行輪機構。
【解決手段】 無人搬送車に操舵機構と、駆動機構を有する2列配置の走行輪を設け、略正方形で、単一形状の床パネル部材に対し、無人搬送車の走行輪間ピッチ寸法を、床パネル部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法とし、床パネル部材に当接する各走行輪位置を走行輪毎に相互に違えることで、床面のたわみに起因して形成される凹凸の緩和を図る。
【選択図】 図1
Description
無人搬送台車は通常3ないし4つの走行輪を有し、床面であるグレーチング上を走行する。例えば図11に示す無人搬送台車の場合(特許文献1)、台車本体45の上部に移載ロボット46が搭載され、基板の収納されたカセット47の移載を行う。台車本体45下部には4つの走行輪3が設けられ、4つの走行輪の一部はモータ駆動される駆動輪であり、駆動輪以外の走行輪は従動輪となる。また、無人搬送台車の走行面となる床パネル40には、無人搬送台車の走行輪3により床パネル40(グレーチング)に加わる荷重以上の耐荷重を有するものが選定される。
なお、全方位移動台車の例では(特許文献2、特許文献3)6つの走行輪を有する搬送台車や、4つの走行輪がそれぞれ独立した操舵機構を有する例もある。
一方、搬送台車には積載可能なガラス基板枚数の増強や、搬送速度のスピードアップ、更には、運行管理方法の改良など様々なアプローチが求められる。本発明はこのうちガラス基板サイズの大型化、基板積載可能枚数の増加に伴う無人搬送台車総重量の増大の結果新たな問題として顕在化した下記課題に関する。
この時、無人搬送車の重量は無人搬送車に設けられた5以上の走行輪により支えられ、さらに、この走行輪の荷重は床パネルに支えられる。
一方、床パネルには耐荷重に上限があり、これを越えた使用では破損に到る。当然、床パネルに負荷される荷重は、床パネル部材の耐荷重保証値以下であって、小さい程安全である。
本発明によれば、車体重量が大きい場合であっても、走行輪数を5以上に適正化することで、容易に1の走行輪に負荷される負荷荷重を、床パネルの保証耐荷重以下に調整できる。
具体的には無人搬送台が、最大重量の被積載物を積載した場合を想定し、各走行輪に負荷される荷重が略同一となる様走行輪を配置し、床パネルに負荷される荷重の均一化を図る。
また、5以上の走行輪を装備する無人搬送車の各走行輪を、それぞれ異なる床パネルに当接させて配置し、床パネルに負荷される荷重の一層の均一化を図ることで、特定床パネルに対し、異常な高荷重が負荷されるのを避け、床パネルに対する走行輪配置として最も安全な配置を実現している。
無人搬送車は略正方形で、単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めたクリーンルーム床面上を走行する。
前記2列に配置された各走行輪の各走行輪間隔ピッチ寸法は、前記略正方形形状の床パネル部材辺の寸法より大きいかまたは小さな寸法であるので、床パネル部材の辺寸法と一致することは無い。ただし、各走行輪間隔ピッチ寸法が床パネル部材辺の寸法の整数倍の場合は実質的に意味をなさず適用しない。また、前記走行輪間ピッチ寸法が前記床パネル部材辺の寸法より小さい場合は、同一床パネル部材に同時に2つの走行輪が当接することの無い走行輪間ピッチ寸法としているので、各床パネル上の当接位置は、各走行輪毎に相互に異なる。
以上により、無人搬送車各走行輪の各床パネルとの当接位置は、各走行輪毎に相互に異なり、床パネルに形成される凹凸は小さく、高速搬送に好適な走行輪配置となっている。
無人搬送車の走行に必要な推進力は、この板バネの弾性力が床面を押す力に駆動輪が打ち勝って走行輪を回転させる力で、駆動モータに要求される回転トルクはこの走行輪を回転させるトルクである。
従って、駆動輪駆動モータを板バネ部材に支持する方法では、駆動モータに必要な回転トルクは、板バネが床面を押す力であって一定となり、無人搬送車の積載荷物重量や、床面の凹凸に影響されず、駆動に必要な最小トルクの駆動モータを使用してもトルク不足による停止や、回転速度の減少による搬送速度の低下は生じない。
無人搬送車の荷物移載作業では、被積載物の移動に伴い特定走行輪に荷重が集中し易く、この特定走行輪に当接する床パネル部材には高荷重が負荷される。
しかし、請求項7に記載の床パネル部材は、荷物の移載作業を実施する箇所以外の箇所に敷設される床パネルより小サイズであるため、無人搬送車の1の走行輪が当接する床パネル部材は複数である。従って1の走行輪が1の床パネル部材のみに当接する場合はなく。荷重負荷の分散化が図れ、床パネルの破損等に対する安全が確保される。
図1は無人搬送台車の正面図、図2は無人搬送台車走行輪配置図である。
図1に示す無人搬送車1は走行方向に長い直方体形状をなし、車体フレーム30、走行輪ユニット8、移載ロボットユニット5、コントローラ17により構成され、車体フレーム30には上段棚25、下段棚34が設けられている。
中央部に設置された移載ロボットユニット5は、ロボット支持アングル16にロボット固定ボルト19により固定されている。また、ロボット支持アングル16は、垂直方向駆動テーブル9に固定されており、垂直方向駆動テーブル9は図示されていないボールネジにより上下に駆動される。
無人搬送台車1は2列に配置された駆動輪7を有し、第1の駆動輪列は5の駆動輪7−a1〜7−e1で構成され、第2の駆動輪列は5の駆動輪7−a2〜7−e2で構成される、また、無人搬送台車1は12の床パネル40−a1〜40−f1及び、40−a2〜40−f2上に位置する。
P1>√(L1*L1+L2*L2)+ W −(式1)
また走行輪並び方向に垂直な方向の走行輪間隔をP2とするとP2は次の関係を満たす。
P2>√(L1*L1+L2*L2)+ W −(式2)
上記式1及び式2の関係から、無人搬送台車1が床に敷き詰められた床パネル40上を走行する場合、1の床パネル40上に同時に2つの走行輪が乗ることは無い。
また、走行輪間隔P1は無人搬送台車1が最大重量の被積載物を搭載したとき、各走行輪に負荷される荷重が略均等になる寸法にしている。従って本発明により、最大限の安全性が確保される。
アウター58の外周にタイヤ59を設けたアウターロータ型の駆動モータのアウターが床パネル40に当接し、走行輪を構成する。アウターロータ軸57は軸支持部材56に支持され、軸支持部材56は操舵機構51の回転軸52と一体化され、操舵機構51は無人搬送台車の下部フレーム35に固定される。操舵機構51はステアリングモータで構成され、ステアリング回転角度に応じてステアリングモータの回転軸52が回転し、走行輪のステアリング角度が設定される。
実施例1の無人搬送台車1は、8の走行輪ユニット8が、全て操舵機構と駆動機構を合せ有している。従って、全ての操舵機構を同時に統一して制御することで走行輪が多数であっても直進、横行、斜行、旋回など操舵走行を自在かつ、高精度に遂行できる。
第2の実施例の基本構成は図1の第1の実施例に類似する。従って同一個所には同一符号を用いており、説明も特筆すべき相違点のみとする。
第2の実施例の特徴は走行輪と、走行輪の下部フレーム35への支持方法にある。
無人搬送台車1の8の走行輪は全て板バネ11を介して車体の下部フレーム35に取付けられている。従って走行輪は無人搬送車本体に弾性支持され、走行時床面の凹凸に対し弾性的に追従し、走行輪の浮上がりや接触ムラを緩和できる。これにより、一部の床パネルに高荷重を負荷し、破損に至らしめる危険が回避される。
一方4の無人搬送台車1の10の走行輪は全て板バネ11を介し車体の下部フレーム35に取付けられ、しかも、各走行輪に負荷される荷重は、最大重量の被積載物重量の積載時を想定し、荷重の均一化が図られている。各走行輪が床面を押す力は、板バネ11の弾性力と一致し、床面に多少の凹凸のある場合でも略一定に保持される。従って床面の凹凸に対し、走行輪の浮き上りや、有害となる荷重変動が生じることもない。
第3の実施例の基本構成は図1の第1の実施例に類似する。第1の実施例の実施例と同一個所には同一符号を用い、説明も特筆すべき相違点のみとする。
無人搬送車の駆動輪7は図6に示すようにアウター58と、アウターロータ軸57により構成される。アウターローター60の外周にタイヤ59が設けられた駆動輪を、軸支持部材56に固定し、結合部材55で板バネ54に取付けている。板バネ54−c、54−b、54−aは板バネ保持部材53に支持され、板バネ保持部材53はさらに操舵機構51の回転軸52に固定されている。また操舵機構51はフランジ部で無人搬送車本体の下部フレーム35に固定される。従って駆動輪7はバネにより無人搬送車本体に弾性支持され、駆動輪以外の従動輪10は、板バネによる弾性支持はない。また、駆動輪が床面を押す力は常に板バネ11の弾性力により一定値となり一意的に決まる。
無人搬送車の走行に必要な推進力は、駆動輪7がこの板バネの弾性力で床面を押す力に打ち勝って走行輪を回転させる力と等価で、駆動輪7のアウターローターモータに要求される回転トルクはこの走行輪を回転させるトルクとなる。
従って、駆動モータに必要な回転トルクは、板バネが床面を押す力であって一定であり、無人搬送車の被積載物重量や、床面の凹凸に影響されず、無人搬送車を駆動させるに必要な最小トルクの駆動モータを使用してもトルク不足による停止や、回転速度の減少による搬送速度の低下は生じない。
図7は第4の実施例に於ける走行輪配置で、図4の実施例2をベースとしている。実施例2と同一個所には同一符号を用いており、説明も特筆すべき相違点のみとする。
8の走行輪のうち、外側に位置する4つの走行輪は、車軸12に2つの走行輪38、38が並列配置され、2つの走行輪で1の走行輪が構成される複合輪である。複合輪は単輪と比較した場合、単輪に比べ広い面積で床パネル部材に当接し、また当接面積が広い分、複数の床パネル部材に当接する可能性も高く、安全性が確保される。
図7は外側に位置する4つの走行輪のみ複合輪としたが、内側に位置する4つの走行輪も含め、全ての走行輪を複合輪とすることも可能であり、また、1の走行輪を2以上の複数の走行輪により構成することも可能である。
図10は無人搬送台車1が液晶製造装置4にアクセスし、搬送して来たカセットを液晶製造装置の入出ポート61に載置する状況を示している。液晶ガラス基板の収納されたカセットの重量は1トン以上になる場合もある。走行輪3-2に注目し、カセット6の移載に伴い走行輪3-2に負荷される荷重の時間変化は次になる。
ガラス基板49の収納されたカセット6が無人搬送台車1内部にある時点では、走行輪3-2に付加される荷重は走行輪3-1とほぼ同じである。移載ロボット5がロボット本体22上の回転テーブル21を旋回させ、2段目アーム14、1段目アーム15、テーブル20を徐々に伸ばし、テーブル先端が無人搬送台車1の側面からの最大遠隔点に達したとき、走行輪3-2に最大荷重が負荷される。図10では、走行輪3-2が当接する部位は、他部位の床パネルの約1/4サイズの床パネル40−a、40−bが敷設されており、これにより走行輪3-2は2枚の床パネル40−a、40−bに当接し、床パネル部材1枚当りの負荷荷重の低減を図り、床パネルの破損等に対する安全を確保している。なお本実施例では、床パネル40−a、40−bのサイズを他部位の床パネルの約1/4の大きさとしたが、無人搬送台車の走行輪が複数のパネルで当接できる構成であれば、床パネル40−a、40−bのサイズはこれより大であっても、小であっても構わない。
2.
走行輪
5.移載ロボットユニット
7.駆動輪
8.走行輪ユニット
10.従動輪
11.板バネ
12.車軸
30.車体フレーム
40.床パネル
50.パネル支柱
51.操舵機構
53.板バネ保持部材
54.板バネ
57.アウターロータ軸
58.アウター
59.タイヤ
60.アウターローター
65.通気孔
Claims (9)
- 必要に応じ空気流通孔を設けた正方形または、長方形で単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、ガラス基板等の物品の搬送と移載を行う無人搬送台車であって、荷重を支え走行することを目的に配設された少なくとも5以上の走行輪を有し、前記走行輪が異なる床パネル上に位置するよう配置されたことを特徴とする無人搬送車。
- 請求項1に記載の無人搬送車であって、正方形または長方形で単一形状の床パネル部材に対し、前記無人搬送車の各走行輪が当接する場合において、前記各走行輪が床パネル部材に対し、当接する各床パネル上の当接位置が、各走行輪毎に相互に異なる位置となる様、前記各走行輪が配置されることを特徴とする無人搬送車。
- 請求項2に記載の無人搬送車であって、2列に配置された走行輪構成を有し、各2列が3以上の等間隔に配置された走行輪で構成され、
略正方形で単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、
前記走行輪間ピッチ寸法が、前記略正方形形状の床パネル部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法であって、前記走行輪間ピッチ寸法が、前記床パネル部材辺の寸法より小さい場合は、同一床パネル部材に同時に2つの走行輪が当接することがなく、
前記2列の走行輪の列間隔が、パネル部材辺の寸法長さより大きいことを特徴とする無人搬送車。 - 請求項1ないし、請求項3に記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が操舵機構を個別に有し、かつ、少なくとも1つ以上の走行輪が、駆動機構を合せ有する無人搬送車。
- 請求項1ないし、請求項3に記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が、操舵機構と駆動機構の両機構を個別に有する無人搬送車。
- 請求項1ないし、請求項3に記載の無人搬送車の走行走行輪軸支持機構であって、板バネなどのバネ部材を介して走行輪車軸が、無人搬送車本体に弾性支持された無人搬送車。
- 請求項1ないし、請求項3に記載の無人搬送車の走行輪であって、少なくとも1つ以上の駆動輪、と少なくとも1つ以上の従動輪から構成され、駆動機構を有する駆動輪が、該駆動輪の床面への押し付け荷重が、略一定となるバネ部材と操舵機構を介して、搬送台車本体フレームに取付けられた無人搬送車。
- 請求項1ないし、請求項7に記載の無人搬送車の走行輪であって、1つの走行輪が、同一軸に複数個並列配置された走行輪によって構成された走行輪を有する無人搬送車。
- 請求項1ないし、請求項8に記載の無人搬送車の走行するクリーンルーム床に敷設され、必要に応じ空気流通孔が設けられた長方形ないし正方形形状の床パネル部材であって、
無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所の床面に敷設する箇所の床パネルサイズを、無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所以外の箇所の床面に敷設する床パネル部材より、小サイズとした搬送システム。
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060411 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060607 |
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A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060613 |
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A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060804 |