JP2006224833A - 無人搬送台車 - Google Patents
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Abstract
【課題】 液晶表示パネルの生産工場におけるガラス基板の搬送には、無人搬送台車が利用される。この場合において、基板の大型化に伴い無人搬送台車のフレーム基板に加わる荷重は増加傾向にあり、床から浮き上がり、無負荷状態となる走行輪はないようにすることが重要である。この要請に応えるべく、全走行輪にその走行路に凹凸があっても、均等荷重が加わるようにすることである。
【解決手段】 走行輪3xは3個で1ユニット3a〜3dを構成し、各ユニット3a〜3dは、その走行輪支持部材33が、当該各ユニット3a〜3dの所定個所への取付部材に対して全方向に揺動自在に連結される走行輪組立機構を備え、各走行輪ユニット3a〜3dは無人搬送台車のフレームにおける床面部材の底面部に3点支持の階層機構にて支持するように構成する。
【選択図】図3
【解決手段】 走行輪3xは3個で1ユニット3a〜3dを構成し、各ユニット3a〜3dは、その走行輪支持部材33が、当該各ユニット3a〜3dの所定個所への取付部材に対して全方向に揺動自在に連結される走行輪組立機構を備え、各走行輪ユニット3a〜3dは無人搬送台車のフレームにおける床面部材の底面部に3点支持の階層機構にて支持するように構成する。
【選択図】図3
Description
本発明は、3個の走行輪にて走行輪の単位ユニットを構成し、当該ユニットを4個以上備え、全ての走行輪が、その走行面の凹凸の有無に拘わらず常時接地状態を維持するように構成した無人搬送台車に関するものである。
例えば、液晶表示パネルの生産工場におけるガラス基板の搬送には、無人搬送台車が用いられる。この無人搬送台車はシステムコントローラの指示を受け、無人搬送台車の走行輪が走行する床面に敷設された誘導線等をガイド手段として製造装置相互間、或いは製造装置とストッカ間でカセットに収納されたガラス基板の搬送を行う。
ところで、近年、液晶表示パネルの大型化傾向が進み、これに伴い、液晶表示パネルの素材としてのガラス基板サイズが大型化している。加えて、無人搬送台車に積載される基板枚数も増加していることもあって、無人搬送台車の大型化、耐重量化が図られている。
また、無人搬送台車は通常3乃至4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、特許文献1の図4に示す無人搬送台車の場合、台車本体2の上部に移載ロボット4が搭載され、基板が収納されたワークWの積み降ろしを行う。台車本体2の下部には、4つの走行輪が設けられ、4つの走行輪の一部はモータ(アウターロータ型モータほか)駆動手段及びステアリング手段を備えた駆動輪であり、残りの走行輪は従動輪となる。そして、無人搬送台車の走行輪の走行面となる床パネル面(グレーチング)には、無人搬送台車の走行輪により床面に加えられる荷重以上の耐荷重を有するものが使用される。
また、無人搬送台車は通常3乃至4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、特許文献1の図4に示す無人搬送台車の場合、台車本体2の上部に移載ロボット4が搭載され、基板が収納されたワークWの積み降ろしを行う。台車本体2の下部には、4つの走行輪が設けられ、4つの走行輪の一部はモータ(アウターロータ型モータほか)駆動手段及びステアリング手段を備えた駆動輪であり、残りの走行輪は従動輪となる。そして、無人搬送台車の走行輪の走行面となる床パネル面(グレーチング)には、無人搬送台車の走行輪により床面に加えられる荷重以上の耐荷重を有するものが使用される。
一方、被支持体を安定して支持するためには、例えば、カメラほかの撮影機器に慣用されている3脚にみられるように一般的に3点支持機構が採用されている。この3点支持機構の原理は、重量物搬送台車にも応用されている。
この具体例を特許文献2に基づいて説明する。即ち、図1〜図3に示す重量物搬送車両において、軸アクスル1の両端部に1対の車輪W1、W2を設け、同様に軸アクスル2〜4には夫々W3〜W8が順次2個ずつ夫々設けられる。そして、これらの車輪W1〜W8は夫々油圧シリンダを介して車体5に支持される。この際、車輪W1、W3用シリンダ内の油は連通線6により相互に連通し、車輪W2、W4用シリンダ内の油は連通線7により相互に連通している。そして、車輪W5〜W8の各油圧シリンダの油は、連通線8,9及び10にて連通し、同一圧力を維持できるように構成されている。
このような車輪構成において、車輪W1〜W8と、その関連構成部材は車体5に対して 図3に示されるように3点支持機構を得るような構成が開示されている。
この具体例を特許文献2に基づいて説明する。即ち、図1〜図3に示す重量物搬送車両において、軸アクスル1の両端部に1対の車輪W1、W2を設け、同様に軸アクスル2〜4には夫々W3〜W8が順次2個ずつ夫々設けられる。そして、これらの車輪W1〜W8は夫々油圧シリンダを介して車体5に支持される。この際、車輪W1、W3用シリンダ内の油は連通線6により相互に連通し、車輪W2、W4用シリンダ内の油は連通線7により相互に連通している。そして、車輪W5〜W8の各油圧シリンダの油は、連通線8,9及び10にて連通し、同一圧力を維持できるように構成されている。
このような車輪構成において、車輪W1〜W8と、その関連構成部材は車体5に対して 図3に示されるように3点支持機構を得るような構成が開示されている。
液晶表示パネル生産工場において、生産能力向上は至上命令であり、使用するガラス基板サイズは拡大の一途を辿る。第六世代液晶用ガラス基板サイズは1.5m×1.8mであったが、第7世代では、1.7m×2.0と更なる大型化が図られている。
また、液晶表示パネル用素材としてのガラス基板の大型化、基板積載可能枚数の増加に伴い、無人搬送台車の総重量の増大を来し、走行輪の耐荷重と、走行輪に掛かる重量を支える床パネル部材の耐荷重が重要要素となる。ついては、無人搬送システム設計において無人搬送台車の走行路としての床パネルの耐荷重保証値は概ね600kgとしている。
また、液晶表示パネル用素材としてのガラス基板の大型化、基板積載可能枚数の増加に伴い、無人搬送台車の総重量の増大を来し、走行輪の耐荷重と、走行輪に掛かる重量を支える床パネル部材の耐荷重が重要要素となる。ついては、無人搬送システム設計において無人搬送台車の走行路としての床パネルの耐荷重保証値は概ね600kgとしている。
走行輪の耐荷重は走行輪に固有の設計値が設定されるが、走行輪の走行路の役割を担う前記床パネルの耐荷重値と乖離した値とすると、床パネルに必要以上の強度を持たせることになる。しかし、かかる設計は、相応のコストアップとなり的確性に欠けるものと言える。
即ち、走行輪の走行性能など、走行機能が充足される範囲で走行輪の耐荷重と床パネルの耐荷重は同等レベルとするのが合理的である。ついては、通常、走行輪の耐荷重値は、前記床パネルの耐荷重値との整合を取りながらある適当な値に設定される。
即ち、走行輪の走行性能など、走行機能が充足される範囲で走行輪の耐荷重と床パネルの耐荷重は同等レベルとするのが合理的である。ついては、通常、走行輪の耐荷重値は、前記床パネルの耐荷重値との整合を取りながらある適当な値に設定される。
一方、無人搬送台車が重量化する場合、走行輪一つ当りの耐荷重は所定値に設定されるため、無人搬送台車が必要とする走行車輪は車両の重量化に伴い、必然的に増加する。
走行輪が多数化した場合、走行輪の床面への均一接触が特に重要となる。即ち、走行輪が不均一に当接すると、床面に接することなく浮き上がった走行輪が本来受持つ荷重は他の床面に接地する走行輪に振り分けられる。
これによって、負担荷重を振り分けられた走行輪の負担する荷重は急激に上昇し、容易に耐荷重以上となり、走行輪の寿命を急速に縮めるばかりでなく、極端な場合、破損に至る可能性もある。
走行輪が多数化した場合、走行輪の床面への均一接触が特に重要となる。即ち、走行輪が不均一に当接すると、床面に接することなく浮き上がった走行輪が本来受持つ荷重は他の床面に接地する走行輪に振り分けられる。
これによって、負担荷重を振り分けられた走行輪の負担する荷重は急激に上昇し、容易に耐荷重以上となり、走行輪の寿命を急速に縮めるばかりでなく、極端な場合、破損に至る可能性もある。
従って、駆動・従動各走行輪は荷重分布が均一で、しかも、各走行輪の床パネルにおける接触圧が均一化されることが望ましく、これが保証される走行輪配置構造において、必要とされる総走行輪数は最小となり、搬送台車の小型・軽量化が実現できる。
また、このような状態において、搬送台車用走行輪の走行路をなす床パネルに負荷される荷重も均一化され被搬送物の荷役・搬送に当り、安全性も保証される。
このように、重量化した無人搬送台車の走行輪の配置及び走行輪支持機構の最適化問題は、無人搬送台車における車体構造設計上の重要課題となっている。
また、このような状態において、搬送台車用走行輪の走行路をなす床パネルに負荷される荷重も均一化され被搬送物の荷役・搬送に当り、安全性も保証される。
このように、重量化した無人搬送台車の走行輪の配置及び走行輪支持機構の最適化問題は、無人搬送台車における車体構造設計上の重要課題となっている。
そこで、本発明の目的は、最も安定する3点支持機構を適用した基本構成を3個の走行輪からなり、無人搬送台車用走行輪の走行路をなす床パネル(グレーチング)の凹凸の存在の有無に拘らず3個の走行輪がバランス良く的確に接地できる走行輪ユニットとし、この走行輪ユニットの3点支持の階層機構によって走行輪組立機構を構築し、全ての走行輪にほぼ均等の負荷がかかる無人搬送台車を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の無人搬送台車は、無人搬送台車のフレームにおける床面部材の底面部に支持される走行輪は、3個で1ユニットを構成し、少なくとも4ユニットを備え、各ユニットは、その走行輪支持部材が、当該ユニットの所定箇所への取付け部材に対して全方向に揺動自在に連結される走行輪組立機構を備え、各走行輪ユニットは前記床面部材の底面部に3点支持の階層機構にて支持され、走行面の凹凸の有無に拘らず全ての走行輪が常時接地するように構成したことを特徴としている。
この請求項1に係る発明によれば、多輪無人搬送台車においても、全走行輪と、無人搬送台車のフレームにおける床面部材の底面部との間に介在する機構、即ち、走行輪ユニット毎の走行輪の基本階層を含め3点支持による複数の階層化を採用した走行輪支持機構に基づいて、全ての走行輪は、無人搬送車が走行する床パネルに凹凸があっても均等な圧力で接触させることができる。
従って、走行輪の一部が接地されないことを考慮の基に走行輪の負荷強度及び走行輪数を、必要以上に増加させることなく、重量化した無人搬送台車の走行輪の配置及び走行輪支持機構の最適化を図ることができる。
従って、走行輪の一部が接地されないことを考慮の基に走行輪の負荷強度及び走行輪数を、必要以上に増加させることなく、重量化した無人搬送台車の走行輪の配置及び走行輪支持機構の最適化を図ることができる。
請求項2に記載の無人搬送台車は、請求項1に記載の無人搬送台車において、各走行輪が操舵機構及び、アウタロータモータによる駆動機構を備えていることを特徴としている。
この請求項2に係る発明によれば、引用先の請求項1に係る発明の効果は元より、全ての走行輪に加わる重量の均一化が図り易く、無人搬送台車の安定走行に寄与できる。
この請求項2に係る発明によれば、引用先の請求項1に係る発明の効果は元より、全ての走行輪に加わる重量の均一化が図り易く、無人搬送台車の安定走行に寄与できる。
請求項3に記載の無人搬送台車は、請求項1又は2に記載の無人搬送台車において、前記無人搬送台車のフレームにおける床面部材はその表面にほぼ均一の荷重がかかる構成とし、前記床面部材の平面上の中心点を含む垂直線上に走行輪ユニット及び3点支持の階層機構を総合した重心が位置するようにしたことを特徴としている。
この請求項2に係る発明によれば、引用先の請求項1又は2に係る発明の効果は元より、前記無人搬送台車のフレームにおける床面部材に略均一に重量が負荷される無人搬送台車において、前記無人搬送台車のフレームにおける床面部材の表面の図心を含む垂直線上に無人搬送車の車体重心があるので、各走行輪ユニットを構成する全ての走行輪の分担する負荷が均一になり、必要走行輪の最小化を図ることができる。
この請求項2に係る発明によれば、引用先の請求項1又は2に係る発明の効果は元より、前記無人搬送台車のフレームにおける床面部材に略均一に重量が負荷される無人搬送台車において、前記無人搬送台車のフレームにおける床面部材の表面の図心を含む垂直線上に無人搬送車の車体重心があるので、各走行輪ユニットを構成する全ての走行輪の分担する負荷が均一になり、必要走行輪の最小化を図ることができる。
請求項4に記載の無人搬送台車は、請求項1乃至3の何れかに記載の無人搬送台車において、走行輪が4ユニットで構成され、そのうちの2ユニットの各取付け部材は前記フレームにおける床面部材の底面に固定し、残りの2ユニットの各取付け部材夫々を両端部で固定する連結部材を備え、この連結部材の走行輪を有しない側の中心部は前記フレームにおける床面部材の底面に対して垂直方向に回動自在に支持されていることを特徴としている。
この請求項4に係る発明によれば、引用先の請求項1乃至3の何れかに係る発明の効果は元より、最小限の走行輪ユニットにおいて、被搬送物の重量を含む全負荷荷重を全走行輪12個に対してバランスよく均等に分担でき、実質、被搬送物の重量に拘らず適用可能である。
この請求項4に係る発明によれば、引用先の請求項1乃至3の何れかに係る発明の効果は元より、最小限の走行輪ユニットにおいて、被搬送物の重量を含む全負荷荷重を全走行輪12個に対してバランスよく均等に分担でき、実質、被搬送物の重量に拘らず適用可能である。
請求項5に記載の無人搬送台車は、請求項1乃至4の何れかのに記載の無人搬送台車において、各走行輪ユニットの走行輪支持部材を、当該ユニットの所定箇所への取付け部材に対して全方向に揺動自在に連結する機構が、互いに直交し回動自在に支持される2軸からなる機構であることを特徴としている。
この請求項5に係る発明によれば、引用先の請求項1乃至4の何れかに係る発明の効果は元より、各走行輪ユニットの走行輪支持機構の強度を維持しつつ各走行輪ユニットを構成する3個の走行輪全てに各走行輪ユニットが負担する荷重を均等に配分させることができる。
この請求項5に係る発明によれば、引用先の請求項1乃至4の何れかに係る発明の効果は元より、各走行輪ユニットの走行輪支持機構の強度を維持しつつ各走行輪ユニットを構成する3個の走行輪全てに各走行輪ユニットが負担する荷重を均等に配分させることができる。
請求項6に記載の無人搬送台車は請求項5に記載の無人搬送台車において、互いに直交し、回動自在に支持される2軸の各軸心が交わり、十字形状をなす各軸が軸心の交点部において一体化して形成されていることを特徴としている。
この請求項6に係る発明によれば、引用先の請求項5の効果は元より2軸が一体的に形成されるため、軸部材を単体とすることができるため軸機構の製作工数を減少させることができ、走行輪の支持機構のコストダウンを図ることができる。
この請求項6に係る発明によれば、引用先の請求項5の効果は元より2軸が一体的に形成されるため、軸部材を単体とすることができるため軸機構の製作工数を減少させることができ、走行輪の支持機構のコストダウンを図ることができる。
請求項7に記載の無人搬送台車は請求項5に記載の無人搬送台車において、互いに直交し、回動自在に支持される2軸が段違いに配置され、互いに交差する個所を連結部材で連結させたことを特徴としている。
この請求項7に係る発明によれば、引用先の請求項5の効果は元より連結部材で互いに交差する一対の軸を強固に連結できるため、耐荷重を増すことができる。
また、本構成によれば、請求項6に記載の十字形状をなす専用軸を用いなくても、汎用軸材料で構成することができる。
この請求項7に係る発明によれば、引用先の請求項5の効果は元より連結部材で互いに交差する一対の軸を強固に連結できるため、耐荷重を増すことができる。
また、本構成によれば、請求項6に記載の十字形状をなす専用軸を用いなくても、汎用軸材料で構成することができる。
請求項8に記載の無人搬送台車は、請求項1乃至4の何れかのに記載の無人搬送台車において、走行輪の各ユニットの走行輪支持部材を、当該ユニットの所定箇所への取付け部材に対して全方向に揺動自在に連結する機構が、球体とこれを変位自在に受ける部材からなるボールジョイント機構であることを特徴としている。
この請求項8に係る発明によれば、引用先の請求項1乃至4の何れかに係る発明の効果は元より、各走行輪ユニットの走行輪支持機構における構成上の簡素化を維持しつつ各走行輪ユニットを構成する3個の走行輪全てに各走行輪ユニットが負担する荷重を均等に配分させることができる。
この請求項8に係る発明によれば、引用先の請求項1乃至4の何れかに係る発明の効果は元より、各走行輪ユニットの走行輪支持機構における構成上の簡素化を維持しつつ各走行輪ユニットを構成する3個の走行輪全てに各走行輪ユニットが負担する荷重を均等に配分させることができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
先ず、図面の概要を述べると、図1は本発明が適用される無人搬送台車の概要を示す側面図、図2は無人搬送台車の台車底面を下方より平面視した走行輪ユニットの配置位置を示す模式図、図3は本発明に係る無人搬送台車における走行輪ユニットの一部切欠き斜視図、図4は走行輪ユニット同士の連結機構を示す一部切欠き斜視図、図5は本発明に係る無人搬送台車における走行輪ユニットにおける揺動機構の他の具体例を示す一部切欠き斜視図、図6は本発明に係る無人搬送台車における走行輪ユニットにおける揺動機構の更なる他の具体例を示す断面図である。
先ず、図面の概要を述べると、図1は本発明が適用される無人搬送台車の概要を示す側面図、図2は無人搬送台車の台車底面を下方より平面視した走行輪ユニットの配置位置を示す模式図、図3は本発明に係る無人搬送台車における走行輪ユニットの一部切欠き斜視図、図4は走行輪ユニット同士の連結機構を示す一部切欠き斜視図、図5は本発明に係る無人搬送台車における走行輪ユニットにおける揺動機構の他の具体例を示す一部切欠き斜視図、図6は本発明に係る無人搬送台車における走行輪ユニットにおける揺動機構の更なる他の具体例を示す断面図である。
さて、本願各発明が適用される無人搬送台車の具体例は、図1に示される。図1において、無人搬送台車1は走行方向に長い長方体形状をなし、車体フレーム2、走行輪機構3、移載ロボットユニット4、コントローラ5により構成され、車体フレーム2には上段棚6、下段棚7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(以下、単にロボットという)4は、ロボット支持アングル8にロボット固定ボルト9により固定されている。また、ロボット支持アングル8は、垂直方向駆動テーブル10に固定されており、垂直方向駆動テーブル10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。
中央部に設置された移載ロボットユニット(以下、単にロボットという)4は、ロボット支持アングル8にロボット固定ボルト9により固定されている。また、ロボット支持アングル8は、垂直方向駆動テーブル10に固定されており、垂直方向駆動テーブル10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。
上段棚6、下段棚7と2段に設けられた棚には、ガラス基板の収納されたカセットCが載置される。また、上段棚6と下段棚7には、夫々カセットC(点線にて表示)の載置有無の確認用リミットスイッチ11、12が夫々2個ずつ対角位置に設けられる。リミットスイッチ11、12を対角位置に設置する理由は、単にカセットCの有無を検知するだけでなく、該リミットスイッチ11、12により、カセットCの位置ズレも検知するためである。例えば、2個のリミットスイッチのうち1個だけがスイッチONの信号を出力している場合、カセットCは正規位置よりずれて載置されており、正規位置に置き直す必要がある。
フレーム2の前後、両面には緊急時など、台車をマニュアル操作するため、走行前面操作パネル13と、走行後面操作パネル14が設けられている。これにより、一方のパネル操作を困難とする場所に無人搬送車が乗り入れても、他方の操作パネルで操作が可能である。
ロボット支持アングル8上に固定されているロボット4は、ロボット本体4aとこの上に取付けられた回転テーブル4b、さらに1段目アーム4c、2段目アーム4d、さらに、その上部に設けられたテーブル4e、遮光板4fで構成される。ロボット4の回転動作は回転テーブル4bで行なわれ、アームの伸縮は1段目アーム4c、2段目アーム4d、および最上段のテーブル4eにて行なわれる。垂直方向の上下運動は垂直方向駆動テーブル10により行なわれる。
垂直方向駆動テーブル10の上段棚6と、下段棚7に相当する高さ位置には、上段透過センサ15と、下段透過センサ16が設置されており、ロボット4と一体に上下動する遮光板4fが、前記上段透過センサ15又は下段透過センサ16を遮る時、これらセンサ15、16から出力されるパルス波形により、垂直方向におけるロボット4の位置が検出される。
基本的には、カセットCが載置された棚部(上段棚6、下段棚7の少なくとも一方)でロボットアーム4c、4dは回転できず、カセットCが載置されていない棚部(上段棚6又は下段棚7のある部位)のみにて回転させる方法を採る。即ち、カセットCの有無を検出する上段リミットスイッチ11と、下段リミットスイッチ12の出力をチェックし、上段透過センサ15と下段透過センサ16の出力を監視しながら、垂直方向駆動テーブル10を駆動させ、カセットCの載置されていない棚部(上段棚6又は下段棚7のある部位)の位置までロボット支持アングル8を移動させる。カセットが載置されていない棚部(上段棚6又は下段棚7)の位置までロボット支持アングル8が到達した時点で垂直方向駆動テーブル10を停止させ、回転が必要な場合は適宜回転動作を実施する。
走行輪機構3は車体フレーム2の底板部材2aの底面部に配置、支持され、この詳細は後述する。
なお、走行輪機構3の各走行輪は、一部従動輪とすることもできるが、基本的に操舵機構と駆動機構を備えている。そして、走行輪の駆動機構は、例えば、アウターロータ型の駆動モータのアウター側外周にタイヤを設けた構造など周知の手段が利用できる。
17は無人搬送台車の走行路に沿って敷設され、走行輪の荷重を受ける床パネルである。
なお、走行輪機構3の各走行輪は、一部従動輪とすることもできるが、基本的に操舵機構と駆動機構を備えている。そして、走行輪の駆動機構は、例えば、アウターロータ型の駆動モータのアウター側外周にタイヤを設けた構造など周知の手段が利用できる。
17は無人搬送台車の走行路に沿って敷設され、走行輪の荷重を受ける床パネルである。
次に、車体フレーム2の底板部材2aの底面に対して固定される走行輪機構3の配置状況を図2に示す模式図を参照しつつ説明する。図2において、前記底板部材2aに対して3個の走行輪からなる走行輪ユニット3a〜3dが図のように配置され、走行輪3xが合計12個取付けられている。そして、走行輪ユニット3aにおける3個の各走行輪3xの床面に当接する中心位置は点a1、a2、a3で表示し、同様に走行輪ユニット3b〜3dの各走行輪3xの床面に当接する中心位置は図示のように点b1、b2・・・d3で表示している。なお、12個の各走行輪3xに負荷される重量はほぼ全て均一となるように構成されているものとする。
次に、点a0は前記符号a1、a2、a3で形成される三角形の重心を示している。この点a0で示される走行輪ユニット3aを構成する3個の走行輪3xの総合した重心点は、作図により容易に求められる。即ち、走行輪ユニット3aの重心点a0は、点a1、a2の等分割点a4と点a3を結ぶ直線a3−a4が、点a1及び点a3とを結ぶ等分割点a5と点a2を結ぶ直線a2−a5と交わる点として求められる。
同様にして点b0は点b1、b2、b3で形成される三角形の重心、点c0は点c1、c2、c3で形成される三角形の重心、d0は点d1、d2、d3で形成される三角形の重心である。これにより、走行輪ユニット3a〜3d夫々の3個の走行輪からなる4つの重心a0、b0、c0、d0が求まる。
次に、この4つの重心a0、b0、c0、d0についての総合重心を求める。このための手法は、走行輪ユニット3a、3dを総合し、残りの走行輪ユニット3b、3cとで、総合重心を求めるための三角形をつくる。即ち、走行輪ユニット3a、3dの各重心点a0、d0の総合重心点をe2とし、この重心点e2と、走行輪ユニット3b、3cの重心点b0、c0とで形成される三角形を作る。ここに重心点e2は、走行輪ユニット3a〜3dの各重量が同一に定められているから、走行輪ユニット3a、3dの各重心点a0、d0の中心点として求める。
次に、この4つの重心a0、b0、c0、d0についての総合重心を求める。このための手法は、走行輪ユニット3a、3dを総合し、残りの走行輪ユニット3b、3cとで、総合重心を求めるための三角形をつくる。即ち、走行輪ユニット3a、3dの各重心点a0、d0の総合重心点をe2とし、この重心点e2と、走行輪ユニット3b、3cの重心点b0、c0とで形成される三角形を作る。ここに重心点e2は、走行輪ユニット3a〜3dの各重量が同一に定められているから、走行輪ユニット3a、3dの各重心点a0、d0の中心点として求める。
更に、前記各重心点b0、c0、e2からなる三角形の総合重心点e0は、走行輪ユニット3b、3cを結ぶ直線の中点e1と前記重心点e2を結ぶ直線の中点として求めることができる。
なお、この総合重心点e0は重心点b0、c0、e2で形成される三角形の図形上の重心でなく各重心点b0、c0、e2における重量を考慮しての重心点である。
なお、この総合重心点e0は重心点b0、c0、e2で形成される三角形の図形上の重心でなく各重心点b0、c0、e2における重量を考慮しての重心点である。
前記仮定のように、12個の各走行輪3xに負荷される重量は全て同一であるので、車体フレーム2の底板部材2aの重心点は、前記総合重心点e0となる。本願発明の最も望ましい形態としては、前記総合重心点e0が前記車体フレーム2の底板部材2aの平面上における中心点(以下、図心という)となるように12個の走行輪を配置している。
これによって、フレーム2内に載置されるロボット4、カセットCほかの周辺部材(図1を参照)は、基本的にフレーム2の底板部材2aの平面上において略均等に荷重されるように配置されているため無人搬送台車1は安定走行を得ることができる。
これによって、フレーム2内に載置されるロボット4、カセットCほかの周辺部材(図1を参照)は、基本的にフレーム2の底板部材2aの平面上において略均等に荷重されるように配置されているため無人搬送台車1は安定走行を得ることができる。
次に、走行輪ユニット3a〜3dの機構について、図3を参照して説明する。図3において、走行輪3xは軸受ホルダー31に支持され、当該走行輪3xの駆動機構は、例えば、軸受ホルダー31に固定子の軸受を支持し、この固定子の外周に回転子を有する所謂アウタロータモータ(詳細の図示は省略)を採用する。そして、このアウタロータモータの回転子外周にタイヤほか弾性部材を固定して駆動機構を備えた走行輪3xを構成している。
なお、走行輪3xの駆動機構にアウタロータモータを採用したダイレクト駆動を行う例を説明したが、別体のモータにて駆動する機構とすることもできる。
32は操舵用モータで、その固定部は走行輪ユニット用基板33の所定位置に固定され、
可動部は前記軸受ホルダー31に連結されている。
なお、走行輪3xの駆動機構にアウタロータモータを採用したダイレクト駆動を行う例を説明したが、別体のモータにて駆動する機構とすることもできる。
32は操舵用モータで、その固定部は走行輪ユニット用基板33の所定位置に固定され、
可動部は前記軸受ホルダー31に連結されている。
34は、各走行輪ユニット3a〜3dの構成要素としての軸受モジュールで、そのプレート34aは前記走行輪ユニット用基板33の走行輪3xを有する面とは反対側の面における所定の個所に固定される。この固定手段は、例えば、プレート34aの4隅に形成された穴(図示せず)を通じて、ボルト、ねじ等の固定部材34bによって固定される。34c、34dは互いに直交する支持軸で、交差個所において一体的に形成されている。この支持軸34cは前記プレート34aに固定されている一対の軸受34eに両端を回動自在に支持されている。もう一つの支持軸34dは、その両端に一対の軸受34fにより回動自在に支持されている。そして、この一対の軸受34fは、走行輪ユニット3b、3cについては車体フレーム2の底板部材2aの底面部における所定位置にボルト、接着等の固定手段によって固定される。
一方、走行輪ユニット3a、3dにおける各一対の軸受34fは図4に示されるように連結板部材3pの両端部の適所にボルト、接着等の固定手段にて固定される。
前記連結板部材3pは、走行輪ユニット3a、3dを有しない側の面の中間部における所定個所に、前記軸受モジュール34と均等な構成の軸受モジュール34xが設けられる。
そして、この軸受モジュール34xの一対の軸受34fx(軸受モジュール34における軸受34fに相当)は車体フレーム2の底板部材2aの底面部における所定個所に固定される。
前記連結板部材3pは、走行輪ユニット3a、3dを有しない側の面の中間部における所定個所に、前記軸受モジュール34と均等な構成の軸受モジュール34xが設けられる。
そして、この軸受モジュール34xの一対の軸受34fx(軸受モジュール34における軸受34fに相当)は車体フレーム2の底板部材2aの底面部における所定個所に固定される。
次に前記最良な実施の形態としての構成における作用を説明する。
先ず、ロボット4の作用によって液晶表示パネル用素材を収納したカセットCが上段棚6、下段棚7に載置されると、車体フレーム2の底板部材2aの平面上にはほぼ均等に重量が分布する。
従って、搬送台車1は車体フレーム2の底板部材2aの底面部にほぼ均等に分布する走行輪ユニット3a〜3eはほぼ均等に重量を負担しつつ走行する。
先ず、ロボット4の作用によって液晶表示パネル用素材を収納したカセットCが上段棚6、下段棚7に載置されると、車体フレーム2の底板部材2aの平面上にはほぼ均等に重量が分布する。
従って、搬送台車1は車体フレーム2の底板部材2aの底面部にほぼ均等に分布する走行輪ユニット3a〜3eはほぼ均等に重量を負担しつつ走行する。
この際、車体フレーム2の底板部材2aは走行輪ユニット3a〜3dにて3点支持の状態を得ると同時に各走行輪ユニット3a〜3dは夫々3個の走行輪を揺動自在に支持する構成に基づいて3点支持を得るように搬送台車1は3点支持の階層機構にて支持され安定した支持状態を維持する。
なお、前記連結板部材3pを車体フレーム2の底板部材2aの底面部に固定するための軸受モジュール34xは走行輪ユニット3a、3dを結ぶ長手方向のみ揺動自在に構成してもよい。
なお、前記連結板部材3pを車体フレーム2の底板部材2aの底面部に固定するための軸受モジュール34xは走行輪ユニット3a、3dを結ぶ長手方向のみ揺動自在に構成してもよい。
また、走行輪ユニット数は最小限4ユニットあればよく、例えば5ユニットとし、2ユニット2組を車体フレーム2の底板部材2aの底面部への2つの支持点とし、残り1つの走行輪ユニットを1支持点として車体フレーム2の底板部材2aの底面部を3点支持とすることもできる。
同様に4以上の多数の走行輪ユニットにおいても車体フレーム2の底板部材2aの底面部を3点支持機構の階層化を図ることができるので、本3点支持機構は走行輪ユニットが4以上の多数であっても、数に制限されること無く容易に拡張できる。
同様に4以上の多数の走行輪ユニットにおいても車体フレーム2の底板部材2aの底面部を3点支持機構の階層化を図ることができるので、本3点支持機構は走行輪ユニットが4以上の多数であっても、数に制限されること無く容易に拡張できる。
図3における軸受モジュール34は前記のように直交する支持軸34c、34dの交点を一体構造といている例を示している。この変形例を図5に示す。図5において、図3と均等な部分は同一符号で示し、その説明は省略する。
即ち、本実施例1の特徴的構成は、平面視において直交する軸34c、34dが段違いに配置され、軸34c、34dの交差する個所を連結部材34gにて各軸34c、34dの軸心の相対位置を一定に維持している。
なお、各軸34c、34dは連結部材34gにおける保持は回動自在とすることを妨げない。この場合、支持軸34cは一対の軸受34eの両端に支持軸34dは一対の軸受34fの両端に夫々固定してもよい。
即ち、本実施例1の特徴的構成は、平面視において直交する軸34c、34dが段違いに配置され、軸34c、34dの交差する個所を連結部材34gにて各軸34c、34dの軸心の相対位置を一定に維持している。
なお、各軸34c、34dは連結部材34gにおける保持は回動自在とすることを妨げない。この場合、支持軸34cは一対の軸受34eの両端に支持軸34dは一対の軸受34fの両端に夫々固定してもよい。
次に、図3における走行輪ユニット用基板33を揺動自在に支持する手段について直交する2軸を用いることなく得る機構を、図6を参照しつつ説明する。図6において、34hは取付板で、車体フレーム2の底板部材2aの底面部又は前記連結板部材3p(図4参照)にボルト或いは接着材にて固定される。34zはボールジョイント機構、34iはボールジョイント用球体である。34jは保持部材で、前記球体34iを、その一部を下方に突出させた状態において揺動自在に保持し、球体34iが突出しない背面は取付け板34hであって、車体フレーム2の底板部材2aの底面部又は前記連結板部材3pに接しない側の面に接合されている。
34kは連結部材で、前記球体34iにおける保持部材34jからの突出部と、走行輪ユニット用基板33とを連結する。34nは弾性部材で、連結部材34kの周囲に適当間隔に配置され、保持部材34jと走行輪ユニット用基板33とを連結している。
そして、この弾性部材34nは、長手方向には伸縮可能であって、その他の方向には変位しない部材、例えば、板ばねが用いられる。
そして、この弾性部材34nは、長手方向には伸縮可能であって、その他の方向には変位しない部材、例えば、板ばねが用いられる。
前記図6に開示のボールジョイント機構34zは、取付板34hに対して走行輪ユニット用基板33を揺動自在に支持し、図3、図5に示すような2軸からなる走行輪ユニット用基板33の揺動機構と均等な作用をなす。
2・・・・・・車体フレーム
2a・・・・・底板部材
3x・・・・・走行輪
3a〜3d・・走行輪ユニット
32・・・・・操舵用モータ
33・・・・・走行輪ユニット用基板(走行輪支持部材)
34・・・・・軸受モジュール
34g・・・・連結部材
34z・・・・ボールジョイント機構
2a・・・・・底板部材
3x・・・・・走行輪
3a〜3d・・走行輪ユニット
32・・・・・操舵用モータ
33・・・・・走行輪ユニット用基板(走行輪支持部材)
34・・・・・軸受モジュール
34g・・・・連結部材
34z・・・・ボールジョイント機構
Claims (8)
- 車体フレームにおける底板部材の底面部に支持される走行輪が、3個で1ユニットを構成し、少なくとも4ユニットを備え、
各ユニットは、その走行輪支持部材が、当該ユニットの所定箇所への取付け部材に対して全方向に揺動自在に連結される走行輪組立機構を備え、
各走行輪ユニットは前記底板部材の底面部に3点支持の階層機構にて支持され、
走行面の凹凸の有無に拘らず全ての走行輪が常時接地するように構成したことを特徴とする無人搬送台車。 - 各走行輪が操舵機構及び、アウタロータモータによる駆動機構を備えていることを特徴とする請求項1に記載の無人搬送台車。
- 前記車体フレームにおける床面部材はその表面にほぼ均一の荷重がかかる構成とし、前記底板部材の平面上の中心点を含む垂直線上に走行輪ユニット及び3点支持の階層機構を総合した重心が位置するようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の無人搬送台車。
- 走行輪が4ユニットで構成され、そのうちの2ユニットの各取付け部材は前記車体フレームにおける底板部材の底面に固定し、残りの2ユニットの各取付け部材夫々を両端部に固定する連結部材を備え、この連結部材の走行輪を有しない側の中心部は前記フレームにおける床面部材の底面に対して垂直方向に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の無人搬送台車。
- 走行輪の各ユニットの走行輪支持部材を、当該ユニットの所定箇所への取付け部材に対して全方向に揺動自在に連結する機構が、互いに直交し回動自在に支持される2軸からなる機構であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の無人搬送台車。
- 互いに直交し、回動自在に支持される2軸の各軸心が交わり、各軸が軸心の交点部において一体化して形成されている請求項4に記載の無人搬送台車。
- 互いに直交し、回動自在に支持される2軸が段違いに配置され、互いに交差する個所を連結部材で連結させたことを特徴とする請求項4に記載の無人搬送台車。
- 走行輪の各ユニットの走行輪支持部材を、当該ユニットの所定箇所への取付け部材に対して全方向に揺動自在に連結する機構が、球体とこれを変位自在に受ける部材からなるボールジョイント機構であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の無人搬送台車。
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-
2005
- 2005-02-18 JP JP2005041545A patent/JP2006224833A/ja not_active Withdrawn
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