JP2006323435A - 搬送台車の障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天井走行式搬送台車を用いる搬送システムにおいて、的確に障害物を検出することにより安全性を確保することができる搬送台車の障害物検出装置を提供する。
【解決手段】 搬送台車の障害物検出装置１では、測距ビームスキャン検出装置２により測距ビームを予め登録した距離・角度でスキャンさせることにより形成される仮想平面で定義される監視領域内において障害物を検出する。測距ビームスキャン検出装置２が障害物を検出した場合は、障害物報知装置３で警告灯３ａを点灯し、警告音出力装置３ｂで警報を鳴らす。又は、台車制御装置４で無線又は有線の通信手段４ａを介して搬送台車１０を減速・停止さる。尚、測距ビームスキャン検出装置２は、障害物を検出した場合に光の放射を停止する安全対策機能が付加されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、天井走行式搬送台車を用いる搬送システムにおける搬送台車の障害物検出装置に関するものである。

半導体、液晶などの製造工場においては、空気中の微細な粉塵などが製品の品質性能に悪影響を及ぼすため、製造過程の品物（例えば、半導体製品製造施設の場合、半導体基板や液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の被製造物の中間製品）をキャリアに格納し、製造プロセスに従い、搬送システムにより製造装置やストッカや簡易バッファ装置等の保管手段の間で搬送する自動搬送システム（ＡＭＨＳ: Automated Material Handling System）が用いられている（特許文献１参照）。そして、搬送システムとしては、天井より懸垂された軌道上を走行して被搬送物であるキャリアを搬送するＯＨＴ（Over head Hoist Transport）、ＯＨＳ（Over Head Shuttle）などの天井走行式搬送台車を用いた搬送システムなど、天井に敷設された軌道上を走行する搬送台車（天井搬送式搬送台車）による搬送システムがある。

例えば、ＯＨＴ搬送台車は、図４に示す構成を有する。図４に示すように、ＯＨＴ搬送台車１０は、図示しないストッカや半導体製造装置から被搬送物を積んで、他のストッカや半導体装置へ搬送を行う。即ち、ＯＨＴ搬送台車１０は、昇降機構４２により昇降ベルト４３の巻き取りや繰り出しを行ってグリッパ４４を昇降させるとともに、被搬送物のキャリア５５はＯＨＴ昇降体先端部に設けられたグリッパ４４により把持・解放されて、被搬送物の搬送を行う。一方、ＯＨＴ搬送台車以外のＯＨＳ搬送台車などでは、ストッカや半導体製造装置に装備された移載機又は搬送台車に装備された把持装置や移載用ロボットにより、被搬送物の搬送台車への移載を行う。

これらのＯＨＴ搬送台車、ＯＨＳ搬送台車などの天井走行式搬送台車により搬送を行う自動搬送システムを用いる半導体製造工場において、通常製造業務に従事する作業者が実施する定常作業では、天井に敷設された軌道を走行するＯＨＴ搬送台車やＯＨＳ搬送台車と干渉を起こす場合はない。しかし、建屋メンテナンス作業や半導体装置据付作業等、非定常的に実施される非定常作業では、生産を停止させることなく工場設備を稼動させたまま作業等が実施される場合があり、作業者は搬送台車の通過する危険領域にまで侵入して作業を実施せざるを得ない場合がある。かかる場合、作業者の注意力により、危険領域での作業は搬送台車が接近しないタイミングを狙って実施されるが、作業者の不注意により、作業を行う作業者に搬送台車が接近して作業者と搬送台車とが接触する可能性はありうる。

そこで、搬送台車と作業者との接触を防止するため、図８に示すように、天井４０に設置された軌道４０を走行する搬送台車１０の台車前面部に、走行前方の検出エリア６１内に存在する作業者５７等の障害物を検出する障害物検出装置（図示せず）を装備させ、床５６に配置された半導体製造装置５８に対して作業をするために検出エリア６１内に進入する作業者５７等の監視を行いながら搬送台車１０の走行を行っている。例えば、特許文献２に示す技術によると、搬送台車本体には、赤外線や超音波等のビームを放射してその反射したビームを検知する複数の非接触センサである人又は障害物検知センサと、人から発せられた赤外線を検知する集電式赤外線センサからなる人検知センサとが設けられている。そして、人又は障害物検知センサ又は人検知センサからの検知信号に基づいて、搬送台車の走行を制御して、安全性を確保するようになっている。尚、これらの障害物検出装置においては、監視領域や検出性能などが特に重要となる。

特開２００５−１８８６号公報 特開２０００−２１４９２８号公報

しかしながら、自動搬送システムを用いる半導体製造工場においては、半導体デバイスはクリーンルーム内で製造され、クリーンルームの建設費やクリーン環境維持コストを抑えるため、無駄な空間を極限まで省くことが検討されている。従って、搬送台車と建屋壁や半導体製造装置等との距離も最小限に短縮され、例えば、３００ｍｍウエハを使った半導体製造工場では、搬送台車と建屋壁間、また、搬送台車と半導体製造装置間の距離は３０ｍｍしかない。このため、障害物検出装置の検出エリアを広く設定したり、検出感度を上げたりすると、搬送台車の周囲の建屋壁や半導体製造装置を障害物として誤って検出し、搬送台車の走行が停止され、自動搬送システムが搬送不能の状態になる可能性がある。逆に、障害物検出装置の検出エリアを狭く設定したり、検出感度を下げたりすると、障害物検出装置が本来監視しなければならない領域に不感域が出現し、安全装置としての機能が果たせない。特に、軌道がカーブしている区間では、障害物検出装置が監視しなければならない監視領域と、障害物検出装置の検出領域（検出エリア）とを一致させるのが困難であり、監視領域のみ的確に検出できるように障害物検出装置の検出領域を調整することができないという問題がある。

そこで、本発明は、天井走行式搬送台車を用いる搬送システムにおいて、的確に障害物を検出することにより、安全性を確保することができる搬送台車の障害物検出装置を提供するものである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明に係る搬送台車の障害物検出装置は、天井付近に敷設された軌道上を走行して被搬送物を搬送する搬送台車が走行する走行領域を含む危険領域下の所定の仮想平面で定義される監視領域にビーム光路を形成するように配置された光学的ビーム手段を備え、前記光学的ビーム手段により前記監視領域内の障害物を検出することを特徴とする。

これにより、光学的ビーム手段により、障害物検出装置が監視しなければならない監視領域（即ち、天井付近に敷設された軌道上を走行して被搬送物を搬送する搬送台車が走行する走行領域を含む危険領域下の所定の仮想平面で定義される監視領域）にビーム光路を形成しており、監視領域に形成されたビーム光路により進入した障害物を検出することができ、不感域無しで確実に作業者を含む障害物を的確に検出して、安全性を確保することができる。

ここで、前記光学的ビーム手段は、測距ビームを照射する光センサであり、前記測距ビームに基づいて前記障害物までの距離を測距し、測距された距離に基づいて前記監視領域内の前記障害物を検出して良い。

これにより、ビーム光路を光学的ビーム手段である測距ビームを照射する光センサに基づいて形成し、光センサの測距ビームをスキャンさせて測距された距離に基づいて障害物を検出することにより、不感域を無くして確実に監視領域を設定して安全性を確保することができるとともに、監視領域の調整を容易に行うことができる。

尚、前記光センサは、前記監視領域の一辺に複数配列して良い。

これにより、測距ビームを照射する複数の光センサを監視領域の一辺に配列してビーム光路を形成し、障害物からの反射光に基づいて監視領域内の障害物を検出することができ、一つの光センサにより測距ビームをスキャンさせた場合と比較して、測距ビームをスキャンする必要を省き、障害物の検出速度を高速化することができ、障害物検出装置の信頼性が向上する。

また、前記光学的ビーム手段は、前記監視領域の一辺に発光素子を複数配列し、前記監視領域の対向辺に受光素子を複数配列した光センサであり、前記受光素子において前記発光素子からのビーム発光を検出できない場合に前記監視領域内の前記障害物を検出して良い。

これにより、ビーム光路を光学的ビーム手段である監視領域の一辺に配列した発光素子と監視領域の対向辺に配列した受光素子からなる光センサに基づいて形成し、光センサの発光素子からビーム発光されたビーム光路が障害物によりが遮られて光センサの受光素子で検出できない場合に監視領域内の障害物を検出することにより、不感域を無くして確実に監視領域を設定して安全性を確保することができるとともに、監視領域の調整を容易に行うことができる。また、測距ビームを照射する光センサと比較して、測距機能がない分データ処理が簡単で、障害物の検出速度を高速化することができ、障害物検出装置の信頼性が向上し、コスト節減効果を奏する。

また、前記光学的ビーム手段は、前記障害物を検出した際に、ビーム発光を停止させて良い。

これにより、高輝度ＬＥＤやレーザ光を使用した光学的ビーム手段による光線が作業者の目を照射し、作業者の目を痛めることを防止することができる。

また、前記光学的ビーム手段が前記障害物を検出した際に、前記搬送台車に対して停止又は減速の指示を与える制御手段を更に備えて良い。

これにより、搬送台車を停止又は減速させることにより、作業者を含む障害物と搬送台車の接触を防止することができる。尚、自動搬送システムが大規模である場合等、全ての搬送台車を停止又は減速させる必要がない場合は、障害物の検出地点付近の軌道を走行している搬送台車に対してのみ停止又は減速の指示を与えるようにしても良い。

また、前記光学的ビーム手段が障害物を検出した際に、前記障害物を検出したことを報知する報知手段を更に備えて良い。

これにより、監視領域に侵入したことを作業者に報知することにより、作業者に注意を促して搬送台車との接触を防止することができる。

更に、前記光学的ビーム手段は、事前に登録した前記監視領域内における所定位置においては、前記障害物を検出しないようにして良い。

これにより、監視領域内における所定位置（例えば、被搬送物の移載作業等で監視領域内に搬送台車が進入してしまう可能性がある場所）においては、障害物を検出しないように事前に登録することにより、監視領域内に進入した障害物以外の設備等を障害物として誤って検出することを防止することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る搬送台車の障害物検出装置を実施するための最良の形態について、具体的な一例に即して説明する。

まず、本実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を適用する自動搬送システムについて、図１及び図４を例にして説明する。図１は、第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。図４は、ＯＨＴ搬送台車の一例を示す概略断面図である。

図１及び図４に示すように、本実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を適用する自動搬送システムにおいて、レール吊り部材５９により天井５４に取り付けられたレール（軌道）４０上を走行する搬送台車１０が、製造プロセスに従い、図示しないストッカや半導体製造装置間において、基板の収納されたキャリア（被搬送物）５５を自動搬送し、ストッカや半導体製造装置の入庫ポート及び出庫ポートを介してキャリア５５の搬入出を行う。そして、生産を停止させることなく工場設備を稼動させたまま、床５６に配置された半導体制御装置５８に対して作業を行う作業者５７が、ＯＨＴ搬送台車１０の通過する危険領域にまで進入する。

搬送台車１０として、例えば、図４に示すようなＯＨＴ搬送台車１０を想定する。ＯＨＴ搬送台車１０は、図４に示すように、非接触給電一次側給電線（以下、「一次側電源」と略する。）５０と、非接触給電二次側コイル鉄心４９（以下、「二次側鉄心」と略する。）と、が設けられており、非接触給方式で電力供給がなされる。具体的には、一次側電源５０には高周波電力が印加され、二次側鉄心４９に巻回されたコイルに一次側の高周波電力が誘導され非接触で電力伝達が行われるように構成されている。尚、ＯＨＴ搬送台車１０に必要な電力はすべてこの非接触給電で賄われる。

ＯＨＴ搬送台車１０のリニアモータは、レール４０に敷設されリニアモータの固定子となる二次側永久磁石４６とリニアモータを構成する一次側鉄心コイル４７とにより構成される。走行に必要なリニアモータに供給される電力は、まず、二次側鉄心４９に巻回されたコイルに誘導された高周波電流が全波整流により直流電流に変換され、さらに、電源コントローラによりＰＷＭ方式の３相交流電流に変換されて、リニアモータを構成する一次側鉄心コイル４７に供給される。リニアモータを構成する一次側鉄心コイル４７にＰＷＭ方式で作られた３相交流電流が供給されると、一次側鉄心コイル４７には直線状に移動する進行磁界が発生し、一次側鉄心コイル４７と対向配置されている二次側永久磁石４６との間の磁気作用で一次側鉄心コイル４７に推進力が発生する。以上により、一次側鉄心コイル４７と二次側永久磁石４６との間は一定間隔に保持され発生する推進力により、ＯＨＴ搬送台車１０がレール４０上を走行する。尚、非接触給電を構成する一次側電源５０はＯＨＴ搬送台車１０と図１に示す台車制御装置４の通信部等との通信としても使われる。

ＯＨＴ搬送台車１０には、走行輪５２、走行軌道に設けられた分岐用ガイド５１、分岐ローラ５３が設けられており、軌道分岐部では左右に配置された分岐用ガイド５１のいずれか一方を分岐ローラ５３が選択することでレール４０が選択され、走行輪５２でレール４０を走行するように構成される。具体的には、通常、ＯＨＴ搬送台車１０は図示しないＭＥＳ（Manufacturing Execution System）及びＭＣＳ（Material Control System）の指令を受けて目的ポイントまで走行する。途中分岐部がある部位では、レール４０に敷設された左右分岐用ガイド５１のいずれか一方を分岐ローラ５３で選択する方法で、ルートを選択する。

また、ＯＨＴ搬送台車１０には、位置合せ機構４１と、懸垂ベルト巻き上げ機能を有する昇降装置４２と、昇降ベルト４３と、昇降ベルト４３の先端に設けられたキャリア把持機構であるグリッパ４４と、グリッパ４４の先端部に設けられたキャリア５５を把持するためのフィンガー４５と、が備えられている。ＯＨＴ搬送台車１０は、位置合せ機構４１で位置合わせし、昇降装置４２にて昇降ベルト４３を巻上げ、または巻きもどしすることによりフィンガー４５でキャリア５５を把持または把持なしの状態でキャリア把持機構４４を上下させる。

そして、ＯＨＴ搬送台車１０の正面には、障害物やレールを検出するためのセンサ６０が、走行方向の前方に向けて単一に設けられている。このセンサ６０は予め設定された検出エリア６１において障害物やレールを検出する。センサ６０としては、上述したような光学式、超音波式等の従来技術に係る障害物検出装置におけるセンサが適用される。尚、センサ６０は、ＯＨＴ搬送台車１０に取り付けられていなくても良い。

［第一の実施形態］
次に、上述した自動搬送システムに用いる第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置について、図１を用いて説明する。図１は、第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。

図１に示すように、第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１は、光センサである測距ビームスキャン検出装置（光学的ビーム手段）２と、警告灯３ａ及び警告音出力装置３ｂからなる障害物報知装置（報知手段）３と、台車制御装置（制御装置）４と、を備えている。

測距ビームスキャン検出装置２は、ＯＨＴ搬送台車１０の走行領域（即ち、ＯＨＴ搬送台車１０が描く走行軌道の水平面）を含む危険領域下をレーザ光で水平方向にスキャンさせることで形成されるビーム平面を想定し、このビームにより形成される所定の仮想平面で定義される監視領域を人などの被検出物体が横切ったとき、これを障害物として検出する。尚、測距ビームスキャン検出装置２によるビーム発光は、レーザ光に限らず、高輝度ＬＥＤ使用した測距ビームであっても良い。

ここで、測距ビームスキャン検出装置２では、障害物を検出した場合、ビーム発射起点から障害物までの距離が計測されるので、測距ビームスキャン検出装置２からの距離と角度を設定することにより、障害物を検出する監視領域を自由に選択設定することができる。尚、第一の実施形態においては、測距ビームスキャン検出装置２が障害物を検出する監視領域を図１に示すような略五角形として設定している。また、図４に示す構成のＯＨＴ搬送台車１０の場合は、半導体製造装置５８への移載場所において、昇降ベルト４３を用いてキャリア５５を昇降させることにより、キャリア５５が仮想平面で定義される監視領域を横切るため、キャリア５５を障害物として誤って検出してしまう可能性がある。移載場所は固定されているので、該当部分を測距ビームスキャン検出装置２に事前に登録しておくことにより、監視領域から該当部分をソフトウェア処理により除外すれば、障害物として検出されることがなくなる。尚、ＯＨＴ搬送台車１０が複数の場合や、移載場所が多い場合であっても、同様に、該当部分を測距ビームスキャン検出装置２に事前に登録しておくことにより、対応が可能である。

また、測距ビームスキャン検出装置２は、高輝度ＬＥＤやレーザ光を使用するので、これらの光線が作業者５７の目を照射し、作業者５７の目を痛めることのないよう、障害物を検出した場合に、測距ビームスキャン検出装置２からの光の放射を停止する安全対策機能を付加させている。

そして、測距ビームスキャン検出装置２において障害物を検出した場合は、障害物報知装置３において、警告灯３ａを点灯したり、警告音出力装置３ｂにより警報を鳴らしたりすることにより、周囲の作業者５７に注意を促す。或いは、測距ビームスキャン検出装置２において障害物を検出した場合は、台車制御装置４において、無線又は有線の通信手段４ａを介して、ＯＨＴ搬送台車１０を減速させたり、ＯＨＴ搬送台車１０の電源を切って停止させたりしても良い。尚、障害物を検出した際の対策はこれに限らず、例えば、大規模システムの場合は、障害物が検出された位置を含み、一定の領域内でＯＨＴ搬送台車１０の走行を停止させるなどの対策を採る。

このように、第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１によると、測距ビームスキャン検出装置２により、障害物検出装置１が監視しなければならない監視領域（即ち、天井５４付近に敷設されたレール４０上を走行して被搬送物を収容したキャリア５５を搬送するＯＨＴ搬送台車１０が走行する走行領域を含む危険領域下の所定の仮想平面で定義される監視領域）にビーム光路を形成しており、監視領域に形成されたビーム光路により進入した障害物を検出することができ、不感域無しで確実に作業者５７を含む障害物を的確に検出して、安全性を確保することができる。

また、測距ビームを照射する測距ビームスキャン検出装置２に基づいてビーム光路を形成し、測距ビームスキャン検出装置２の測距ビームをスキャンさせて測距された距離に基づいて障害物を検出することにより、不感域を無くして確実に監視領域を設定して安全性を確保することができるとともに、監視領域の調整を容易に行うことができる。

更に、測距ビームスキャン検出装置２において障害物を検出した場合は、障害物報知装置３において、警告灯３ａを点灯したり、警告音出力装置３ｂにより警報を鳴らしたりすることにより監視領域に侵入したことを作業者５７に報知することにより、作業者５７に注意を促してＯＨＴ搬送台車１０との接触を防止することができる。或いは、台車制御装置４において、無線又は有線の通信手段４ａを介して、ＯＨＴ搬送台車１０を停止又は減速させることにより、作業者５７を含む障害物とＯＨＴ搬送台車１０の接触を防止することができる。

［第二の実施形態］
次に、上述した自動搬送システムに用いる第二の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置について、図２を用いて説明する。図２は、第二の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。尚、第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置と同一の部材については同一の符号を付す。

図２に示すように、第二の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１は、光センサである測距式検出装置（光学的ビーム手段）５と、警告灯３ａ及び警告音出力装置３ｂからなる障害物報知装置（報知手段）３と、台車制御装置（制御装置）４と、を備えている。

測距式検出装置５は、ＯＨＴ搬送台車１０の走行領域（即ち、ＯＨＴ搬送台車１０が描く走行軌道の水平面）を含む危険領域下に、測距ビームを照射することができる複数（第二の実施形態においては８個）の光センサによりレーザ光を固定して照射させることで形成されるビーム平面を想定し、このビームにより形成される所定の仮想平面で定義される監視領域を人などの被検出物体が進入した際に被検出物体からの反射光を検出したとき、これを障害物として検出する。尚、測距式検出装置５によるビーム発光は、レーザ光に限らず、高輝度ＬＥＤ使用した測距ビームであっても良い。

ここで、測距式検出装置５は、監視領域の一辺に配置され、障害物を検出した場合、ビーム発射起点から障害物までの距離が計測されるので、測距式検出装置５からの距離を設定することにより、障害物を検出する監視領域を自由に選択設定することができる。尚、第二の実施形態においては、測距式検出装置５が障害物を検出する監視領域を図２に示すような８本の破線として設定している。また、図４に示す構成のＯＨＴ搬送台車１０の場合は、半導体製造装置５８への移載場所において、昇降ベルト４３を用いてキャリア５５を昇降させることにより、キャリア５５が仮想平面で定義される監視領域を横切るため、キャリア５５を障害物として誤って検出してしまう可能性がある。移載場所は固定されているので、該当部分を測距式検出装置５に事前に登録しておくことにより、監視領域から該当部分をソフトウェア処理により除外すれば、障害物として検出されることがなくなる。尚、ＯＨＴ搬送台車１０が複数の場合や、移載場所が多い場合であっても、同様に、該当部分を測距式検出装置５に事前に登録しておくことにより、対応が可能である。

また、測距式検出装置５は、高輝度ＬＥＤやレーザ光を使用するので、これらの光線が作業者５７の目を照射し、作業者５７の目を痛めることのないよう、障害物を検出した場合に、測距式検出装置５からの光の放射を停止する安全対策機能が付加させている。

そして、測距式検出装置５において障害物を検出した場合は、障害物報知装置３において、警告灯３ａを点灯したり、警告音出力装置３ｂにより警報を鳴らしたりすることにより、周囲の作業者５７に注意を促す。或いは、測距式検出装置５において障害物を検出した場合は、台車制御装置４において、無線又は有線の通信手段４ａを介して、ＯＨＴ搬送台車１０を減速させたり、ＯＨＴ搬送台車１０の電源を切って停止させたりしても良い。尚、障害物を検出した際の対策はこれに限らず、例えば、大規模システムの場合は、障害物が検出された位置を含み、一定の領域内でＯＨＴ搬送台車１０の走行を停止させるなどの対策を採る。

このように、第二の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１によると、測距式検出装置５により、障害物検出装置１が監視しなければならない監視領域（即ち、天井５４付近に敷設されたレール４０上を走行して被搬送物を収容したキャリア５５を搬送するＯＨＴ搬送台車１０が走行する走行領域を含む危険領域下の所定の仮想平面で定義される監視領域）にビーム光路を形成しており、監視領域に形成されたビーム光路により進入した障害物を検出することができ、不感域無しで確実に作業者５７を含む障害物を的確に検出して、安全性を確保することができる。

また、測距ビームを照射する複数の光センサを監視領域の一辺に配列した測距式検出装置５によりビーム光路を形成し、障害物からの反射光に基づいて監視領域内の障害物を検出することができ、一つの光センサにより測距ビームをスキャンさせた第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１と比較して、測距ビームをスキャンする必要を省き、障害物の検出速度を高速化することができ、障害物検出装置１の信頼性が向上する。

更に、測距式検出装置５において障害物を検出した場合は、障害物報知装置３において、警告灯３ａを点灯したり、警告音出力装置３ｂにより警報を鳴らしたりすることにより監視領域に侵入したことを作業者５７に報知することにより、作業者５７に注意を促してＯＨＴ搬送台車１０との接触を防止することができる。或いは、台車制御装置４において、無線又は有線の通信手段４ａを介して、ＯＨＴ搬送台車１０を停止又は減速させることにより、作業者５７を含む障害物とＯＨＴ搬送台車１０の接触を防止することができる。

［第三の実施形態］
次に、上述した自動搬送システムに用いる第三の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置について、図３を用いて説明する。図３は、第三の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。尚、第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置と同一の部材については同一の符号を付す。

図３に示すように、第三の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１は、光センサである投受光式検出装置（光学的ビーム手段）６と、警告灯３ａ及び警告音出力装置３ｂからなる障害物報知装置（報知手段）３と、台車制御装置（制御装置）４と、を備えている。

投受光式検出装置６は、ＯＨＴ搬送台車１０の走行領域（即ち、ＯＨＴ搬送台車１０が描く走行軌道の水平面）を含む危険領域下に、ビーム光を照射することができる複数（第三の実施形態においては７個）の発光部（発光素子）６ａと複数の発光部６ａから照射されるビーム光を受光する受光部（受光素子）６ｂとによりビーム光を固定して照射させることで形成されるビーム平面を想定し、このビームにより形成される所定の仮想平面で定義される監視領域を人などの被検出物体が進入した際に被検出物体からの反射光を検出したとき、これを障害物として検出する。

ここで、投受光式検出装置６では、発光部６ａを監視領域の一辺に、受光部６ｂをその対向辺に配置することにより、障害物を検出する監視領域を自由に選択設定することができる。尚、第三の実施形態においては、投受光式検出装置６が障害物を検出する監視領域を図３に示すような７本の破線として設定している。また、図４に示す構成のＯＨＴ搬送台車１０の場合は、半導体製造装置５８への移載場所において、昇降ベルト４３を用いてキャリア５５を昇降させることにより、キャリア５５が仮想平面で定義される監視領域を横切るため、キャリア５５を障害物として誤って検出してしまう可能性がある。移載場所は固定されているので、該当部分を投受光式検出装置６に事前に登録しておくことにより、監視領域から該当部分をソフトウェア処理により除外すれば、障害物として検出されることがなくなる。尚、ＯＨＴ搬送台車１０が複数の場合や、移載場所が多い場合であっても、同様に、該当部分を投受光式検出装置６に事前に登録しておくことにより、対応が可能である。

また、投受光式検出装置６は、高輝度ＬＥＤやレーザ光を使用するので、これらの光線が作業者５７の目を照射し、作業者５７の目を痛めることのないよう、障害物を検出した場合に、投受光式検出装置６の発光部６ａからの光の放射を停止する安全対策機能が付加させている。

そして、投受光式検出装置６において障害物を検出した場合は、障害物報知装置３において、警告灯３ａを点灯したり、警告音出力装置３ｂにより警報を鳴らしたりすることにより、周囲の作業者５７に注意を促す。或いは、投受光式検出装置６において障害物を検出した場合は、台車制御装置４において、無線又は有線の通信手段４ａを介して、ＯＨＴ搬送台車１０を減速させたり、ＯＨＴ搬送台車１０の電源を切って停止させたりしても良い。尚、障害物を検出した際の対策はこれに限らず、例えば、大規模システムの場合は、障害物が検出された位置を含み、一定の領域内でＯＨＴ搬送台車１０の走行を停止させるなどの対策を採る。

このように、第三の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１によると、投受光式検出装置６により、障害物検出装置１が監視しなければならない監視領域（即ち、天井５４付近に敷設されたレール４０上を走行して被搬送物を収容したキャリア５５を搬送するＯＨＴ搬送台車１０が走行する走行領域を含む危険領域下の所定の仮想平面で定義される監視領域）にビーム光路を形成しており、監視領域に形成されたビーム光路により進入した障害物を検出することができ、不感域無しで確実に作業者５７を含む障害物を的確に検出して、安全性を確保することができる。

また、ビーム光路を、投受光式検出装置６を構成する監視領域の一辺に配列した発光部６ａと監視領域の対向辺に配列した受光部６ｂからなる光センサに基づいて形成し、発光部６ａからビーム発光されたビーム光路が障害物によりが遮られて受光部６ｂで検出できない場合に監視領域内の障害物を検出することにより、不感域を無くして確実に監視領域を設定して安全性を確保することができるとともに、監視領域の調整を容易に行うことができる。また、第一の実施形態又は第二の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１のように測距ビームを照射する光センサと比較して、測距機能がない分データ処理が簡単で、障害物の検出速度を高速化することができ、障害物検出装置１の信頼性が向上し、コスト節減効果を奏する。

更に、投受光式検出装置６において障害物を検出した場合は、障害物報知装置３において、警告灯３ａを点灯したり、警告音出力装置３ｂにより警報を鳴らしたりすることにより監視領域に侵入したことを作業者５７に報知することにより、作業者５７に注意を促してＯＨＴ搬送台車１０との接触を防止することができる。或いは、台車制御装置４において、無線又は有線の通信手段４ａを介して、ＯＨＴ搬送台車１０を停止又は減速させることにより、作業者５７を含む障害物とＯＨＴ搬送台車１０の接触を防止することができる。

以上、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。また、具体例は、本発明の構成を例示したものであり、本発明を限定するものではない。

本実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１において、図４に示すＯＨＴ搬送台車１０を用いているが、それに限らず、昇降ベルトを用いない構成のＯＨＴ搬送台車１０であっても良い。

昇降ベルトを用いない構成のＯＨＴ搬送台車１０として、例えば、図５又は図６に示すＯＨＴ搬送台車１０がある。図５に示すＯＨＴ搬送台車１０は、位置合せ機構２０を介してレール４０に対して走行可能に設置されており、搬送台車本体内に収容可能に設置された回転・昇降機能を有する移載ロボット２１を搭載している。移載ロボット２１は、回転・昇降可能な回転／昇降軸２２に接続された１段目アーム２３と、２段目アーム２４と、３段目アーム２５と、グリッパ２６により構成されている。ここで、１段目アーム２３と２段目アーム２４は１段目アーム２３の先端部において回転軸を介して、２段目アーム２４と３段目アーム２５は２段目アーム２４の先端部において回転軸を介して、３段目アーム２５と把持部２６は３段目アーム２５の先端部において回転軸を介して、それぞれ接続されている。そして、ＯＨＴ搬送台車１０は、移載ロボット２１の１段目アーム２３、２段目アーム２４、３段目アーム２５を回転・昇降させて、グリッパ２６でキャリア５５のフランジを把持する。

また、図６に示すＯＨＴ搬送台車１０は、ＯＨＴ搬送台車１０の移載ロボット２１の３段目アーム２５の先端に、図５に示すＯＨＴ搬送台車１０のグリッパ２６及び回転軸の代わりにキャリア指示部材２７が構成され、このキャリア指示部材２７によりキャリア５５の底面をすくい上げて入出庫を行うものであっても良い。尚、キャリア指示部材２７の上面には、キャリア５５の底面に設けられた窪みに勘合する突起・キネマティックピン２８が設けられ、キャリア５５と移載ロボット２１の位置合せを確実にするとともに、キャリア５５と移載ロボット２１との滑り防止の役割を果たしている。

尚、図５や図６に示すような昇降ベルトを用いない構成のＯＨＴ搬送台車１０の場合は、図４に示す構成のＯＨＴ搬送台車１０と異なり、半導体製造装置５８への移載場所において、キャリア５５が仮想平面で定義される監視領域を横切ることはないため、移載場所の該当部分を測距ビームスキャン検出装置２、測距式検出装置５、又は投受光式検出装置６に事前に登録する必要はない。

また、本実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置１で用いる搬送台車はＯＨＴ搬送台車１０に限らず、ＯＨＳ搬送台車、ＡＧＶ搬送台車、ＲＧＶ搬送台車、磁気浮上式の搬送台車等の様々な搬送システムを用いることができる。

ＯＨＳ搬送台車１０は、例えば、図７に示すように、レール４０に沿って走行するようにレール４０に配置される。そして、ＯＨＳ搬送台車１０には、レール４０の走行面である底壁を転動する走行輪３２と、レール４０の左右の側壁に接して転動することによりＯＨＳ搬送台車１０の走行をガイドするガイドローラ３３及び分岐ローラ３４と、一次側給電線３５からの電力を非接触で受電する二次側コイル鉄心３６と、二次側コイル鉄心３６からの電力の供給を受けてリニアモータ二次側永久磁石３０と協働して走行駆動力を発生するリニアモータ一次側鉄心コイル３１と、被搬送物を載せるＯＨＳ台車本体３７とが設けられている。このＯＨＳ搬送台車１０では、二次側コイル鉄心３６で得られた電力によって、リニアモータ３０，３１を制御することにより、ＯＨＳ搬送台車１０を走行するための推力が得られる。そして、走行輪３２がレール４０上に確保された走行面である底壁を転動することにより、リニアモータ一次側鉄心コイル３１とリニアモータ二次側永久磁石３０のギャップを確保し、ガイドローラ３３及び分岐ローラ３４がレール４０の側壁と接して転動することによりＯＨＳ搬送台車１０の姿勢を制御する。

第一の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。 第二の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。 第三の実施形態に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。 ＯＨＴ搬送台車の一例を示す概略断面図である。 ＯＨＴ搬送台車の別の一例を示す概略断面図である。 ＯＨＴ搬送台車の別の一例を示す概略断面図である。 ＯＨＳ搬送台車の一例を示す概略断面図である。 従来技術に係る搬送台車の障害物検出装置を示す概略図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ 搬送台車の障害物検出装置
２ 測距ビームスキャン検出装置（光学的ビーム手段）
３ 障害物報知装置（報知手段）
４ 台車制御装置（制御装置）
５ 測距式検出装置（光学的ビーム手段）
６ 投受光式検出装置（光学的ビーム手段）
１０ 搬送台車
４０ レール（軌道）
５４ 天井
５５ キャリア（被搬送物）

Claims (8)

1. 天井付近に敷設された軌道上を走行して被搬送物を搬送する搬送台車が走行する走行領域を含む危険領域下の所定の仮想平面で定義される監視領域にビーム光路を形成するように配置された光学的ビーム手段を備え、前記光学的ビーム手段により前記監視領域内の障害物を検出することを特徴とする搬送台車の障害物検出装置。
2. 前記光学的ビーム手段は、測距ビームを照射する光センサであり、前記測距ビームに基づいて前記障害物までの距離を測距し、測距された距離に基づいて前記監視領域内の前記障害物を検出することを特徴とする請求項１に記載の搬送台車の障害物検出装置。
3. 前記光センサは、前記監視領域の一辺に複数配列することを特徴とする請求項２に記載の搬送台車の障害物検出装置。
4. 前記光学的ビーム手段は、前記監視領域の一辺に発光素子を複数配列し、前記監視領域の対向辺に受光素子を複数配列した光センサであり、前記受光素子において前記発光素子からのビーム発光を検出できない場合に前記監視領域内の前記障害物を検出することを特徴とする請求項１に記載の搬送台車の障害物検出装置。
5. 前記光学的ビーム手段は、前記障害物を検出した際に、ビーム発光を停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送台車の障害物検出装置。
6. 前記光学的ビーム手段が前記障害物を検出した際に、前記搬送台車に対して停止又は減速の指示を与える制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の搬送台車の障害物検出装置。
7. 前記光学的ビーム手段が障害物を検出した際に、前記障害物を検出したことを報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の搬送台車の障害物検出装置。
8. 前記光学的ビーム手段は、事前に登録した前記監視領域内における所定位置においては、前記障害物を検出しないことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の搬送台車の障害物検出装置。

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