JP2006335508A - 搬送台車 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送台車本体と昇降体の間で安定した双方向通信を行う搬送台車を提供する。
【解決手段】 レール３を走行するＯＨＴ搬送台車１において、台車本体１ａの懸垂機構１０と昇降体３４の間の通信及び給電は、通信・給電部５０の信号線１３及び動力線１４により行われる。信号線１３は、駆動軸２２に設けられた回転基板５上に実装された光学素子モジュール６ａ、６ｂと昇降体３４の制御回路４６に接続された信号線１３ａと、回転基板５に対向する位置に設けられた固定基板４上に実装された光学素子モジュール７ａ、７ｂと懸垂機構１０の制御回路１６に接続された信号線１３ｂとを備え、光学素子モジュール６ａ、６ｂと光学素子モジュール７ａ、７ｂが双方向の光通信を行うことにより、懸垂機構１０の制御回路１６と昇降体３４の制御回路４６の間の通信を確保する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、天井に敷設された軌道上を走行し、被搬送物を懸架状態で把持し、懸垂機構により昇降される昇降体を有する懸垂型搬送台車に関するものである。

半導体製造、液晶製造、ＦＡなどの製造プロセスにおいて、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処理対象物）をプロセスに従い装置から装置に搬送する搬送手段としては、天井より懸垂された軌道上を走行してFOUP（Front Opening Unified Pod）を搬送するOHT（Over head Hoist Transport）搬送台車を用いた搬送システムが主流となっている。

従来のＯＨＴ搬送台車の一例について、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、従来のＯＨＴ搬送台車の制御回路とタイミングベルト（懸垂ベルト）内部に埋め込まれた導電線の電気接続の説明図である。図７は、従来のＯＨＴ搬送台車を示す側面図である。図７に示すように、ＯＨＴ搬送台車１は、レール（軌道）３、位置決め機構２、懸垂機構１０、昇降体３４から構成される。ここで、昇降体３４は、タイミングベルト１９がドラム駆動モータ１７に回転駆動されるドラム１８に巻き取り、若しくは巻き戻されることで昇降する。昇降体３４はその底面にグリッパ（把持機構）３９を備えており、フランジ３７、ＦＯＵＰ収納部３８からなるＦＯＵＰ４０を把持して搬送するように構成される。ここで、グリッパ３９は、昇降体３４に搭載されたグリッパ開閉用モータ４７により開閉動作される。また、昇降体３４には、グリッパ開閉用モータ４７等を制御する制御回路４６や、必要に応じて動作制御や被搬送物であるＦＯＵＰ４０の位置確認等に用いる図示しない各種センサ等が設けられている。そして、従来から、ＯＨＴ搬送台車１の台車本体と昇降体３４との間の通信・給電は、タイミングベルト１９内部に埋め込まれた導電線を介してなされる（特許文献１参照）。即ち、タイミングベルト１９内部に埋め込まれた導電線を介して、ＯＨＴ搬送台車１の台車本体１ａに搭載された電源を有する制御回路（図示せず）から昇降体３４（例えば、グリッパ開閉用モータ４７や各種センサ）への電力供給と、ＯＨＴ搬送台車１の懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路（図示せず）と昇降体３４（例えば、制御回路４６や各種センサ）との通信とが行われる。

例えば、図６に示すように、グリッパ開閉用モータ４７と昇降体３４に搭載された制御回路４６には、それぞれ、タイミングベルト１９内部に埋め込まれた給電用の導電線（給電用導線）１３ａと通信用の導電線（通信用導線）１４ａとが接続される。一方、ＯＨＴ搬送台車１の台車本体１ａの懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路（図示せず）には、給電用導線１３ｂと通信用導線１４ｂとが接続されている。そして、タイミングベルト１９内部に埋め込まれた導電線１３ａ、１４ａは、回転駆動されるベルト内部導体に収容された接続線３３によりスリップリングモジュール２０に接続されて、スリップリング方式により、給電用の導電線（給電用導線）１３ｂと通信用の導電線（通信用導線）１４ｂのそれぞれと電気的に結合されている。より詳細には、スリップリングモジュール２０は、カバー内３１にスリップリング２９と隔壁板２１間に設置された２つのブラシ１５とを備えており、タイミングベルト１９内部に埋め込まれた導電線１３ａ、１４ａが、接続線３３でカバー３１内のスリップリング２９に接続され、導電線１３ｂ、１４ｂに接続されている２つのブラシ１５がこのスリップリング２９に２箇所で接触することにより、導電線１３ａ、１４ａ及び導電線１３ｂ、１４ｂが電気的に結合され、グリッパ開閉用モータ４７とＯＨＴ搬送台車１の懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路（図示せず）との間の電力供給が行われるとともに、昇降体３４に搭載された制御回路４６とＯＨＴ搬送台車１の懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路（図示せず）との間の通信（信号の送受信）が行われる。

特開２０００−２８１２７８号公報

しかしながら、従来技術におけるスリップリング方式は、スリップリングの摺動むらに起因して発生する通信ノイズが通信の信頼性を確保する上で大きな障害となっている。また、スリップリング方式はスリップリングやブラシの汚れ、変形、摩滅等による接触不良のトラブルが発生する。かかるトラブルにより、安定した通信性能確保の上で障害となるという問題があった。尚、通信用導線は給電用導線に比べてこれらの影響を受けやすい。

そこで、本発明は、懸垂型搬送台車本体と昇降体の間で安定した双方向通信を行うことができる搬送台車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は、天井に敷設された軌道上を走行する台車本体に設置され、モータにより回転駆動する駆動軸に取り付けられて前記台車本体から垂下された懸垂ベルトを備える懸垂機構と、被搬送物を把持機構により懸架状態で把持し、前記懸垂ベルトを巻き取り、繰り出しすることにより、懸垂、昇降される昇降体と、前記台車本体と前記昇降体との間の通信及び給電を行う通信・給電部と、を備え、前記通信・給電部は、前記懸垂ベルトに内封されて前記昇降体に接続される導電線と、前記台車本体に搭載された制御回路に接続される導電線とが、電気的に結合されて電力供給を行う給電用導線と、前記懸垂ベルトに内封されて一端が前記昇降体に接続されると共に他端が前記駆動軸に軸止めされる回動基板上に実装される少なくとも一対の発光素子と受光素子とからなる光学素子モジュールに接続される導電線と、前記台車本体に設置されて一端が前記台車本体に搭載された制御回路に接続されると共に他端が前記回動基板と対向する位置に設置された固定基板上に実装される少なくとも一対の発光素子と受光素子とからなる光学素子モジュールに接続される導電線とが、前記回転基板上の光学素子モジュール及び前記固定基板上の光学素子モジュールによる光通信を介して信号の送受信を行う通信用導線と、を独立して有することを特徴とする。

これにより、搬送台車の台車本体と昇降体との間の通信・給電部において、信号を双方向に伝える通信用導線と電力を伝える給電用導線とが独立して設けられている。そして、懸垂ベルトに内封されて一端が昇降体に接続されると共に他端が駆動軸に軸止めされる回動基板上に実装される少なくとも一対の発光素子と受光素子とからなる光学素子モジュールに接続される導電線と、台車本体に設置されて一端が台車本体に搭載された制御回路に接続されると共に他端が回動基板と対向する位置に設置された固定基板上に実装される少なくとも一対の発光素子と受光素子とからなる光学素子モジュールに接続される導電線と、により構成される通信用導線が、回転基板上の光学素子モジュール及び固定基板上の光学素子モジュールによる光通信を介して信号の送受信を行う。従って、光通信により非接触で信号を送受信することにより、スリップリング方式で問題となるスリップリングやブラシの汚れ、変形、摩擦などによって誘発される接触不良のトラブルを回避することができ、また、ブラシ接触に起因する通信ノイズも発生しないため、安定した信頼性の高い通信を行うことができる。尚、懸垂ベルトに内封されて昇降体に接続される導電線と、台車本体に搭載された制御回路に接続される導電線と、により構成される給電用導線は、従来技術に基づいたスリップリング方式、非接触での電磁結合方式等の電気結合方式により電気的に結合されて、台車本体から昇降体に電力が供給される。

ここで、本発明に係る搬送台車は、前記回転基板上の光学素子モジュール及び前記固定基板上の光学素子モジュールは、それぞれ、並列回路を形成して複数個実装され、いずれか１つ以上の前記回転基板上の光学素子モジュール及びいずれか１つ以上の前記固定基板上の光学素子モジュールが常に光通信可能な位置に配置されて良い。

これにより、回転基板上の光学素子モジュールと固定基板上の光学素子モジュールとが並列回路により複数個実装されることにより、いずれかの回転基板上の光学素子モジュールと固定基板上の光学素子モジュールとが通信不能な状態にあった場合に他の１つ以上の回転基板上の光学素子モジュールと固定基板上の光学素子モジュールを通信に使用することができ、より安定した信頼性の高い通信を行うことができる。

また、本発明に係る搬送台車は、前記回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長と、前記固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長が互いに異なり、且つ、前記回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長を前記固定基板上の光学素子モジュールの受光素子が検出でき、前記固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長を前記回転基板上の光学素子モジュールの受光素子が検出できるように形成されて良い。

回転基板上の光学素子モジュール及び固定基板上の光学素子モジュールは、防塵対策のために周囲を保護カバーなどで覆われて外界からの光が遮断された環境にある台車本体内に設置されており、回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光が台車本体内で反射されて回転基板上の光学素子モジュール自身の受光素子に入射されたり、固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光が台車本体内の介在物（保護カバーなど）で反射されて固定基板上の光学素子モジュール自身の受光素子に入射されたりすることにより、通信が混乱する可能性がある。従って、これにより、回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長と固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長とが異なるように設定するとともに、回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長を固定基板上の光学素子モジュールの受光素子が検出でき、固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長を回転基板上の光学素子モジュールの受光素子が検出できるように形成することにより、通信の混乱を防止し、より確実な双方向光通信を保証することができる。

尚、本発明に係る搬送台車は、複数個の前記回転基板上の光学素子モジュール及び前記固定基板上の光学素子モジュールの光学素子及び受光素子の表面を除く部位の表面と、複数個の前記回転基板上の光学素子モジュールと前記固定基板上の光学素子モジュールとの間に存在する介在物の表面と、に黒化処理を施して良い。

回転基板上の光学素子モジュール及び固定基板上の光学素子モジュールは、防塵対策のために周囲を保護カバーなどで覆われて外界からの光が遮断された環境にある台車本体内に設置されており、回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光が台車本体内の介在物（保護カバーなど）で反射されて回転基板上の光学素子モジュール自身の受光素子に入射されたり、固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光が台車本体内で反射されて固定基板上の光学素子モジュール自身の受光素子に入射されたりすることにより、通信が混乱する可能性がある。従って、これにより、反射面となりうる全ての表面を黒体にすることにより、反射光を皆無にして通信障害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ＯＨＴ搬送台車（搬送台車）を図１〜５に基づいて以下に説明する。図１は、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の通信・給電部を示す概略図であり、（ａ）は回転基板上に実装された光学素子モジュールから固定基板上に実装された光学素子モジュールに信号を伝達する場合であり、（ｂ）は固定基板上に実装された光学素子モジュールから回転基板上に実装された光学素子モジュールに信号を伝達する場合である。図２は、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の通信用導線について説明する回路図である。図３は、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の通信用導線の光学素子モジュールについて説明するブロック図である。図４は、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の懸垂機構の上面図である。図５は、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車を示す側面図である。

まず、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１の概略構成について説明する。図５に示すように、ＯＨＴ搬送台車１は、レール（軌道）３、位置決め機構２、懸垂機構１０、昇降体３４から構成される。ＯＨＴ搬送台車１は、位置決め機構２を介してレール３から懸垂されており、昇降体３４に備えられたグリッパ３９によりＦＯＵＰ４０（即ち、グリッパ３９に把持されるフランジ３７が上面に設けられたＦＯＵＰ収納部３８に収納した被搬送物であるウエハ）を懸架状態で把持して搬送するものである。尚、グリッパ３９には、グリッパ３９を開閉させるグリッパ開閉用モータ４７が備えられており、これらで把持機構を構成している。また、昇降体３４には、グリッパ開閉用モータ４７を介したグリッパ３９の開閉動作等の各種制御を行う制御回路４６が設けられている。また、ＯＨＴ搬送台車１は、位置決め機構２及び懸垂機構１０により、台車本体１ａを構成する。ここで、昇降体３４は、タイミングベルト（懸垂ベルト）１９を備え、ドラム駆動モータ１７に回転駆動されるドラム１８（図１に示すドラム１８の矢印方向）にタイミングベルト１９が巻き取り、若しくは巻き戻されることで昇降するようになっている（図１及び図５に示すタイミングベルト１９の矢印方向）。

次に、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１０の通信・給電部５０について説明する。図１に示すように、通信・給電部５０は、信号線（通信用導線）１３ａ、１３ｂと動力線（給電用導線）１４ａ、１４ｂとを有している。そして、タイミングベルト１９には信号線１３ａ及び動力線１４ａが埋設されている。ここで、タイミングベルト１９の一端はドラム駆動モータ１７により駆動される駆動軸２２に固定されている。そして、動力線１４ａは、駆動軸２２内部を経由して、スリップリングモジュール２０を介して、パワー配線カバー４２内の動力線１４ｂと電気的に結合される。一方、動力線１４ａの他端（矢印の先端）は昇降体３４のグリッパ開閉用モータ４７（図５参照）に接続される。また、信号線１４ｂの他端（矢印の先端）は台車本体１ａを構成する懸垂機構１０に搭載された制御回路１６（図４参照）に接続される。尚、制御回路１６は電源を有している。ここで、スリップリングモジュール２０を介した動力線１４ａ、１４ｂの電気的結合は、上述の従来技術のスリップリング方式による電気的結合と同様であり、その説明を省略する。尚、動力線１４ａ、１４ｂの電気的結合は、スリップリングモジュール２０によるスリップリング方式による電気的結合に限らず、非接触での電磁結合方式等の電気結合方式を用いて良い。

また、信号線１３ａは、駆動軸２２内部を経由して回転基板５上に形成された回路配線４１の中間部に接続され、回路配線４１の両端部には、２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂが接続される。尚、信号線１３ａの他端（矢印の先端）は昇降体３４に搭載された制御回路４６（図５参照）に接続される。ここで、回転基板５は、駆動軸２２の一端（ドラム１８と反対側の端）に設置され、駆動軸２２の回転に伴って回転駆動する（図１に示す回転基板５の矢印方向）。２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂは、回転基板５の回転中心を挟み略対称位置となる回転基板５上に実装される。ここで、光学素子モジュール６ａ、６ｂは、いずれも発光素子９Ｎと受光素子１１Ｍとから構成される。ここに、発光素子９Ｎの符号Ｎは、発光素子９Ｎの放射する光の波長を示し、例えばＮは青色光である。また、受光素子１１Ｍの符号Ｍは、受光素子１１Ｍの受光できる光の波長を示し、例えばＭは赤色光である。即ち、光学素子モジュール６ａ、６ｂは、波長Ｎの光を放射する発光素子９Ｎと、波長Ｍの光を受光する受光素子１１Ｍとが一体に実装された光学素子であることを意味する。図３に示すように、２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂの各素子の回路は、完全な並列回路で結合され、発光素子９Ｎと受光素子１１Ｍの各素子は２つで構成されるが、１つの素子として動作するようになっている。

一方、図１及び図５に示すように、回転基板５に対向する位置に、固定基板４が配置される。図１に示すように、固定基板４上には、２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂが実装され、光学素子モジュール７ａ、７ｂ間の距離は、光学素子モジュール６ａ、６ｂ間の距離と略同一に設定される。そして、２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂは信号線１３ｂに接続される。尚、信号線１３ｂの他端（矢印の先端）は台車本体１ａを構成する懸垂機構１０に搭載された制御回路１６（図４参照）に接続される。ここで、光学素子モジュール７ａ、７ｂは、いずれも発光素子８Ｍと１２Ｎとから構成される。ここに、発光素子８Ｍの符号Ｍは、発光素子８Ｍの放射する光の波長を示し、例えばＭは赤色光である。また、受光素子１２Ｎの符号Ｎは、受光素子１２Ｎの受光できる光の波長を示し、例えばＮは青色光である。即ち、光学素子モジュール７ａ、７ｂは、波長Ｍの光を放射する発光素子８Ｍと、波長Ｎの光を受光する受光素子１２Ｎとが一体に実装された光学素子であることを意味する。また、図３に示すように、光学素子モジュール７ａ、７ｂの各素子の回路は、完全な並列回路で結合され、発光素子８Ｍと受光素子１２Ｎの各素子は２つで構成されるが、１つの素子として動作するようになっている。

ここで、上述したように、回転基板５上に２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂを実装するとともに、固定基板４上に２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂを実装し、それぞれの回路を完全並列回路で構成した意義について説明する。回転基板５は、昇降体３４の昇降に伴うタイミングベルト１９の繰り出し、巻き取り動作により絶えず回転する。昇降体３４に搭載された制御回路４６と懸垂機構１０に搭載された制御回路１６間の通信は、この巻き取り動作中でも実行される必要がある。図１に示すように、回転基板５と固定基板４との間には、スリップリングモジュール２０、パワー配線カバー４２等の介在物が存在する。従って、回転基板４と固定基板４の間に放射される光は、回転基板５と固定基板４との間に介在する介在物により遮断される場合がある。例えば、回転基板５上に実装される光学素子モジュールがただ１つ（光学素子モジュール６ａまたは６ｂのいずれか一方）であったとすると、光学素子モジュール６ａまたは６ｂが、回転基板５の回転動作により、パワー配線カバー４２の背面に位置した場合、光学素子モジュール６ａまたは６ｂの発光素子９Ｎから放射された光はパワー配線カバー４２に遮断され、固定基板４上の２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎには到達せず通信不可能な状態に陥る。同様に、固定基板４上の２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍから放射された光はパワー配線カバー４２に遮断され、光学素子モジュール６ａまたは６ｂの受光素子１１Ｍには到達せず通信不可能な状態に陥る。回転基板５の回転動作は一定時間継続するので、光学素子モジュール６ａまたは６ｂがパワー配線カバー４２の背面に隠蔽されるのは一時的であるが、周期的に繰り返すため、通信不可能な状態も周期的に発生する。

従って、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１において、回転基板５の回転中心を挟んで略対称位置の回転基板５上に２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂを実装し、これらの光学素子モジュール６ａ、６ｂを同時には回転基板５と固定基板４の間に介在する介在物により光路が遮断されることのない配置をとることにより、少なくともいずれかの光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎから放射された光が固定基板４上に実装された光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎに到達すると共に、固定基板４上に実装された光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍから放射された光が少なくともいずれかの光学素子モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍに到達することができ、信頼性の高い双方向通信を確保することができる。また、回転基板５上の２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂと略同一の距離で固定基板４上に実装した２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂは、発光素子８Ｍと受光素子１２Ｎとの位置関係により、いずれか一方の光学素子モジュール７ａ、７ｂの通信状態が悪い場合等に他方の光学素子モジュール７ａ、７ｂで通信状態を確保し（例えば、一方の受光素子１２Ｎの受光感度が弱くなっても他方の受光素子１２Ｎが確実に光を受光できる。）、信頼性の高い双方向通信を確保しうる構成となる。尚、回転基板５及び固定基板４上に実装する光学素子モジュールは２つに限らず、３つ以上の光学素子モジュールを並列回路で構成しても良く、より信頼性の高い双方向通信を確保することができる。

次に、回転基板５上に実装された光学素子モジュール６ａ、６ｂと、固定基板４上に実装された光学素子モジュール７ａ、７ｂとの間の光通信の方法について説明する。回転基板５上に実装された光学素子モジュール６ａ、６ｂから、固定基板４上に実装された光学素子モジュール７ａ、７ｂに信号を伝達する場合、回転基板５上の２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎが同時に波長Ｎの光（パルス信号）を放射する。この時、対向位置にある固定基板４上の２つの発光モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎは波長Ｎの光を受光できるので、固定基板４上の２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎが回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの放射する光（パルス信号）を受光する。図１（ａ）に、光学素子モジュール６ａ、６ｂから光学素子モジュール７ａ、７ｂに入射する光路３５、３６を示す。実線で示す光路３５は、光学素子モジュール６ｂの発光素子９Ｎから光学素子モジュール７ａ、７ｂそれぞれの受光素子１２Ｎに入射する光路である。一方、破線で示す光路３６は、光学素子モジュール６ａの発光素子９Ｎから光学素子モジュール７ａ、７ｂそれぞれの受光素子１２Ｎに入射する光路であるが、図１（ａ）の場合、光路３６の途中に存在するパワー配線カバー４２に光路を遮断されて光学素子モジュール７ａ、７ｂそれぞれの受光素子１２Ｎまで到達できない。２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎで受光された光は、例えば図２に示す回路図に基づいて光から電気に変換されて、受信信号波形（パルス信号）の電圧として出力される。ここで、２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎは図３に示す並列回路を構成しているので、受信信号波形（パルス信号）は１つの電圧として出力される。尚、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎから放射される光は、一定周波数のパルス波形が用いられるが、連続波形であっても、デジタル通信に用いられるデジタルパルス波形であっても良い。

そして、固定基板４上に実装された光学素子モジュール７ａ、７ｂから、回転基板５上に実装された光学素子モジュール６ａ、６ｂに信号を伝達する場合、固定基板４上の２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍが同時に波長Ｍの光（パルス信号）を放射する。この時、対向位置にある回転基板５上の２つの発光モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍは波長Ｍの光を受光できるので、回転基板５上の２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍが固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの放射する光（パルス信号）を受光する。図１（ｂ）に、光学素子モジュール７ａ、７ｂから光学素子モジュール６ａ、６ｂに入射する光路４４、４５を示す。実線で示す光路４５は、光学素子モジュール７ａ及び光学素子モジュール７ｂそれぞれの発光素子８Ｍから光学素子モジュール６ｂの受光素子１１Ｍに入射する光路である。一方、破線で示す光路４４は、光学素子モジュール７ａ及び光学素子モジュール７ｂそれぞれの発光素子８Ｍから光学素子モジュール６ａの受光素子１１Ｍに入射する光路であるが、図１（ｂ）の場合、光路４４の途中に存在するパワー配線カバー４２に光路を遮断されて光学素子モジュール６ａの受光素子１１Ｍまで到達できない。２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍで受光された光は、例えば図２に示す回路図に基づいて光から電気に変換されて、受信信号波形（パルス信号）の電圧として出力される。ここで、２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍは図３に示す並列回路を構成しているので、受信信号波形（パルス信号）は１つの電圧として出力される。尚、固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍから放射される光は、一定周波数のパルス波形が用いられるが、連続波形であっても、デジタル通信に用いられるデジタルパルス波形であっても良い。

ここで、上述したように、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂと、固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂが、２種類の波長Ｍ、Ｎを用いる意義について説明する。光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂは、通常、台車本体１ａを構成する懸垂機構１０（図４参照）に取り付けられて使用される。懸垂機構１０内部は塵埃対策もあって、周囲を保護カバー等で覆われて外界からの光は遮断された環境にある。例えば、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎより放射された光は、光路３５に示す光路で固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎに照射するが、実際には、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎより放射された光はある幅を有し、広がりを持って放射される。従って、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎより放射された光の受光面は、固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎのみならず広い範囲となる。固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎ以外の部位に入射した光は、場合により反射し、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍに入射する可能性がある。かかる場合に、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍがこの反射光を検知してしまうと、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂに実装された発光素子９Ｎが放射した光信号を、隣接して実装された受光素子１１Ｍが受光することになり、通信に混乱が生じる。固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの場合も同様である。

従って、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１においては、同一の光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂに実装される発光素子と受光素子の特性に関して、発光素子の放射する光の波長と受光素子の受光できる光の波長とが異なる波長となる素子が選択されているので、光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ内に実装された発光素子の放射光を同一の光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ内に実装された受光素子が検知することはない。また、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎの放射する光の波長と固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎが受光できる光の波長とが同じになり、及び、固定基板４上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子８Ｍの放射する光の波長と回転基板５上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１１Ｍが受光できる光の波長とが同じになるように素子が選択されているので、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂと固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂとの間で双方向光通信が行われる。以上により、確実な通信が保証されている。

以上により、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１の通信・給電部５０では、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂと固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの間で双方向光通信が行われることにより、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂに接続された信号線１３ａと固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂに接続された信号線１３ｂとの間の通信、即ち、信号線１３ａに接続された昇降体３４に搭載された制御回路４６と信号線１３ｂに接続された懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路１６との間の通信が確保される。また、スリップリングモジュール２０を介してスリップリング方式により動力線１４ａ、１４ｂが電気的に結合されることにより、懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路１６から昇降体３４に搭載されたグリッパ開閉用モータ４７への給電が確保される。

ここで、図４に基づいて、タイミングベルト１９の巻き取り及び繰り出しにより昇降体３４の昇降を行う懸垂機構１０について詳細に説明する。図４に示すように、懸垂機構１０は、４つの懸垂モジュール２５ａ〜２５ｄにより構成され、懸垂モジュール２５ａのみが通信・給電部５０を有することを除けば、各懸垂モジュール２５ａ〜２５ｄは、全て同一の構成である。各懸垂モジュール２５ａ〜２５ｄは、ドラム駆動モータ１７、駆動軸２２、ドラム１８、固定部材２６、タイミングベルト１９、タイミングプーリ２３により構成される。タイミングベルト１９の巻き取り及び繰り出しは、巻き取り及び繰り出し速度を一定に制御するため、駆動モータ３２の回転によりプーリ駆動軸４３に軸止されたタイミングプーリ２３により実行される。ドラム駆動モータ１７はタイミングプーリ２３とドラム１８間のタイミングベルト１９に一定張力を付加させながらタイミングベルト１９を巻き取る。また、タイミングベルト１９を繰り出す場合は、図示しない電磁ブレーキでタイミングプーリ２３とドラム１８間のタイミングベルト１９に一定張力を付加させながらタイミングベルト１９を繰り出す。

次に、上述した本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１の動作について説明する。ＯＨＴ搬送台車１は、レール３上を、ＦＯＵＰ４０を把持した状態で目的地ポートまで走行する。目的地ポートに到着後、４つの懸垂モジュール２５ａ〜２５ｄによりタイミングベルト１９を繰り出し、ＦＯＵＰ４０をポート台上に載置する。続いて、通信・給電部５０を介して、台車本体１ａから昇降体３４に内設されたグリッパ開閉モータ４７に電力が供給され、昇降体３４の先端に設けられたグリッパ３９の開動作を行う。グリッパ３９の開動作終了は、昇降体３４の制御回路４６からタイミングベルト１９に内封された信号線体１３ａに伝わり、通信・給電部５０を介して、信号線１３ｂから懸垂機構１０の制御回路１６に伝えられる。そして、懸垂機構１０は、駆動モータ３２とドラム駆動モータ１７を駆動させて、タイミングベルト１９を巻き上げる。昇降体３４を最上部まで巻き上げた後、ＯＨＴ搬送台車１は次の目的ポートに向かい、レール３上の走行を開始する。

このように、本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１によると、ＯＨＴ搬送台車１の台車本体１ａを懸垂機構１０（即ち、台車本体１ａ）と昇降体３４との間の通信・給電部５０において、信号を双方向に伝える通信用導線（信号線）１３ａ、１３ｂと電力を伝える給電用導線（動力線）１４ａ、１４ｂとが独立して設けられている。そして、タイミングベルト１９に内封されて一端が昇降体３４に搭載された制御回路４６に接続されると共に他端が駆動軸２２に軸止めされる回動基板５上に実装される少なくとも一対の発光素子９Ｎと受光素子１１Ｍとからなる光学素子モジュール６ａ、６ｂに接続される信号線１３ａと、懸垂機構１０に設置されて一端が懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路１６に接続されると共に他端が回動基板５と対向する位置に設置された固定基板４上に実装される少なくとも一対の発光素子８Ｍと受光素子１２Ｎとからなる光学素子モジュール７ａ、７ｂに接続される信号線１３ｂと、により構成される信号線１３が、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂ及び固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂによる光通信を介して信号の送受信を行う。従って、光通信により非接触で信号を送受信することにより、スリップリング方式で問題となるスリップリングやブラシの汚れ、変形、摩擦などによって誘発される接触不良のトラブルを回避することができ、また、ブラシ接触に起因する通信ノイズも発生しないため、安定した信頼性の高い通信を行うことができる。尚、タイミングベルト１９に内封されて昇降体３４に接続される導電線１４ａと、懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路１６に接続される導電線１４ｂと、により構成される動力線１４は、スリップリングモジュール２０による従来技術に基づいたスリップリング方式による電気結合方式を用いることにより、懸垂機構１０に搭載された電源を有する制御回路１６から昇降体３４内のグリッパ開閉用モータ４７へ給電を行うことができる。

また、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎ及び受光素子１１Ｍと、固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍ及び受光素子１２Ｎとにより、双方向光通信を実現することができる。また、回転基板５上の２つの光学素子モジュール６ａ、６ｂと固定基板４上の２つの光学素子モジュール７ａ、７ｂとが並列回路により実装されることにより、いずれかの回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂと固定基板４の光学素子モジュール７ａ、７ｂとが通信不能な状態にあった場合に他の１つ以上の回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂと固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂを通信に使用することができ、より安定した信頼性の高い通信を行うことができる。

更に、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂ及び固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂは、防塵対策のために周囲を保護カバーなどで覆われて外界からの光が遮断された環境にある台車本体１ａの懸垂機構１０内に設置されており、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎが放射する光が懸垂機構１０内の介在物（スリップリングモジュール２０やパワー配線カバー４２など）で反射されて回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂ自身の受光素子１１Ｍに入射されたり、固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍが放射する光が懸垂機構１０内で反射されて固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂ自身の受光素子１２Ｎに入射されたりすることにより、通信が混乱する可能性がある。従って、これにより、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎが放射する光の波長と固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍが放射する光の波長とが異なるように設定するとともに、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎが放射する光の波長を固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの受光素子１２Ｎが検出でき、固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍが放射する光の波長を回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの受光素子１１Ｍが検出できるように形成することにより、通信の混乱を防止し、より確実な双方向光通信を保証することができる。

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。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。

例えば、上述の実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１について、図１に示す回転基板５と固定基板４、及び、これら両者間に存在し、光路を遮る障害物の表面を黒体化処理することが望ましい。これにより、回転基板５上の光学素子モジュール６ａ、６ｂの発光素子９Ｎの放射する光及び固定基板４上の光学素子モジュール７ａ、７ｂの発光素子８Ｍの放射する光の反射面となりうる全ての表面を黒体化することにより、反射光を皆無にでき、光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ内に実装された発光素子の放射光を同一の光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ内に実装された受光素子が検知する通信障害を防止することができる。尚、かかる場合は、同一の光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂに実装される発光素子と受光素子の特性に関して、上述のように発光素子の放射する光の波長と受光素子の受光できる光の波長とが異なる波長となる素子を選択しても良いし、光素子の放射する光の波長と受光素子の受光できる光の波長とが同じ波長となる素子を選択しても良い。

また、上述の実施形態に係るＯＨＴ搬送台車１の昇降体３４には、各種センサ（図示せず）等が設けられていても良い。そして、動力線１４ａの一端を昇降体３４の各種センサ等に接続し、動力線１４ｂ及びスリップリングモジュール２０を介して、懸垂機構１０に搭載された制御回路１６から給電されるように構成してよい。また、信号線１３ａの一端を各種センサ等に接続し、信号線１３ｂ及び光学素子モジュール６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを介して、懸垂機構１０に搭載された制御回路１６との間で双方向の通信が行えるように構成してよい。

更に、上述の実施形態においては、ＯＨＴ搬送台車１について本発明を適用したがそれに限らず、被搬送物を懸架状態で把持する昇降体を有する懸垂型搬送台車に対して本発明を適用することができる。また、ＯＨＴ搬送台車１は４つの懸垂モジュール２５ａ〜２５ｄ（即ち、タイミングベルト１９）を有しているが４つ限らず、１つ以上の懸垂モジュール（即ち、タイミングベルト１９）有していてよい。

本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の通信・給電部を示す概略図であり、（ａ）は回転基板上に実装された光学素子モジュールから固定基板上に実装された光学素子モジュールに信号を伝達する場合であり、（ｂ）は固定基板上に実装された光学素子モジュールから回転基板上に実装された光学素子モジュールに信号を伝達する場合である。 本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の通信用導線について説明する回路図である。 本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の通信用導線の光学素子モジュールについて説明するブロック図である。 本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車の懸垂機構の上面図である。 本実施形態に係るＯＨＴ搬送台車を示す側面図である。 従来のＯＨＴ搬送台車の制御回路とタイミングベルト内部に埋め込まれた導電線の電気接続の説明図である。 従来のＯＨＴ搬送台車を示す側面図である。

符号の説明

１ ＯＨＴ搬送台車（搬送台車）
１ａ 台車本体
３ レール（軌道）
６ａ 光学素子モジュール
６ｂ 光学素子モジュール
７ａ 光学素子モジュール
７ｂ 光学素子モジュール
８Ｍ 発光素子
９Ｎ 発光素子
１０ 懸垂機構
１１Ｍ 受光素子
１２Ｎ 受光素子
１３ 信号線（通信用導線）
１３ａ 信号線（通信用導線）
１３ｂ 信号線（通信用導線）
１４ 動力線（給電用導線）
１４ａ 動力線（給電用導線）
１４ｂ 動力線（給電用導線）
１６ 制御回路
１９ タイミングベルト（懸垂ベルト）
２０ スリップリングモジュール（介在物）
２２ 駆動軸
３４ 昇降体
３９ グリッパ（把持機構）
４０ ＦＯＵＰ（被搬送物）
４２ パワー配線カバー（介在物）
４６ 制御回路
４７ グリッパ開閉用モータ
５０ 通信・給電部

Claims (4)

1. 天井に敷設された軌道上を走行する台車本体に設置され、モータにより回転駆動する駆動軸に取り付けられて前記台車本体から垂下された懸垂ベルトを備える懸垂機構と、
   被搬送物を把持機構により懸架状態で把持し、前記懸垂ベルトを巻き取り、繰り出しすることにより、懸垂、昇降される昇降体と、
   前記台車本体と前記昇降体との間の通信及び給電を行う通信・給電部と、
   を備え、
   前記通信・給電部は、
   前記懸垂ベルトに内封されて前記昇降体に接続される導電線と、前記台車本体に搭載された制御回路に接続される導電線とが、電気的に結合されて電力供給を行う給電用導線と、
   前記懸垂ベルトに内封されて一端が前記昇降体に接続されると共に他端が前記駆動軸に軸止めされる回動基板上に実装される少なくとも一対の発光素子と受光素子とからなる光学素子モジュールに接続される導電線と、前記台車本体に設置されて一端が前記台車本体に搭載された制御回路に接続されると共に他端が前記回動基板と対向する位置に設置された固定基板上に実装される少なくとも一対の発光素子と受光素子とからなる光学素子モジュールに接続される導電線とが、前記回転基板上の光学素子モジュール及び前記固定基板上の光学素子モジュールによる光通信を介して信号の送受信を行う通信用導線と、
   を独立して有することを特徴とする搬送台車。
2. 前記回転基板上の光学素子モジュール及び前記固定基板上の光学素子モジュールは、それぞれ、並列回路を形成して複数個実装され、いずれか１つ以上の前記回転基板上の光学素子モジュール及びいずれか１つ以上の前記固定基板上の光学素子モジュールが常に光通信可能な位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の搬送台車。
3. 前記回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長と、前記固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長が互いに異なり、且つ、前記回転基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長を前記固定基板上の光学素子モジュールの受光素子が検出でき、前記固定基板上の光学素子モジュールの発光素子が放射する光の波長を前記回転基板上の光学素子モジュールの受光素子が検出できるように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送台車。
4. 複数個の前記回転基板上の光学素子モジュール及び前記固定基板上の光学素子モジュールの光学素子及び受光素子の表面を除く部位の表面と、複数個の前記回転基板上の光学素子モジュールと前記固定基板上の光学素子モジュールとの間に存在する介在物の表面と、に黒化処理を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送台車。
   
   

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