JP2007314331A - ホイストとこれを用いた天井走行車 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降台の横揺れを簡単に防止し 物品の損傷を 防止するとともに昇降のサイクルタイムを短縮する。
【解決手段】吊持材を巻き取り繰り出すことにより、進退自在な複数の爪１４を備えた昇降台１を昇降させるようにしたホイストにおいて、複数の爪の物品を支持する部分の高さを、平面視での物品中心から重心位置がシフトした物品の、重心寄りで高く、平面視での重心の反対側で低くした。
【選択図】 図５

Description

この発明はホイストとこれを用いた天井走行車に関し、特にホイストの横揺れの防止に関する。

図９に従来例でのホイストを示す。このホイストは図示しない天井走行車に取り付けられ、吊持材１２で昇降台１０が昇降し、その底面に一対の爪５０が設けられ、爪５０の支持面５２は水平である。２４はＦＯＵＰ（半導体基板の搬送用カセット）で、その上部のフランジの底面を支持面５２で支持して昇降させる。ＦＯＵＰ２４の重心Ｇは、その奥行き方向の中心から偏心して、扉２５側に寄っている。

天井走行車のホイストでは、ＦＯＵＰ２４等の物品をチャックすると、昇降台１０が横揺れすることが知られている。発明者はこの原因を以下のように推定した。フランジの底面は水平で、これを水平な支持面５２で支持すると、支持面５２からの支持力の中心Ｎは、フランジの中央部付近に位置する。これに対して、重心Ｇは支持力の中心Ｎの位置から扉側にシフトしており、ＦＯＵＰ２４には図の白抜き矢印の向きに力のモーメントが加わり、ＦＯＵＰ２４や昇降台１０は振り子状に振動する。ＦＯＵＰ２４の振動は、内部の半導体にとって好ましくなく、またＦＯＵＰ２４が振動したままで荷下ろしすることや、天井走行車を発進させることは危険なので、搬送のサイクルタイムが長くなる。

この発明の課題は、重心が平面視での物品の中心からシフトした物品を昇降させる際の、ホイストの横揺れを抑制することにある。
請求項２の発明での追加の課題は、横揺れを防止するための具体的な構成を提供することにある。

この発明は、吊持材を巻き取り繰り出すことにより、進退自在な複数の爪を備えた昇降台を昇降させるようにしたホイストにおいて、前記複数の爪の物品を支持する部分の高さを、平面視での物品中心から重心位置がシフトした物品の、重心寄りで高く、平面視での重心の反対側で低くしたことを特徴とする。

好ましくは、前記複数の爪を物品の重心と平面視での物品中心とを結ぶ線の両側に一対設け、かつ各爪の物品支持部は、物品を重心側から重心の反対側へ連続して支持し、さらに物品支持部の表面を物品の重心寄りで高くその反対側で低くなるように傾斜させる。

この発明はまた、レールに沿って走行する走行部と、該走行部に支持されて、吊持材を巻き取り繰り出す昇降駆動部と、前記吊持材に支持されて昇降し、かつ進退自在な複数の爪を有する昇降台、とを備えた天井走行車において、前記複数の爪の物品を支持する部分の高さを、平面視での物品中心から重心位置がシフトした物品の、重心寄りで高く、平面視での重心の反対側で低くしたことを特徴とする。

この発明のホイストでは、昇降台の爪は、物品の重心寄りから先に物品に接触し、昇降台から物品への支持力は、物品の形状中心ではなく、重心の上部側に作用する。この結果、物品への支持力と重力とが平面視で異なる位置に有ることによる力のモーメントを小さくし、物品や昇降台の横揺れを防止ないしは抑制し、物品の損傷を防止すると共に、横揺れが収まるのを待つための時間の無駄を排することができる。

好ましくは、前記複数の爪を物品の重心と平面視での物品中心とを結ぶ線の両側に一対設け、かつ各爪の物品支持部は、物品を重心側から重心の反対側へ連続して支持し、さらに物品支持部の表面を物品の重心寄りで高くその反対側で低くなるように傾斜させる。
すると、簡単に重心の上部付近から先に、昇降台から物品への支持力が働くようにできる。また一対の爪は物品を均等に支持するので、爪に不均等な力が加わる場合に比べ、ホイストや爪の構造を簡単にできる。さらに爪の物品支持部は連続的に広い範囲で物品を支持できる。

この発明の天井走行車では、昇降台の爪から物品を支持する力の中心と、物品の重心とが平面視でほぼ同じ位置にあるようにして、物品や昇降台の振動を防止ないしは抑制し、物品の損傷を防止すると共に、昇降のサイクルタイムを短縮できる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図８に実施例とその変形とを示す。図１〜図６に実施例の天井走行車２とホイストとを示す。天井走行車２は、横送り部４とθドライブ６及び昇降駆動部８を備えており、横送り部４はθドライブ６〜昇降駆動部８を横送りし、θドライブ６は昇降駆動部８を水平面内で旋回させる。なお横送り部４やθドライブ６は設けなくてもよい。昇降駆動部８は、ベルトやワイヤ、ロープなどの吊持材１２を、図示しないドラムとモータとにより巻き取り繰り出すことにより、昇降台１０を昇降させる。昇降台１０の底面側に複数の爪１４を設け、爪１４は断面視で例えばＬ字状である。爪１４をＬ字状に折り上げた部分の上面を支持面１６として、ＦＯＵＰ２４のフランジ２６の底面を支持する。なお爪１４の物品支持部は必ずしも平面状である必要はなく、表面に凹凸を設け、あるいは溝を刻んでもよい。昇降駆動部８，吊持材１２，昇降台１０、爪１４により、ホイストを構成する。天井走行車２はクリーンルームなどの天井付近に設けた走行レール１８に沿って走行し、走行レール１８内に図示しない走行部がある。２０は半導体処理装置などの処理装置で、そのロードポート２２との間でＦＯＵＰ２４などの物品を受け渡しする。

ＦＯＵＰ２４の前面側に扉２５があり、上部にフランジ２６とネック２７とがある。ＦＯＵＰ２４の平面視での重心は奥行き方向前方（扉２５側）に偏り、図２の紙面に垂直なＦＯＵＰ２４の左右方向では、左右の中心と重心とが一致する。搬送物品はＦＯＵＰ２４に限らず、平面視での形状の中心と重心とが離れたもので有ればよい。

実施例では一対の爪１４，１４を昇降台１０の底部に設け、支持面１６の長手方向はＦＯＵＰ２４の奥行き方向に平行で、支持面１６はＦＯＵＰ２４の扉２５側（重心Ｇ側）で高く、その反対側（ＦＯＵＰ２４の奥側）で低くなるように傾斜し、支持された物品は支持面１６の傾斜に直角に僅かに傾いて、重心側からその反対側までの広い範囲で連続的に支持される。支持面１６をＦＯＵＰ２４の奥行き方向に沿って傾斜させることにより、支持面１６からフランジ２６を支持する力の分布の中心が、重心Ｇの上部に位置するようにできる。図２等に示すように、一対の爪１４，１４は図２の矢印方向に進退自在で、一対の爪１４は支持面１６の傾斜を含めて対称な形状である。

支持面１６を傾斜させるため、実施例では爪１４やその進退機構２８を、昇降台１０に対して傾斜させて取り付ける。この結果、図４の下側の円内に拡大して示すように、支持面１６は水平面に対し例えば０.０１〜１°程度、実施例では０.１°程度の角φだけ傾斜している。そして傾斜の方向は、ＦＯＵＰ２４等の物品の重心側で支持面１６が高くなり、その反対側で低くなる向きである。

実施例での力のバランスを図５に示す。図５では、昇降台１０が下降し、爪１４によりＦＯＵＰ２４のフランジ２６を支持し、ロードポートから持ち上げる瞬間を想定する。ここでＦＯＵＰ２４を支持するために、昇降台１０を微上昇させると、支持面１６の傾斜のため、最初に重心Ｇの上部で支持面１６がフランジ２６の底面に接触し、ＦＯＵＰ２４を振り子運動させる、力のモーメントが生じない。昇降台１０をさらに上昇させると、フランジ２６の底面はその奥行き方向全長に渡り支持面１６に接触し、ＦＯＵＰ２４は鉛直面内で僅かに傾いた状態で支持される。ＦＯＵＰ２４を上昇させた時も、支持面１６が傾斜しているため、重心Ｇの上部付近で最大の支持力が働く。この結果、ＦＯＵＰ２４を横揺れさせる力のモーメントは生じず、ＦＯＵＰ２４や昇降台１０の横揺れを防止できる。発明者の実験によれば、図９の従来例で昇降台１０の振幅は最大で１０ｍｍ程度であったが、支持面１６を０.１°程度傾けると、振幅を最大で２ｍｍ程度に軽減できた。

図６に変形例の爪３４と支持面３８を示す。この例では爪３４自体は昇降台１０の底面に平行に水平に取り付け、爪３４をＬ字に折り曲げた支持部３６の上面に、厚さが徐々に変化する金属板３７などのスペーサを設けて、支持面３８を実施例と同様に傾斜させる。あるいは研削加工などにより、重心Ｇの反対側で支持部３６の表面を研削し、支持部３６の肉厚をＦＯＵＰ２４の奥行き方向に沿って変え、重心Ｇ側で厚く、重心Ｇの反対側で薄くしてもよい。

図７，図８に、ＦＯＵＰの扉側と奥側とに一対の爪４０，４１を設け、その支持面４２，４３の高さを異ならせた変形例を示す。４４は新たな昇降台である。この例では、重心Ｇ寄りの支持面４２を、その反対側の支持面４３よりも高さｄだけ高くし、これによってＦＯＵＰを支持する力が、重心Ｇの上部に位置するようにする。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) ＦＯＵＰ等の、重心が物品の平面視の中心からシフトした物品を昇降させる際に、横揺れを小さくできる。
(2) この結果、昇降時の物品の損傷や、昇降のサイクルタイムを短縮できる。
(3) 爪の取付や爪の形状などの簡単な手法で、ＦＯＵＰ２４の横揺れを防止できる。

実施例では天井走行車２への応用を例に説明したが、ホイストはそれ単独で用いてもよい。また爪は一対設ける例を示したが、３個や４個等としてもよく、さらに爪の進退は往復動に限らず、旋回運動などでもよい。爪で物品を支持する位置はフランジの底面に限らず、例えば物品自身の底部４隅などでもよい。

実施例の天井走行車とホイストの要部正面図 実施例でのホイストの要部底面図 実施例でのホイストの模式的な要部側面図 実施例のホイストで、一対の爪の一方を取り除いて、爪上面の傾斜を模式的に示す図 実施例での物品のチャック時の力のバランスを示す図 変形例のホイストの模式的な要部側面図 一対の爪を、物品の重心の偏心方向とその反対側とに、爪上面の高さを違えて設けた変形例での、ホイストの要部底面図 図７のホイストの模式的な要部側面図 従来例のホイストでの、物品チャック時の横揺れを説明する図

符号の説明

２ 天井走行車
４ 横送り部
６ θドライブ
８ 昇降駆動部
１０，４４ 昇降台
１２ 吊持材
１４ 爪
１６ 支持面
１８ 走行レール
２０ 処理装置
２２ ロードポート
２４ ＦＯＵＰ
２５ 扉
２６ フランジ
２７ ネック
２８ 進退機構
３４ 爪
３６ 支持部
３７ スペーサ
３８ 支持面
４０，４１ 爪
４２，４３ 支持面
５０ 爪
５２ 支持面

Ｇ 重心
Ｎ 支持力の中心
φ 傾斜角
ｄ 高さの差

Claims (3)

1. 吊持材を巻き取り繰り出すことにより、進退自在な複数の爪を備えた昇降台を昇降させるようにしたホイストにおいて、
   前記複数の爪の物品を支持する部分の高さを、平面視での物品中心から重心位置がシフトした物品の、重心寄りで高く、平面視での重心の反対側で低くしたことを特徴とする、ホイスト。
2. 前記複数の爪を物品の重心と平面視での物品中心とを結ぶ線の両側に一対設け、かつ各爪の物品支持部は、物品を重心側から重心の反対側へ連続して支持し、さらに物品支持部の表面を物品の重心寄りで高くその反対側で低くなるように傾斜させたことを特徴とする、請求項１のホイスト。
3. レールに沿って走行する走行部と、該走行部に支持されて、吊持材を巻き取り繰り出す昇降駆動部と、前記吊持材に支持されて昇降し、かつ進退自在な複数の爪を有する昇降台、とを備えた天井走行車において、
   前記複数の爪の物品を支持する部分の高さを、平面視での物品中心から重心位置がシフトした物品の、重心寄りで高く、平面視での重心の反対側で低くしたことを特徴とする、天井走行車。
   

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