JP2008168356A

JP2008168356A - 直線動作装置

Info

Publication number: JP2008168356A
Application number: JP2007000958A
Authority: JP
Inventors: Satoru Sugitani; 悟杉谷
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】シールベルトをループ状にすることなく、また、シールベルトを厳密な長さにする必要がなく、シールベルトの緊張力を抑え直線動作距離を長くすることが可能な直線動作装置を提供すること。
【解決手段】カバー６の一面に移動体１の移動方向に長く開口するスリット７を設け、移動体１をこのスリット７を貫通してカバー６の外に突出するように設けた直線動作装置において、スリット７を端部から被覆するように一端がそれぞれカバー６内部で固定された１対のシールベルト３ａ、３ｂと、移動体１の前後に巻芯がシールベルト３ａ、３ｂより内側になるように配設され、移動体１の移動によりシールベルト３ａ、３ｂの他端側を巻き取り又は巻き出す１対の自動巻取装置４ａ、４ｂと、この１対の自動巻取装置４ａ、４ｂの間に架設され、両端がシールベルト３ａ、３ｂの裏面に重なるように各自動巻取装置４ａ、４ｂに巻回された塵埃伝搬防止ベルト５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリーンルーム内に配設する直線動作装置に関し、特に、塵埃の拡散を防止することができる直線動作装置に関するものである。

従来の直線動作装置として、例えば、内部を外気から遮断するカバーと、カバー内に設置されたガイド装置と、ガイド装置に沿って移動可能に設けられた移動体と、移動体を移動させる駆動装置とを備え、カバーの一面に移動体の移動方向に長く開口するスリットを設け、移動体を該スリットを貫通してカバー外に突出するように設けるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
そして、この直線動作装置は、カバーの内部で両端部にそれぞれ配設したプーリを介し、シールベルトの可動ループを形成するとともに、該可動ループの一端を該移動体の一端に、可動ループの他端を移動体の他端にそれぞれ固定し、このループをなして稼働するシールベルトでスリットの開口をシールし、塵埃の飛散を防止するようにしている。

しかし、上記従来の直線動作装置は、シールベルトがループ状であることから、シールベルトの長さを直線動作長さに厳密に合わせなければならず、また、撓み防止のためシールベルトに一定の緊張力をかけなければならないという問題点があった。
さらに、シールベルトが移動体と同速度で移動するため、シールベルトがカバーに接触したときに発塵するなどの問題点があった。

また、直線動作距離が長くなると、撓み防止に必要な移動方向の緊張力が大きくなり、この緊張力にシールベルトが耐えられなくなるため、直線動作距離には一定の制限があるという問題点もある。
特開平８−２９０３８４号公報

本発明は、上記従来の直線動作装置の有する問題点に鑑み、シールベルトをループ状にすることなく、また該シールベルトを厳密な長さにする必要がなく、該シールベルトの緊張力を抑え直線動作距離を長くすることが可能な直線動作装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の直線動作装置は、内部を外気から遮断するカバーと、カバー内に設置されたガイド装置と、ガイド装置に沿って移動可能に設けられた移動体と、移動体を移動させる駆動装置とを備え、カバーの一面に移動体の移動方向に長く開口するスリットを設け、移動体を該スリットを貫通してカバー外に突出するように設けた直線動作装置において、スリットを端部から被覆するように一端がそれぞれカバー内部で固定された１対のシールベルトと、移動体の前後に巻芯がシールベルトより内側になるように配設され、移動体の移動によりシールベルトの他端側を巻き取り又は巻き出す１対の自動巻取装置と、該１対の自動巻取装置の間に架設され、両端がシールベルトの裏面に重なるように各自動巻取装置に巻回された塵埃伝搬防止ベルトとを備えたことを特徴とする。

この場合において、シールベルトをカバーの内側から支持するシールベルト支持装置をガイド装置に沿って移動可能に設け、隣り合うシールベルト支持装置同士を紐状体で連鎖状に接続するとともに、端部側のシールベルト支持装置を紐状体でガイド装置の端部と接続し、移動体側のシールベルト支持装置を紐状体で移動体と接続することができる。

また、カバー内の気圧を外部より低く保つクリーンファン等のフィルタ付排気装置を設けることができる。

本発明の直線動作装置によれば、スリットを端部から被覆するように一端がそれぞれカバー内部で固定された１対のシールベルトと、移動体の前後に巻芯がシールベルトより内側になるように配設され、移動体の移動によりシールベルトの他端側を巻き取り又は巻き出す１対の自動巻取装置とを備えることから、シールベルトをループ状に形成することがなく、これにより、シールベルトを移動体の直線動作長さに厳密に合わせたり微妙に緊張力を調整したりする必要をなくすとともに、移動体の直線動作距離が長くなってもシールベルトの緊張力は余り変わらないことから、移動体の直線動作距離を従来より長くすることができ、さらに、シールベルトが移動体と一緒に移動しないことから、シールベルトがカバーを擦るように協働することがなく、これにより、従来のようなシールベルトとカバーの滑り摩擦による発塵を防止することができる。
また、ガイド装置や駆動装置によりカバー内部で塵埃が発生し、この塵埃がシールベルトの裏面に付着するが、本発明の直線動作装置では、前記１対の自動巻取装置の間に架設され、両端がシールベルトの裏面に重なるように各自動巻取装置に巻回された塵埃伝搬防止ベルトを備えることから、シールベルトの巻き取り時にその表面と裏面とが接触することを塵埃伝搬防止ベルトで防止することができ、これにより、塵埃のシールベルト表面への伝搬を防ぎ、塵埃がシールベルト表面からカバーの外に出ることを防止することができる。

この場合、シールベルトをカバーの内側から支持するシールベルト支持装置をガイド装置に沿って移動可能に設け、隣り合うシールベルト支持装置同士を紐状体で連鎖状に接続するとともに、端部側のシールベルト支持装置を紐状体でガイド装置の端部と接続し、移動体側のシールベルト支持装置を紐状体で移動体と接続することにより、水平方向の直線動作の場合にシールベルト支持装置でシールベルトを支え、シールベルトのテンションを抑えて直線動作距離を長くするとともに、移動体が移動するときは、前のシールベルト支持装置を移動体で押すことにより移動させ、後のシールベルト支持装置は紐状体で引くことにより移動させ、これにより、シールベルト支持装置をシールベルトを略均等に支持できる位置に移動させることができる。

また、カバー内の気圧を外部より低く保つクリーンファン等のフィルタ付排気装置を設けることにより、スリットとシールベルトとの間からのカバー内空気の漏れを防止することができる。

以下、本発明の直線動作装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図７に、本発明の直線動作装置をクリーンルーム内用スタッカークレーンの昇降部に適用した第１実施例を示す。
この直線動作装置は、内部を外気から遮断するカバー６と、カバー６内に設置されたガイド装置２と、ガイド装置２に沿って移動可能に設けられた移動体１と、移動体１を移動させる駆動装置とを備え、カバー６の一面に移動体１の移動方向に長く開口するスリット７を設け、移動体１を該スリット７を貫通してカバー６の外に突出するように設けている。
そして、この直線動作装置は、スリット７を端部から被覆するように一端がそれぞれカバー６内部で固定された１対のシールベルト３ａ、３ｂと、移動体１の前後に巻芯がシールベルト３ａ、３ｂより内側になるように配設され、移動体１の移動によりシールベルト３ａ、３ｂの他端側を巻き取り又は巻き出す１対の自動巻取装置４ａ、４ｂと、該１対の自動巻取装置４ａ、４ｂの間に架設され、両端がシールベルト３ａ、３ｂの裏面に重なるように各自動巻取装置４ａ、４ｂに巻回された塵埃伝搬防止ベルト５とを備えている。

移動体１は、ガイド装置２に沿って昇降するように、昇降用ワイヤーロープ１０で昇降用プーリ１１を介して昇降用モータ９に接続されており、昇降用モータ９の回転で直線駆動する。
また、カバー６の一面には移動方向にスリット７が設けられており、移動体１はスリット７を貫通して移載装置（図示省略）に接続され、その昇降を行う。

１対のシールベルト３ａ、３ｂは、移動体１の上側と下側とにそれぞれ配設されており、上側のシールベルト３ａは、上部がガイド装置２の上部に固定されるとともに、下部側が、移動体上部の自動巻取装置４ａに塵埃伝搬防止ベルト５の上部側と共に巻き取られている。
また、下側のシールベルト３ｂは、下部がガイド装置２の下部に固定されるとともに、上部側が、移動体下部の自動巻取装置４ｂに塵埃伝搬防止ベルト５の下部側と共に巻き取られている。

塵埃伝搬防止ベルト５は、菱形に配設した４本のローラ１６を介して、上側の自動巻取装置４ａから下側の自動巻取装置４ｂに巻き取られている。
このとき、塵埃伝搬防止ベルト５は、上側のシールベルト３ａの塵埃付着面（ガイド装置側の面）に触れる面と、下側のシールベルト３ｂの塵埃付着面（ガイド装置側の面）に触れる面とが同一面となるようにローラ１６に架設されている。

自動巻取装置４ａ、４ｂは、カバー６内部で移動体１の上下にそれぞれ配設されており、巻回するシールベルト３ａ、３ｂより巻芯が内側になるように各々設置されている。
自動巻取装置４ａ、４ｂの巻芯は、シールベルト３ａ、３ｂの巻き取り方向にばねによって付勢されており、移動体１の移動により、自動的にシールベルト３ａ、３ｂの他端側を巻き取ったり、巻き出したりすることができる。

一方、このクリーンルーム内用スタッカークレーンは、例えば、図１に示すように、液晶製造工場などの床面に配設した走行レール１３に沿って走行可能とし、かつ速度及び停止位置を制御できるようにした走行台車１４の上部に、所要長さのメインマスト１５、このメインマストは特に限定されるものではないが、例えば、８〜２０ｍ程度の長さを有する柱形等の高いメインマスト１５を取り付け、このメインマスト１５に移動体１を前記の方法で取り付け昇降装置となし、また、移載装置（図示省略）は移動体１に接続し移動体１と共に昇降する構成としている。
また、スタッカークレーンは、走行台車による走行移動と、昇降装置による昇降移動によって、目的の棚前で停止し、移載装置によって搬送物を受け取る。また、移載装置に搬送物を積載した状態で走行及び昇降にて搬送先の棚前で停止し、移載装置にて搬出することによって目的物の搬送を行う装置である。

次に、同実施例の直線動作装置の動作について説明する。
移動体１の昇降は、昇降用モータ９の回転により昇降用ワイヤーロープ１０を巻き取り又は巻き出すことにより行う。
まず、上昇の場合であるが、昇降用モータ９の動作により昇降用ワイヤーロープ１０が巻き取られ、この昇降用ワイヤーロープ１０に接続している移動体１を上昇させる。
また、移動体１の上昇に合わせて、上昇距離分だけ自動巻取装置４ａによりシールベルト３ａと塵埃伝搬防止ベルト５の上部側とを巻き取り、同様に上昇距離分だけ自動巻取装置４ｂによりシールベルト３ｂと塵埃伝搬防止ベルト５の下部側とを巻き出す。
また、下降の場合は上昇の逆動作であり、移動体１の下降に合わせて、下降距離分だけ自動巻取装置４ｂによりシールベルト３ｂと塵埃伝搬防止ベルト５の下部側とを巻き取り、同様に下降距離分だけ自動巻取装置４ａによりシールベルト３ａと塵埃伝搬防止ベルト５の上部側を巻き出す。

図６及び図７を参照して、塵埃１８が、シールベルト３ａと塵埃伝搬防止ベルト５で挟まれ、自動巻取装置４ａに巻き取られる動作を説明する。
図７（ａ）において、シールベルト３ａに塵埃１８が付着した状態で、移動体１が図の左側へ移動する場合、シールベルト３ａと塵埃伝搬防止ベルト５とが、移動体１の移動長さと同じ長さだけ、塵埃１８をシールベルト３ａと塵埃伝搬防止ベルト５の間に挟み込んだ状態で自動巻取装置４ａに巻き取られる（図７（ｂ）（ｃ）参照）。

また、移動体１が図７（ｃ）の状態から右側へ移動する場合においては、シールベルト３ａと塵埃伝搬防止ベルト５とで挟み込まれた塵埃１８が図７（ｄ）のように塵埃有り側に出てくることから、図７（ｄ）に示すクリーン側に塵埃を移送しない。

塵埃伝搬防止ベルト５なしでシールベルト３ａのみを巻き取ると、シールベルト３ａの塵埃有り側に付着した塵埃は、巻き取りでシールベルト３ａの表面と裏面の接触が起こることにより、シールベルト３ａのクリーン側面に付着しクリーン側へ塵埃の移動が発生する。
なお、上記はシールベルト３ａ側の動作について説明したが、シールベルト３ｂ側も同様の動作を有しており、シールベルト３ｂの裏面から表面への塵埃の移動を防ぎ、カバー６の外部に塵埃を出さないようにすることができる。

一方、第１実施例においては、スタッカークレーンの昇降での適用例を説明したが、水平方向の直線動作の場合においては、直線動作距離が長くなるとシールベルト３ａ、３ｂが弛んでくる。
そこで、図８〜図９を参照して、水平方向の直線動作に適用した場合の動作について説明する。
この直線動作装置は、ローラ等を介してシールベルト３ａ、３ｂを下から支持する複数のシールベルト支持装置８を、横設したガイド装置２に沿って移動可能に設けている。
シールベルト支持装置８は、複数のものが移動体１を中心として、移動体１の移動方向前後に対象に配設されている。

シールベルト支持装置８は、隣り合うシールベルト支持装置８同士がワイヤー１７で連鎖状に接続されるとともに、端部側のシールベルト支持装置８がワイヤー１７でガイド装置２の端部と接続され、移動体側のシールベルト支持装置８がワイヤー１７で移動体１と接続されている。
なお、シールベルト支持装置８は、直線動作距離が短い場合は、移動体１の前後に１台ずつ配設することもできる。

ここで、基本的な動作は、第１実施例と同様であるので、シールベルト支持装置８の動作について述べる。
移動体１の移動により、前方のシールベルト支持装置８は、移動体１と接触して押されながら移動する。
また、後方のシールベルト支持装置８は、移動体１から遠ざかるが、ワイヤー１７の長さによって一定距離で制限を受け、移動体１とシールベルト支持装置８の距離は一定距離で保たれ、次のシールベルト支持装置８を引き寄せる動作となる。
この動作を繰り返すことで、シールベルト支持装置８の間隔を一定距離以下とでき、シールベルト３ａ、３ｂの弛みを抑え、スリット７とシールベルト３ａ、３ｂによってできる隙間を少なくし、カバー６の外部に塵埃を出さないようにすることができる。

かくして、本実施例の直線動作装置は、スリット７を端部から被覆するように一端がそれぞれカバー６内部で固定された１対のシールベルト３ａ、３ｂと、移動体１の前後に巻芯がシールベルト３ａ、３ｂより内側になるように配設され、移動体１の移動によりシールベルト３ａ、３ｂの他端側を巻き取り又は巻き出す１対の自動巻取装置４ａ、４ｂとを備えることから、シールベルトをループ状に形成することがなく、これにより、シールベルトを移動体１の直線動作長さに厳密に合わせたり微妙に緊張力を調整したりする必要をなくすとともに、移動体１の直線動作距離が長くなってもシールベルトの緊張力は余り変わらないことから、移動体１の直線動作距離を従来より長くすることができ、さらに、シールベルト３ａ、３ｂが移動体１と一緒に移動しないことから、シールベルト３ａ、３ｂがカバー６を擦るように協働することがなく、これにより、従来のようなシールベルトとカバーの滑り摩擦による発塵を防止することができる。
また、ガイド装置２や駆動装置によりカバー６内部で塵埃が発生し、この塵埃がシールベルト３ａ、３ｂの裏面に付着するが、本発明の直線動作装置では、前記１対の自動巻取装置４ａ、４ｂの間に架設され、両端がシールベルト３ａ、３ｂの裏面に重なるように各自動巻取装置４ａ、４ｂに巻回された塵埃伝搬防止ベルト５を備えることから、シールベルト３ａ、３ｂの巻き取り時にその表面と裏面とが接触することを塵埃伝搬防止ベルト５で防止することができ、これにより、塵埃のシールベルト３ａ、３ｂ表面への伝搬を防ぎ、塵埃がシールベルト３ａ、３ｂの表面からカバー６の外に出ることを防止することができる。

この場合、シールベルト３ａ、３ｂをカバー６の内側から支持するシールベルト支持装置８をガイド装置２に沿って移動可能に設け、隣り合うシールベルト支持装置８同士を紐状体で連鎖状に接続するとともに、端部側のシールベルト支持装置８を紐状体でガイド装置２の端部と接続し、移動体側のシールベルト支持装置８を紐状体で移動体１と接続することにより、水平方向の直線動作の場合にシールベルト支持装置８でシールベルト３ａ、３ｂを支え、シールベルト３ａ、３ｂのテンションを抑えて直線動作距離を長くするとともに、移動体１が移動するときは、前のシールベルト支持装置８を移動体１で押すことにより移動させ、後のシールベルト支持装置８は紐状体で引くことにより移動させ、これにより、シールベルト支持装置８をシールベルト３ａ、３ｂを略均等に支持できる位置に移動させることができる。

また、カバー６内の気圧を外部より低く保つクリーンファン等のフィルタ付排気装置を設けることにより、スリット７とシールベルト３ａ、３ｂとの間からのカバー６内空気の漏れを防止することができる。

以上、本発明の直線動作装置について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

本発明の直線動作装置は、シールベルトとカバーの滑り摩擦による発塵を防止するとともに、シールベルトの巻き取り時にその表面と裏面とが接触することを防止することにより、塵埃のシールベルト表面への伝搬を防ぎ、シールベルト表面からカバーの外に移動することを防止するという特性を有していることから、例えば、半導体工場等のクリーンルーム内で稼働する搬送装置の直線動作で、直動ベアリングやガイドローラ、タイヤ等を使用した機構に好適に用いることができる。

本発明の直線動作装置の第１実施例を示す斜視図である。同直線動作装置のカバーを外した状態を示す斜視図である。同側面図である。同直線動作装置の要部を示す斜視図である。同直線動作装置の要部を示すカバーを外した斜視図である。同直線動作装置のシールベルト、塵埃伝搬防止ベルト及び自動巻取装置を示す斜視図である。自動巻取装置によるシールベルトと塵埃伝搬防止ベルトの巻き取りと巻き出しを示し、（ａ）は第１動作図、（ｂ）は第２動作図、（ｃ）は第３動作図、（ｄ）は第４動作図である。本発明の直線動作装置の第２実施例を示す斜視図である。同直線動作装置のカバーを外した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１移動体
２ガイド装置
３ａシールベルト
３ｂシールベルト
４ａ自動巻取装置
４ｂ自動巻取装置
５塵埃伝搬防止ベルト
６カバー
７スリット
８シールベルト支持装置
９昇降用モータ
１０昇降用ワイヤーロープ
１１昇降用プーリ
１２走行車輪
１３走行レール
１４走行台車
１５メインマスト
１６ローラ
１７ワイヤー
１８塵埃

Claims

内部を外気から遮断するカバーと、カバー内に設置されたガイド装置と、ガイド装置に沿って移動可能に設けられた移動体と、移動体を移動させる駆動装置とを備え、カバーの一面に移動体の移動方向に長く開口するスリットを設け、移動体を該スリットを貫通してカバー外に突出するように設けた直線動作装置において、スリットを端部から被覆するように一端がそれぞれカバー内部で固定された１対のシールベルトと、移動体の前後に巻芯がシールベルトより内側になるように配設され、移動体の移動によりシールベルトの他端側を巻き取り又は巻き出す１対の自動巻取装置と、該１対の自動巻取装置の間に架設され、両端がシールベルトの裏面に重なるように各自動巻取装置に巻回された塵埃伝搬防止ベルトとを備えたことを特徴とする直線動作装置。
シールベルトをカバーの内側から支持するシールベルト支持装置をガイド装置に沿って移動可能に設け、隣り合うシールベルト支持装置同士を紐状体で連鎖状に接続するとともに、端部側のシールベルト支持装置を紐状体でガイド装置の端部と接続し、移動体側のシールベルト支持装置を紐状体で移動体と接続したことを特徴とする請求項１記載の直線動作装置。
カバー内の気圧を外部より低く保つクリーンファン等のフィルタ付排気装置を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の直線動作装置。