JP2008184298A - 天井走行車 - Google Patents

Abstract

【課題】天井走行車の傾斜を補正し、安定して物品の移載ができるようにする。
【解決手段】天井走行車の昇降駆動部の裏面に左右一対の光センサ３８，３９からなるレーザセンサを設け、昇降台に設けた反射率が所定ピッチで変化する反射板２８からの反射光を受光する。２つの光センサの信号を組み合わせて、昇降駆動部と昇降台間の傾斜を反射板２８の１／２ピッチで検出し、傾斜補正部２４により昇降駆動部の傾斜を補正する。
【選択図】図４

Description

この発明は天井走行車に関し、特に昇降台の傾斜検出に関する。

天井走行車では、昇降台にチャックを設けて、半導体カセットなどの物品を把持／解放自在にし、ロードポートやバッファなどとの間で物品を受け渡しする。また昇降駆動部で昇降台を昇降させ、昇降台を搬送時の高さと移載に適した高さとの間で昇降させる。
出願人は、昇降駆動部を天井走行車本体の左右方向（走行方向と水平面内で直角な方向）に移動させ、物品を移載できる範囲を拡げることを提案した（特許文献１：特開２００５−２０６３７１）。このようにすると、例えば走行レールの側方にバッファを設けて、物品の一時保管に用いることができる。しかしながら昇降駆動部を左右に移動させると、天井走行車を傾斜させる向きに大きな力のモーメントが加わる。そして昇降駆動部が傾斜すると、
・ 正しい位置に昇降台が下降しないので、物品の受け渡しが困難になる、
・ 物品を地上側のロードポートやバッファなどとの間で受け渡す際に、物品の姿勢が不安定になる、
等の問題が生じる。
特開２００５−２０６３７１

この発明の課題は、天井走行車本体と昇降台間の傾斜を、傾斜の方向を含めて検出することにある。
請求項２の発明での追加の課題は、傾斜をより高精度に検出できるようにすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、レールの左右に昇降駆動部を左右動させた際等の傾斜を検出し、昇降台を左右動させても安定に移載できるようにすることにある。
請求項４の発明での追加の課題は、レールの左右に昇降駆動部を左右動させた際等に傾斜を補正し、安定して確実に物品を移載できるようにすることにある。

この発明は、上方スペースに設けられたレールに沿って走行し、天井走行車本体と、天井走行車本体に対して昇降自在でかつ物品を把持／解放自在なチャックを備えた昇降台、とを設けた天井走行車において、天井走行車本体にビーム光源と光源からのビーム光の反射光を受光するための受光部とを備えた光センサを２個併設し、昇降台に該ビーム光を反射するための反射部を設けたことを特徴とする。
好ましくは、反射部は反射光の強度が所定ピッチで変化するように構成されている。

好ましくは、昇降台を昇降させるための昇降駆動部と、レールの走行方向に対し水平面内で直角な方向に昇降駆動部を左右動させるための手段、とをさらに設けて、光センサを、昇降駆動部に左右方向に沿って併設すると共に、反射部を昇降台に左右方向に沿って反射率が所定ピッチで変化するように設ける。
特に好ましくは、光センサの信号により昇降駆動部の傾斜を補正するための傾斜補正手段を設ける。

この発明では光センサを２個併設するので、本体に対し昇降台が傾斜した方向を含めて、傾斜を簡単に検出できる。即ち光センサを併設した方向に傾斜すると、いずれのセンサの信号が先に変化するかから傾斜方向が判明する。併設方向に直角な方向に傾斜すると、２つのセンサの信号がほぼ同時に変化するので、併設方向に直角な方向に傾斜したことを検出できる。
ここで反射部からの反射光の強度が所定ピッチで変化するようにすると、ピッチの１／２の距離の分解能で、傾斜を検出でき、検出精度が向上する。また反射光の強度から、簡単に反射部のどの部分にビーム光が入射しているかが分かる。

昇降駆動部を左右動させると、左右に傾斜しやすくなる。そこで、光センサを昇降駆動部に左右方向に沿って併設し、反射部を昇降台に左右方向に沿って反射率が所定ピッチで変化するように設けると、左右方向の傾斜を高精度で検出できる。
ここで光センサの信号により動作する傾斜補正手段を設けて、昇降駆動部の傾斜を補正すると、昇降駆動部を左右動させて物品の受け渡し範囲を拡げても、安定かつ確実に物品を移載できる。

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５に実施例の天井走行車２を示す。各図において、４はレールで、クリーンルームなどの建屋の天井付近に設けられ、支柱６により天井から支持されている。天井走行車２の走行駆動部と受電部はレール４内に収められ、走行駆動部でレール４に沿って走行すると共に、受電部は非接触給電などにより受電し、かつ図示しないコントローラとの間で通信する。天井走行車２の例えば前後にカバー８を設け、前後のカバー８の間にベース１０を設けて、走行駆動部により支持する。ベース１０には左右方向に出退自在なアーム１２を設け、ここに左右は水平面内でレール４の走行方向に直角な方向を言う。１４はθ駆動部で、昇降駆動部１６を支持すると共に、水平面内で旋回させる。

１８はベルトやワイヤ、ロープなどの吊持材で、ここでは４本のベルトを用い、ベルトの幅方向はレール４の走行方向に平行で、昇降駆動部１６の前後左右に合計４本の吊持材１８が配置されている。吊持材１８の先端には昇降台２０を固定し、ドラム２２により吊持材１８を巻き取り／繰り出すことにより、昇降台２０を昇降させる。

θ駆動部１４に傾斜補正部２４を設けて、θ駆動部１４の左右の一端をアーム１２に対して昇降させる。これによってθ駆動部１４，昇降駆動部１６をアーム１２に対して傾斜させ、昇降駆動部１６の底面が水平面から傾斜しないようにすることにより、昇降駆動部１６／昇降台２０間の傾斜を解消ないし補正する。また傾斜補正部２４は、θ駆動部１４と昇降駆動部１６の間に設けてもよい。

昇降駆動部１６の底面にレーザセンサ２６を設け、これは図４に示すように、左右一対の光センサ３８，３９から成る。昇降台２０の上面にはレーザセンサ２６と対向して反射板２８を設け、これは図４に示すように、反射率の異なる２つの反射面３６，３７を所定ピッチで交互に配列したものである。反射面３６，３７の配列方向は天井走行車２の左右方向、言い換えるとアーム１２の出退方向である。

昇降台２０にチャック３０を設けて、半導体などのカセット３２を把持／解放自在にする。なお搬送物品の種類は任意である。昇降台２０は吊持材１８の巻き取り／繰り出しにより昇降し、昇降駆動部１６はアーム１２の動作により、レール４の直下の位置と左右の位置の間を移動し、ロードポートやバッファなどの上部に昇降台２０を移動させて、カセット３２などの物品を受け渡しする。

図２に傾斜補正部２４を動作させた際の天井走行車２の姿を示す。アーム１２を左右動させると、昇降駆動部１６やカセット３２などの重量により、昇降駆動部を傾斜させる向きに力のモーメントが働く。傾斜により昇降台２０の姿勢が不安定になると、昇降台２０は目的の位置に下降せず、カセット３２の受け渡しが困難になる。また昇降台２０は、図２の左右方向に振動しやすくなる。そこでレーザセンサ２６により左右方向の傾斜を検出し、傾斜補正部２４を動作させて、アーム１２に対するθ駆動部１４の高さを調整することにより傾斜を解消する。なお３４は軸で、θ駆動部１４の左右方向中心をアーム１２に対して取り付けている。傾斜補正部２４は、θ駆動部１４の左右方向いずれかに設けることが好ましく、具体的にはボールネジなどの機構を設けて、アーム１２に対するθ駆動部１４の高さを微調整する。

図３に昇降駆動部１６の底面の配置を示す。吊持材１８は昇降駆動部１６の底面の前後左右に配置され、吊持材１８の幅方向がレール４の走行方向と平行なので、吊持材１８は左右方向にぶれやすいが、走行方向にはぶれにくい性質がある。そしてこのこととアーム１２を左右動させることとの複合作用により、昇降台２０は左右方向に傾斜しやすく、レール４に平行な方向の傾斜は少ない。

図４に、反射板２８に対するレーザセンサ２６の配置と、レーザセンサ２６の信号処理系を示す。反射板２８は反射率の異なる２種類の反射面３６，３７から成り、これらが昇降台２０の上面の左右方向に所定ピッチで交互に配置され、光センサ３８，３９も左右方向に併設してある。４０，４１はビームで、例えばレーザ光である。また光センサ３８，３９には、ビーム４０，４１の反射光の受光センサ（不図示）を設ける。

４２は傾斜検出部で、光センサ３８，３９からの信号を用いて傾斜の向きとその程度、並びに傾斜方向を検出し、記憶部４４は傾斜検出部４２での前回の傾斜位置を記憶している。そして傾斜検出部４２の検出結果が記憶部４４での検出結果から変化すると、どの方向にどれだけ傾斜したのかを求める。傾斜検出部４２の信号は傾斜補正部２４に入力され、傾斜を解消する。

図５に光センサ３８，３９の信号を示し、図の横軸は昇降台２０と昇降駆動部１６間の傾斜を示し、縦軸は光センサ３８，３９の信号を示す。図の１は反射面３６による反射光を検出した際のデータを、２は反射面３７からの反射光を検出した際のデータを、Ｅは反射光を検出できないためのエラーを示す。昇降台の下降開始時には昇降台２０は昇降駆動部１６の直下にあるため、センサ３８，３９の信号が共に１である。ここから、昇降駆動部１６に対して昇降台２０が、反射面３６や反射面３７の幅（ピッチ）に対して、左右方向に１／２ピッチ移動する毎に、いずれかのセンサの信号が変化する。光センサ３８，３９の信号が例えば（１，２）となる位置は図５に２箇所有るが、前回の傾斜位置が傾斜無し（センサ信号は（１，１））であれば、図５の右側に反射位置が移動したことが分かる。また前回の傾斜位置が左側に傾斜（センサ信号（２，２））であれば、さらに図５の左側に傾斜したことが分かる。このように以前の傾斜位置を記憶しておくと、傾斜の履歴から現在の傾斜位置を求めることができる。また図４の上下方向に、即ちレール４の走行方向に沿って許容値以上の傾斜が生じると、センサ３８，３９の信号が共にエラー（Ｅ）となり、昇降駆動部１６は昇降台２０を上昇させて移載を中止する。

これらの結果、昇降台２０と昇降駆動部１６間の傾斜を反射面３６，３７の幅の１／２ピッチで検出できるので、正確に傾斜を検出できる。また傾斜位置の時間的変化から、揺れの速度を求めることができる。そしてこの傾斜を傾斜補正部２４で解消することにより、図示しないロードポートやバッファなどとの間で、安定かつ確実に物品を移載できる。

実施例ではアーム１２を設けて昇降駆動部１６を左右動させたが、アーム１２などの左右動手段は設けなくてもよい。その場合、レーザセンサ２６は昇降駆動部１６ではなく、ベース１０に設けてもよい。実施例では、反射面３６，３７間の反射率の違いを用いたが、反射面３６，３７に波長の異なる蛍光物質を配置してもよい。その場合、反射面３６，３７は蛍光波長の違いで検出できる。光センサ３８，３９間で、いずれのセンサからの反射光であるかを誤認する恐れがある場合、例えば光センサ３８，３９をタイミングをずらせて時分割制御する、あるいはレーザ光の波長を異ならせてフィルタで処理するとよい。

実施例の天井走行車の正面図 実施例の天井走行車の要部正面図で、昇降台の傾斜補正を行った状態を示す 実施例の天井走行車での昇降駆動部の要部平面図 昇降台上の反射板と昇降駆動部底面のレーザセンサとの配置を示す平面図 傾斜に対するレーザセンサの出力を示す図

符号の説明

２ 天井走行車
４ レール
６ 支柱
８ カバー
１０ ベース
１２ アーム
１４ θ駆動部
１６ 昇降駆動部
１８ 吊持材
２０ 昇降台
２２ ドラム
２４ 傾斜補正部
２６ レーザセンサ
２８ 反射板
３０ チャック
３２ カセット
３４ 軸
３６，３７ 反射面
３８，３９ 光センサ
４０，４１ ビーム
４２ 傾斜検出部
４４ 記憶部

Claims (4)

1. 上方スペースに設けられたレールに沿って走行し、天井走行車本体と、天井走行車本体に対して昇降自在でかつ物品を把持／解放自在なチャックを備えた昇降台、とを設けた天井走行車において、
   前記天井走行車本体に、ビーム光源と該光源からのビーム光の反射光を受光するための受光部とを備えた光センサを２個併設し、
   前記昇降台に該ビーム光を反射するための反射部を設けたことを特徴とする、天井走行車。
2. 前記反射部は反射光の強度が所定ピッチで変化するように構成されていることを特徴とする、請求項１の天井走行車。
3. 前記昇降台を昇降させるための昇降駆動部と、
   前記レールの走行方向に対し水平面内で直角な方向に前記昇降駆動部を左右動させるための手段、とをさらに設けて、
   前記光センサを、前記昇降駆動部に前記左右方向に沿って併設すると共に、
   前記反射部を、前記昇降台に前記左右方向に沿って反射率が所定ピッチで変化するように設けたことを特徴とする、請求項２の天井走行車。
4. 前記光センサの信号により、昇降駆動部の傾斜を補正するための傾斜補正手段を設けたことを特徴とする、請求項３の天井走行車。
   

Images