JP2009046234A - 搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クリーンルームで床面に沿って移動して荷物の搬送を行う搬送装置Cであって、上記床面の近傍に搬送装置Cの移動により気圧の低い領域を形成する低圧形成部70、71を備える。このように構成することで、搬送装置が荷物を積載して移動することにより発生する気圧の低い領域である低圧部が、人為的に床面近傍であって低圧形成部の背後に形成することができる。
【選択図】図4
Description
従来、クリーンルーム床面上の塵埃等を上方から気流をダウンフローとして与えることによって塵埃等を気流により上から押さえつけ、塵埃等の巻上がりを抑制する方法が取られている。また、搬送装置にユニット型空気清浄化装置を取り付け、クリーンルーム床面上の塵埃等を空気清浄フィルタと吸気ポンプにより吸入しながら走行することにより、塵埃等の巻上がりを抑制する方法がある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
このように構成することで、搬送装置が荷物を積載して移動することにより発生する気圧の低い領域である低圧部が、人為的に床面近傍であって低圧形成部の背後に形成することができる。
本発明によれば、搬送装置の低圧形成部の低圧部に気流が流れ込むことによって床面上に積もっている塵埃等の巻上がりが発生するが、塵埃等は床面近傍の低圧部に巻き込まれるため、荷物の背後に発生する低圧部に塵埃等を巻き込むことを抑制することができる。
このように構成することで、本発明の搬送装置が、移動方向に往復運動する場合であっても前記低圧部を形成することができる。また、荷物の背後に形成された低圧部により塵埃等が巻上がり始めても、すぐ後の低圧形成部が低圧部を形成することにより、そこに気流が流れ込むため、荷物の低圧部によって巻上がり始めた塵埃等を引き寄せることができる。
このように構成することで、本発明では、荷物の低圧部より低い位置に人為的に低圧形成部が低圧部を形成することにより、荷物よりも低い位置で塵埃等の巻き込みが発生し、荷物の背後に発生する低圧部に塵埃等を巻き込むことを抑制することができる。
このように構成することで、本発明では、荷物収容部の最下段の高さよりも低い位置に低圧部を形成することにより、荷物収容部よりも低い位置で塵埃等の巻き込みが発生し、最下段の荷物収容部に収容している荷物への塵埃等の汚染を抑制することができる。
このように構成することで、本発明では、前記駆動装置を前記低圧形成部がカバーすることにより、前記駆動装置を外的要因から保護することができる。また、本発明では、別途低圧形成部を設置するスペースを確保する必要がなくなる。
また、本発明では、前記低圧形成部は移動により低圧部を形成するものであればよいため、ユニット型空気清浄化装置のように、別途動力が必要になることもなく、重さの軽い低圧形成部を採用すれば、搬送装置の重量増加による走行に要する電力コストも要しない。さらに、本発明では、搬送装置の移動の速度により低圧部の圧力が大きくなるため、速度による制御が必要になるという技術的問題も解消することができる。
つまり、本発明の搬送装置は、クリーンルーム床面上を搬送装置がコンテナ等を積載して走行した場合でも塵埃等の巻上げを抑制することができ、荷物の塵埃等による汚染を抑制することができる。
図1は、本実施形態の搬送装置であるスタッカクレーンCを備える、自動倉庫Sの平面図である。また、図2は、自動倉庫Sの側面図である。
これらの図に示すように、自動倉庫Sは、スタッカクレーンCと、当該スタッカクレーンCの軌道であるレールRを挟んで対向配置されているラックT1、T2とを備えており、ラックT1、T2にスタッカクレーンCよって荷物を搬送して保管するものである。また、自動倉庫Sは、荷物を入庫するための入庫用コンベヤ(不図示)と荷物を出庫するための出庫用コンベヤ(不図示)とを備えており、スタッカクレーンCによって、入庫用コンベヤ及び出庫用コンベヤとの間にて荷物の受け渡しを行うことが可能とされている。
なお、本実施形態において、荷物はガラス基盤を複数収納したカセットKであり、ラックT1、T2及びスタッカクレーンCは、例えばクリーン度10000レベルのクリーンルームCL1内に設置されている。
なお、以下の説明において、収納棚Tの水平方向の配列方向をX方向(移動方向)とし、X方向と直行する水平方向をY方向、X−Y面と直行する垂直方向をZ方向として説明する場合がある。
なお、各車輪1に対してモータ2が接続されており、モータ2の駆動によって車輪1が回転される。また、車輪1のうちレールR2上を回転する車輪1aには、レールR2の両側面に当接されるガイドローラ1bが設置されており、当該ガイドローラ1bによって車輪1aがレールR2上をガイドされる。
また、スタッカクレーンCは、昇降されるケージ40(昇降フレーム)を備えており、ケージ40上に設置された移載装置100(例えば、フォークリフト装置)によって、ケージ40と収納棚Tとの間、ケージ40と入庫用コンベヤとの間及びケージ40と出庫用コンベヤとの間にてカセットKの受け渡しを行う。
これらの図に示すように、スタッカクレーンCは、下部フレーム10(マスト支持フレーム)と、マスト20と、上部フレーム30と、ケージ40と、昇降装置50と、制御装置60と、低圧形成部70と、低圧形成部71とを備えている。
また、マスト20は、下部フレーム10の下側まで突出して延在されている。すなわち、マスト20は、下部フレーム10より、レールR1、R2が敷設される敷設面(クリーンルームCL1の床面)寄りにまで延在されている。
なお、マスト20aとマスト20bとは、X方向に配列されている。すなわち、マスト20aとマスト20bとは、Y方向において同一位置に立設されている。
このマスト20は、角柱形状を有しており、各側面がX方向あるいはY方向と平行となるように立設されている。
この上部フレーム30の略中央には、上記レールR3を把持することによって、スタッカクレーンCのY方向の傾動を抑止するためのガイド31が設置されている。
サイドフレーム43は、Z方向に立設される略三角形形状を有しており、その底辺部にて2つのメインフレーム41を接続している。また、サイドフレーム43は、底辺部及び頂部からマスト20方向に突出するガイド部44を備えている。
ガイド部44には、マスト20の側面を摺動面とするガイドローラが複数設置されている。これらのガイドローラ46,47にガイドされることによってサイドフレーム43、さらにはケージ40がマスト20に沿って、上下方向(Z方向)に移動可能とされている。
また、サイドフレーム43の頂部から突出するガイド部44には、後述する昇降装置50が備える昇降ワイヤ51が接続される接続部48が設置されている。
昇降ワイヤ51は、ケージ40のサイドフレーム43が備えるガイド部44の接続部48に一端が接続されるとともに、ドラム52に他端が巻回されている。また、昇降ワイヤ51としては、マスト20a側に位置するサイドフレーム43のガイド部44に接続される昇降ワイヤ51aと、マスト20b側に位置するサイドフレーム43のガイド部44に接続される昇降ワイヤ51bとが存在するが、いずれの昇降ワイヤ51a,51bも他端がドラム52に巻回されている。
なお、マスト20aの頂部及びマスト20bの頂部には、昇降ワイヤ51を案内するためのシーブ55が設置されている。マスト20aの頂部に設置されたシーブ55aは、X−Z平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ51aをサイドフレーム43マスト20a側のサイドフレーム43に案内するとともに、昇降ワイヤ51bをマスト20bの頂部に設置されたシーブ55bに案内するものである。マスト20bの頂部に設置されたシーブ55bは、X−Z平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ51bをサイドフレーム43、マスト20b側のサイドフレーム43に案内するものである。
モータ53は、減速器54を介してドラム52と接続されており、減速器54を介してドラム52を回転する。なお、モータ53及び減速器54は、ドラム52の両端に各々設置されている。
なお、制御装置60は、ケーブル61によって、自動倉庫S全体の制御を行う外部の制御装置と電気的に接続されている。
スタッカクレーンCは、ガイドローラ1bによってレールR2上に沿ってX方向にガイドされた状態で、レールR1、R2上に立っていることが可能であり、また、モータ2の駆動によって車輪1が同期して回転することにより、レールR1、R2上を走行する。
また、スタッカクレーンCは、モータ53を制御してドラム52の回転量を調整することによって昇降ワイヤ51の巻回量を変化させ、これによって昇降ワイヤ51に接続されたケージ40のサイドフレーム43の高さが調整される。すなわち、昇降装置50の駆動によって、ケージ40の高さが制御される。そして、スタッカクレーンCの走行位置及びケージ40の高さが調整されることによって、ケージ40に搭載された移載装置100によって、カセットKの受け渡しが収納棚Tとの間で行われる。
また、スタッカクレーンCが往復移動し、−X方向に走行した場合には、床面近傍に設置されている低圧形成部70(70a、70b)の背後であって移動方向と逆方向(+X方向)側に低圧部を形成する。その低圧部に気流が流れ込むことによって、クリーンルームCL1床面上に積もっている塵埃等が巻上げられる。
図5は、シミュレーションでスタッカクレーンCが床面上を移動した場合の、埃の巻上げの様子を表した図である。図6は、前記シミュレーションの計算結果を折れ線グラフで示した図である。
シミュレーションは、クリーンルーム内の清浄度をクリーンレベルクラス10に設定し、スタッカクレーンCを3メートル毎秒の速度でクリーンルーム内を移動させるものとして行った。
図5(a)から図5(c)まで、床面上の埃80は、図中に示す多数の点として表している。図5(a)は、シミュレーションでスタッカクレーンC(低圧形成部無し)が、カセットKを積載しない状態で+X側に移動した場合の、埃80の巻上げを表した図である(パターンA)。図5(b)は、シミュレーションでスタッカクレーンC(低圧形成部無し)が、カセットKを積載した状態で+X側に移動した場合の、埃80の巻上げを表した図である(パターンB)。図5(c)は、シミュレーションでスタッカクレーンC(低圧形成部在り)がカセットKを積載した状態で+X側に移動した場合の、埃80の巻上げを表した図である(パターンC)。
図6に示されるグラフにおいて、縦軸は埃80の巻上がり高さを示し、横軸はスタッカクレーンCの走行時間を示す。図6で示されるグラフ上の、一点鎖線はパターンAのシミュレーションの計算結果を表し、点線はパターンBのシミュレーションの計算結果を表し、実線はパターンCのシミュレーションの計算結果を表す。また、図6に示されるグラフは、走行時間を往路、一時停止、復路の三つの時間で点線により仕切ることによって視認性を向上させている。
パターンAの場合、巻上がる埃80は、スタッカクレーンCが往路、復路移動中は一時停止時と比べ多少高く巻上がるが、往路、一時停止、復路の一連の動作を通して埃80はほとんど巻上がらないことが観察される(図5(a)、図6参照)。
パターンBの場合、スタッカクレーンCがカセットKを積載したことによりパターンAの場合と比べ、埃80が、非常に高く巻上がっていることが観察できる(図5(b)、図6参照)。また、図5(b)より、埃80が、積載したカセットKの高さまで巻上がっていることが観察できる。これでは積載したカセットKに埃80が付着し、汚染される可能性がある。
パターンCの場合、スタッカクレーンCがカセットKを積載し、低圧形成部70、71を移動方向の両側に備えているため、低圧形成部無しのパターンBに比べて、埃80が巻上がる高さが約三分の一以下に抑えられていることが観察される(図5(c)、図6参照)。また、図5(c)より、埃80が、低圧形成部71が設置されている高さ以下に巻き上がりが抑えられていることが観察される。したがって、スタッカクレーンCが該低圧形成部70、71を備えることにより、積載したカセットKの高さまで埃80が巻上がらないため、埃80が付着することによりカセットKが汚染されることを抑制する効果が観察される。
これらは、本実施形態の低圧形成部70、71により塵埃等の巻上げを抑制するという効果が存在することを示すものである。
また、本実施形態では、前記低圧形成部は移動により低圧部を形成するものであればよいため、ユニット型空気清浄化装置のように、別途動力が必要になることもなく、体積や容積が大きく重さの軽い、例えば中空形状の低圧形成部を採用すれば、搬送装置の重量増加による走行に要する電力コストも要しない。さらに、本発明では、搬送装置の移動の速度により低圧部の圧力が大きくなるため、速度による制御が必要になるという技術的問題も解消することができる。そして、本実施形態では、低圧形成部をモータ等から成る駆動装置等をカバーするように設置することで、駆動装置等を外的要因、例えば衝突による衝撃等から保護することができ、かつ、別途低圧形成部を設置するスペースを確保する必要がなくなる。
さらに、荷物が移動方向と略直交する方向でゲージよりも長い場合には、低圧形成部は荷物よりも突出することが好ましい。
70(70a,70b),71…低圧形成部
Claims (5)
- クリーンルームで床面に沿って移動して荷物の搬送を行う搬送装置であって、
前記床面の近傍に前記搬送装置の移動により気圧の低い領域を形成する低圧形成部を備えることを特徴とする搬送装置。 - 前記低圧形成部は、前記搬送装置の移動方向の両側に設けられることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
- 前記低圧形成部は、積載した前記荷物よりも低い位置に設けられることを特徴とする請求項1、または2に記載の搬送装置。
- 前記低圧形成部は、前記荷物を収容する複数段の荷物収容部の最下段の高さよりも低い位置に設けられることを特徴とする請求項1、または2に記載の搬送装置。
- 前記床面に沿って移動するフレームと、前記フレームに沿って昇降する昇降フレームと、前記昇降フレームを駆動する駆動装置とを有し、前記低圧形成部は前記駆動装置を覆って筒状に設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の搬送装置。
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2007
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