JP2010247600A - 軌道メンテナンス用作業台車 - Google Patents

Abstract

【課題】地上より高い位置にある軌道のメンテナンスを容易にする。
【解決手段】軌道メンテナンス用作業台車４５は、床面より上方に設けられた走行レール３０と、走行レール３０を走行する天井搬送車３とを有する天井搬送車システム１に用いられる。作業台車４５は、走行部４６と、搭乗部４７とを備えている。走行部４６は、走行レール３０に走行可能に支持される車輪５０を有する。搭乗部４７は、走行部４６の下方に配置され、使用状態から折り畳んで小さくできる。
【選択図】図７

Description

本発明は、軌道メンテナンス用作業台車に関し、特に、地上より高い位置にある軌道をメンテナンスするための作業台車に関する。

従来、予め定まった経路と、経路上に設けられた複数のステーションと、経路に沿って走行して物品を搬送する複数の搬送車とを有する搬送車システムが知られている。搬送車システムでは、ステーションと搬送車との間では、荷つかみ（搬送車にステーションから物品が積み込まれること）や、荷おろし（搬送車からステーションに物品が積み出されること）が行われる。

搬送車システムの代表例としては、半導体工場の搬送システムで用いられる天井搬送車システムが知られている。天井搬送車システムは、天井に設けられた軌道と、軌道に沿って走行可能な天井搬送車とから構成されている。天井搬送車は、主に、軌道に係合する走行部と、半導体ウェハが積まれたＦＯＵＰを保持可能な保持部と、保持部を上下に移動させるための移動機構とを有している。

さらに、近年、天井搬送車は、荷物を横方向に移動する横方向移動機構を有している。搬送車システムは、横方向移動用の一時保管ポートを採用しており、これにより従来のストッカに比べて、簡便かつ迅速に一時保管運用が可能になっている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００５―２０６３７１号公報

天井搬送車システムの走行レールをメンテナンスする際に、従来は床に足場を設置して、そこを作業者が登っている。しかし、走行レールの下に処理装置や検査装置がある場合には、足場を設けることが困難であった。
また、走行レールの側方や下方に設置された一時保管ポートに邪魔されて、足場からは作業者の手がレールに届かない場合もある。その場合は、走行レールに作業者がアクセスできるように、一時保管ポートの一部を取り外す作業が必要であった。

本発明の課題は、地上より高い位置にある軌道のメンテナンスを容易にすることにある。

本発明に係る軌道メンテナンス用作業台車は、床面より上方に設けられた軌道と、軌道を走行する搬送車とを有する天井搬送車システムに用いられる。作業台車は、走行部と、搭乗部とを備えている。走行部は、軌道に走行可能に支持される車輪を有する。搭乗部は、走行部の下方に配置され、使用状態から折り畳んで小さくできる。
この作業台車では、作業者は搭乗部に乗ることで、上方にあるレールのメンテナンスを容易に行うことができる。また、搭乗部は使用状態から折り畳んで小さくできるので、移動が容易である。
搭乗部は、軌道を走行する搬送車の走行スペース以下に折り畳み可能であってもよい。この場合、作業台車は搬送車と同じルートを通って動かすことができる。

搭乗部は、作業者が仰向け状態で搭乗可能な形状を有していてもよい。
この作業台車では、作業者が仰向け状態で搭乗することができるので、作業台車の上下方向寸法を小さくできる。したがって、上下に制限されたスペースであっても、軌道のメンテナンス作業ができる

作業台車は、走行部と搭乗部とを連結する支持部材をさらに備えていてもよい。その場合、支持部材は、走行方向と直交する方向の一方側にのみ設けられている。
この作業台車では、支持部材は走行方向と直交する方向の一方側にのみ設けられているので、作業者がその反対側から乗り降りできる。したがって、作業者が作業開始時及び作業終了時に効率よく動くことができる。

搭乗部は、支持部材に固定された基部と、基部から互いに反対側に延びる一対の突出部とを有していてもよい。その場合、一対の突出部は、基部に対して回動可能に連結されており、かつ、突出方向に伸縮可能である。
この作業台車では、搭乗部の折り畳み状態において、一対の突出部は、縮退されかつ折り畳み方向に回動させられる。また、搭乗部の展開状態において、一対の突出部は、延伸されかつ展開方向に回動させられる。このように、搭乗部は、簡単な構造であって、コンパクトに折り畳み可能である。

本発明に係る軌道メンテナンス用作業台車では、地上より高い位置にある軌道のメンテナンスが容易になる。

本発明の一実施形態に係るメンテナンス用作業台車が用いられる搬送車システムのレイアウトを示す部分平面図。 天井搬送車の側面図。 天井搬送車が処理装置とサイドバッファの間を走行しているときの正面図。 天井搬送車が下部バッファの上を走行しているときの正面図。 作業台車の折り畳み時の斜視図。 作業台車の展開時の斜視図。 作業台車の作業時の斜視図。 作業台車の作業時の側面図。 作業台車の折り畳み時の側面図。 作業台車の展開時の平面図。

（１）天井搬送車システムのレイアウト
本発明の一実施形態が適用される天井搬送車システム１は、定められた経路上に複数の天井搬送車３を走行させるためのシステムである。天井搬送車３は、経路上を走行し、上位のコントローラによって割り付けられる搬送指令に従い、目的の場所から物品を積み込み、次に搬送先の場所まで走行して物品を搬送先の場所に積み出す。

図１に、天井搬送車システム１のレイアウトを示す。天井搬送車システム１は、複数の周回走行路５と、複数の周回走行路５を結ぶ基幹走行路７とを有している。基幹走行路７は全体で一つの周回経路となっている。周回走行路５に沿って複数の処理装置９が設けられ、基幹走行路７に沿って複数のストッカ１１が設けられている。ストッカ１１は、周回走行路５における処理装置９群間でのバッファの機能を実現している。

処理装置９およびストッカ１１には、設備内に物品を搬入するための入庫ポート１３と、設備から物品を搬出するための出庫ポート１５とが設けてある。なお入庫ポート１３と出庫ポート１５とは兼用されていてもよい。

周回走行路５の内側には、複数のサイドバッファ１７が配置されている。サイドバッファ１７は、図３に示すように、載置部２４と、それをクリーンルームの天井２９から吊す一対の支持部材２５とを有している。さらに、処理装置９同士の間で、かつ、周回走行路５の下方には下部バッファ１９が配置されている。下部バッファ１９は、図４に示すように、載置部２７と、それを天井から吊す一対の支持部材２８とを有している。

（２）天井搬送車の構造
図２〜図５を用いて、天井搬送車３の構造について説明する。

周回走行路５は、主に、走行レール３０から構成されている。走行レール３０は、支柱３１によってクリーンルームの天井２９から支持されている。走行レール３０は、走行レール本体３２と給電レール３３とから構成されている。

天井搬送車３は、本体ベース３４と、走行駆動部３５と、受電部３６とを有している。本体ベース３４は、走行レール３０の下方に設けられている。走行駆動部３５は、走行レール本体３２内を走行する。受電部３６は、給電レール３３から受電する。

天井搬送車３は、懸吊式の搬送車であって、さらに、横移動機構３９、昇降駆動部４０および昇降台４１を有している。昇降駆動部４０は、昇降台４１をベルトやワイヤ、ロープなどの吊持材で昇降させることができる。昇降台４１は、物品Ｗの上部のフランジをハンドによりチャック・解除できる。横移動機構３９は、昇降駆動部４０、昇降台４１および物品Ｗを、走行レール３０の進行方向と直交する方向に（左右方向に）横移動させることができる。

天井搬送車３の前後には、さらに、物品Ｗを前後から挟むように前側カバー３７と後側カバー３８が設けられている。

図３に示すように、天井搬送車３は、その側部がサイドバッファ１７の支持部材２５の側方に近接した位置を走行する。また、天井搬送車３は、処理装置９の出庫ポート１５の上方を走行する。さらに、図４に示すように、天井搬送車３は下部バッファ１９の一対の支持部材２８同士の間の狭い空間を通行する。また、天井搬送車３の下部は下部バッファ１９の載置部２７の上方に近接している。
このように、天井搬送車３が走行する空間は、他の部材や装置によって制限されている。また、天井搬送車３において走行レール３０から下方に延びている部分は、一般的な大人の身長より短く設定されている。

（３）メンテナンス用作業台車
図５〜図９を用いて、本発明に係る軌道メンテナンス用作業台車４５について説明する。作業台車４５が用いられるのは、前述した、床面より上方に設けられた走行レール３０と、走行レール３０を走行する天井搬送車３とを有する天井搬送車システム１である。

作業台車４５は、走行部４６と、搭乗部４７とを備えている。走行部４６は、走行レール３０の走行レール本体３２上に走行可能に支持される車輪５０を有する。搭乗部４７は、走行部４６の下方に配置され、天井搬送車３の外形と同じまたは小さく、折り畳み可能である。

より詳細には、走行部４６は、走行部本体４９と、その下部に配置された車輪５０とを有している。

搭乗部４７は、基部５２と、第１突出部５３および第２突出部５４とを有している。基部５２は、連結棒７５、７６によって支持されている。第１突出部５３および第２突出部５４は、基部５２から互いに反対側に延びている。第１突出部５３および第２突出部５４は、基部５２に対して回動可能に連結されており、かつ、突出方向に伸縮可能である。
搭乗部４７は、基部５２と、基部５２に回動自在に連結された第１突出部５３および第２突出部５４を有している。

基部５２は、作業者の背中または腰が載置される部材である。基部５２は、四角形の板状の部材であり、軽量化のために複数の孔を有している。

第１突出部５３は、作業者の上半身が載置される構造であり、第１部材５６と、第２部材５７とを有している。第１部材５６および第２部材５７は、四角形の板状の部材であり、軽量化のために複数の孔を有している。第１部材５６は、基部５２の一方端に第１回動軸５９を介して所定角度内で回動自在に連結されている。第１回動軸５９は走行方向に直交する方向に延びている。したがって、第１部材５６は、概ね水平方向に延びる位置と概ね鉛直方向に延びる位置との間で回動可能である。第２部材５７は、第１スライド機構６１によって、第１部材５６に重なった縮退位置と、第１部材５６からさらに延びた延伸位置との間で移動可能である。
第２部材５７の上面には、一対の手すり９４が設けられている。手すり９４は、走行方向に直交する方向に離れた２つのコの字形状の部材である。

第２突出部５４は、作業者の下半身が載置される構造であり、第３部材６２と、第４部材６３とを有している。第３部材６２および第４部材６３は、四角形の板状の部材であり、軽量化のために複数の孔を有している。第３部材６２は、基部５２の一方端に第２回動軸６４を介して所定角度内で回動自在に連結されている。第２回動軸６４は走行方向に直交する方向に延びている。したがって、第３部材６２は、概ね水平方向に延びる位置と概ね鉛直方向に延びる位置との間で回動可能である。第４部材６３は、第２スライド機構６５によって、第３部材６２に重なった縮退位置と、第３部材６２からさらに延びた延伸位置との間で移動可能である。
第４部材６３の上面には、一対の手すり９５が設けられている。手すり９４は、走行方向に直交する方向に離れた２つのコの字形状の部材である。
さらに、第４部材６３の上面には、足留め９６が設けられている。足留め９６は作業者の足の裏が載るための部材であり、作業者の体重を支えることができる。

作業台車４５は、さらに、走行部４６と搭乗部４７とを連結する連結機構７１を有している。連結機構７１は、一対のシャフト７２、７３と、第１プレート部材７４と、一対の連結棒７５、７６と、回転支持機構７７と、回動機構７８とを有している。

一対のシャフト７２、７３は、走行方向前後に配置され、走行部本体４９から下方に延びている。第１プレート部材７４は、一対のシャフト７２、７３の下端に固定されている。第１プレート部材７４の前後方向中心には、円形の孔７４ａが形成されている。

一対の連結棒７５、７６は、基部５２の左右方向片側において、走行方向前後に離れて配置されている。一対の連結棒７５、７６は概ね鉛直方向上側に延びている。このように連結棒７５、７６が走行方向と直交する方向の一方側にのみ設けられているので、作業者がその反対側から乗り降りできる。したがって、作業者が作業開始時及び作業終了時に効率よく動くことができる。

回転支持機構７７は、一対の連結棒７５、７６や搭乗部４７を走行部４６に対して回転自在に支持するための機構である。回転支持機構７７は、第１プレート部材７４の下面に近接又は当接する位置に設けられており、主に、第２プレート部材８２を有している。

第２プレート部材８２は、中心部に上方に延びる円筒部８２ａを有している。円筒部８２ａは、第１プレート部材７４の孔７４ａ内に延びている。円筒部８２ａは、軸受８３を介して孔７４ａに回転自在に支持されている。さらに、円筒部８２ａの上端には、フランジ８２ｂが形成されている。フランジ８２ｂは第１プレート部材７４の上端面に当接して支持されている。

以上の構造により、回転支持機構７７は、走行部４６に対して回転自在に連結されている。

なお、回転支持機構７７の回転角度を制限する構造としては、第１プレート部材７４には円周方向に複数の孔が所定角度（例えば、３０〜９０度）毎に設けられており、それに対して、第２プレート部材８２に設けられたピン９７が図示しない付勢部材に係合している。作業者は、ピン９７を引き抜きながら搭乗部４７を回転させて、第１プレート部材７４の他の孔にピン９７を挿入させる。これにより、搭乗部４７が走行部４６に対する回転角度が決定される。

回動機構７８は、搭乗部４７を回転支持機構７７に対して回動可能に連結する機構である。回動機構７８は、第３プレート部材９１と、回動シャフト９２とを有している。第３プレート部材９１は、搭乗部４７の基部５２の走行方向に直交する方向の片側に配置されている。第３プレート部材９１には、一対の連結棒７５、７６が連結されている。

回動シャフト９２は、第３プレート部材９１に一端が固定され、基部５２の孔５２ａ内を延びている。孔５２ａは、走行方向に直交する方向に延びている。基部５２は、第３プレート部材９１に対して、回動シャフト９２を中心に所定角度の範囲で回動可能である。各姿勢において、基部５２は、第３プレート部材９１に対してピン等によって位置決めされる。この実施例では、図８では、第１突出部５３が第２突出部５４より高い位置になるように傾いており、作業中に作業者の頭部が脚部より高くなる。したがって作業者の安全性が向上しており、さらに作業性も良い。なお、この傾きは複数段階に切り換えることができる。
また、第２突出部５４の端部の最も低い位置でも、天井搬送車３の最下端と同じまたは上方にあることが好ましい。なぜなら、そのような構造によって、天井搬送車３が走行可能な場所であれば、必ず作業台車４５を展開してメンテナンス作業ができるからである。

なお、シャフト７２、７３には、それぞれ回転動作棒８４が固定されている。回転動作棒８４は、走行レール３０からわずかに下方に延びている。作業者は、搭乗部４７に載った状態で回転動作棒８４を手に持って、搭乗部４７を走行部４６に対して回転させることができる。

さらに、走行部４６は、前後の車輪５０を停止させるためのブレーキ装置８７、８８を有している。ブレーキ装置８７、８８は、ブレーキ部８９と、操作レバー９０とを有している。操作レバー９０は、ブレーキ部８９から延び、先端が給電レール３３内に延びている。作業者は、搭乗部４７に乗った状態で、操作レバー９０を操作してブレーキ部８９をオンオフできる。

この作業台車４５では、搭乗部４７の折り畳み状態（図５および図９）において、第１突出部５３および第２突出部５４は、縮小状態で折り畳み方向に回動している。また、搭乗部４７の展開状態（図６，図７、図８および図１０）において、第１突出部５３および第２突出部５４は、延伸状態で展開方向に回動している。このように、搭乗部４７は、簡単な構造でコンパクトに折り畳み可能である。

（４）作業台車４５を用いたメンテナンス作業
作業台車４５を走行レール３０に投入及び移動させるときには、作業台車４５は、図５および図９に示すように、折り畳まれた状態である。第１突出部５３では、第２部材５７が第１部材５６に重なる縮退位置まで引き込まれ、さらに、第１突出部５３は鉛直方向に延びるように基部５２に対して折り曲げられている。第２突出部５４では、第４部材６３第３部材６２に重なる縮退位置まで引き込まれ、さらに、第２突出部５４は鉛直方向に延びるように基部５２に対して折り曲げられている。

搭乗部４７は、使用状態から折り畳んで小さくでき、より具体的には、軌道を走行する天井搬送車３の走行スペース以下に折り畳み可能である。具体的には、折りたたまれた搭乗部４７は、前後方向、左右方向、上下方向のいずれにおいても、天井搬送車３の各寸法に比べて同じかまたはそれより小さい。

以上の結果、作業台車４５は、概ね立方体形状のコンパクトな形になっている。また、搭乗部４７が天井搬送車３の外形と同じまたは小さく折り畳まれているので、作業台車４５は天井搬送車３と同じルートを通って動かすことができる。したがって、作業台車４５を移動させる際に、他の装置等によって狭くなっている空間であっても作業台車４５を容易に通過させることができる。
特に、図３や図４に示すように、サイドバッファ１７や下部バッファ１９によって制限された空間に作業台車４５を通過させるときにも、この形状は有効である。さらに、作業台車４５は走行方向も短くなっているので、走行レール３０の曲線部等を通過する際にも他の部材に衝突しにくい。

投入された作業台車４５は、床面にいる作業者がロープで引っ張ることで走行レール３０の点検・修理箇所に運ばれる。

走行レール３０の点検・修理箇所に作業台車４５が到達すると、作業者は脚立等を使って作業台車４５に近づいて、ロープの結び目をほどく。さらに、作業者は、第１突出部５３および第２突出部５４を展開して、図６、図７、図８および図１０に示すように、搭乗部４７を搭乗可能状態にする。

次に、作業者は、安全装置を準備した上で、作業台車４５の搭乗部４７に乗り込む。このとき、連結棒７５、７６が基部５２の走行方向に直交する方向の片側にのみ設けられているので、簡単に乗り込むことができる。以上のようにして、図７および図８に示すように、作業者は、搭乗部４７に仰向けに寝た状態で乗って、上方の走行レール３０の点検・修理を行うことができる。また、作業者は、仰向けに寝た状態で走行レール３０に手を当てて、作業台車４５を走行レール３０に沿って移動させることができる。
また、作業者が搭乗部４７に乗り込んだ状態で、手すり９４、９５が頭部および脚部の両側を支持し、さらに足留め９６が足裏を支持する。したがって、作業者の安全性が向上している。

作業者は、ブレーキ装置８７、８８をオンにして車輪５０が動かないようにして、次に回転動作棒８４を手に持って搭乗部４７を回転させる。これにより、作業車は走行レール３０の側面に容易にアクセスできる。また、作業者は、搭乗部４７の傾きを変更する。このようにして、作業者は、走行レール３０に対して最適な位置及び姿勢で点検・修理ができる。

この作業台車４５では、作業者が仰向け状態で搭乗することができるので、作業台車の上下方向寸法を小さくできる。したがって、図３や図４に示すように、サイドバッファ１７や下部バッファ１９によって制限された空間に作業台車４５を配置して走行レール３０を点検・修理するときに、この形状は有効である。
従来のように作業者が足場から走行レールにアクセスする場合には、サイドバッファ１７や下部バッファ１９を取り外す作業が必要になっており、走行レール３０のメンテナンスに大変な作業が必要となっていた。それに対して、本願発明に係る実施形態では、そのような場所であっても、作業者が作業台車４５に乗り込むだけで簡単に走行レール３０をメンテナンスできる。

（５）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明が適用される天井搬送車システムのレイアウトや装置の種類は前記実施形態に限定されない。

本発明は、地上より高い位置にある軌道をメンテナンスするための作業台車に広く適用できる。

１ 天井搬送車システム
３ 天井搬送車
５ 周回走行路
７ 基幹走行路
９ 処理装置
１１ ストッカ
１３ 入庫ポート
１５ 出庫ポート
１７ サイドバッファ
１９ 下部バッファ
２４ 載置部
２５ 支持部材
２７ 載置部
２８ 支持部材
２９ 天井
３０ 走行レール
３１ 支柱
３２ 走行レール本体
３３ 給電レール
３４ 本体ベース
３５ 走行駆動部
３６ 受電部
３７ 前側カバー
３８ 後側カバー
３９ 横移動機構
４０ 昇降駆動部
４１ 昇降台
４５ 作業台車
４６ 走行部
４７ 搭乗部
４９ 走行部本体
５０ 車輪
５２ 基部
５２ａ 孔
５３ 第１突出部
５４ 第２突出部
５６ 第１部材
５７ 第２部材
５９ 第１回動軸
６１ 第１スライド機構
６２ 第３部材
６３ 第４部材
６４ 第２回動軸
６５ 第２スライド機構
７１ 連結機構
７２ シャフト
７３ シャフト
７４ 第１プレート部材
７４ａ 孔
７５ 連結棒（支持部材）
７６ 連結棒（支持部材）
７７ 回転支持機構
７８ 回動機構
８２ 第２プレート部材
８２ａ 円筒部
８２ｂ フランジ
８３ 軸受
８４ 回転動作棒
８７ ブレーキ装置
８８ ブレーキ装置
８９ ブレーキ部
９０ 操作レバー
９１ 第３プレート部材
９２ 回動シャフト
９４ 手すり
９５ 手すり
９６ 足留め
９７ ピン

Claims (5)

1. 床面より上方に設けられた軌道と、前記軌道を走行する搬送車とを有する天井搬送車システムに用いられる軌道メンテナンス用作業台車であって、
   前記軌道に走行可能に支持される車輪を有する走行部と、
   前記走行部の下方に配置され、使用状態から折り畳んで小さくできる搭乗部と、
   を備えた軌道メンテナンス用作業台車。
2. 前記搭乗部は、前記軌道を走行する搬送車の走行スペース以下に折り畳み可能である、請求項１に記載の軌道メンテナンス用作業台車。
3. 前記搭乗部は、作業者が仰向け状態で搭乗可能な形状を有している、請求項１または２に記載の軌道メンテナンス用作業台車。
4. 前記走行部と前記搭乗部とを連結する支持部材をさらに備え、
   前記支持部材は、走行方向と直交する方向の一方側にのみ設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の軌道メンテナンス用作業台車。
5. 前記搭乗部は、前記支持部材に固定された基部と、前記基部から互いに反対側に延びる一対の突出部とを有しており、
   前記一対の突出部は、前記基部に対して回動可能に連結されており、かつ、突出方向に伸縮可能である、請求項１〜４のいずれかに記載の軌道メンテナンス用作業台車。

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