JP2010280497A

JP2010280497A - 天井搬送車の軌道設備

Info

Publication number: JP2010280497A
Application number: JP2009137486A
Authority: JP
Inventors: Takanori Izumi; 孝憲泉
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2029-06-08
Also published as: JP5375345B2

Abstract

【課題】強度を保ちつつ、天井搬送車の軌道設備の軽量化を図る。
【解決手段】天井搬送車３の走行レール２は、左右一対の走行車輪５１とガイドローラ５５とを有する天井搬送車３に用いられ、第１下方走行レール部材１９と、第２下方走行レール部材２１と、ガイドレール部材２３と、連結部材２５とを備えている。第１下方走行レール１９は、走行車輪５１の一方が当接する受け面部２７を有する。第２下方走行レール部材２１は、走行車輪５１の他方が当接する受け面部２７を有する。ガイドレール部材２３は、ガイドローラ５５が当接する第１ガイド面２３ｃを有する。連結部材２５は、第１下方走行レール部材１９と、第２下方走行レール部材２１と、ガイドレール部材２３とを互いに連結する。
【選択図】図２

Description

本発明は、天井搬送車の軌道設備に関し、特に、左右一対の走行車輪と上部ガイドローラとを有する天井搬送車の軌道設備に関する。

従来、床面の上方に設けられた軌道に沿って走行する天井搬送車が知られている。天井搬送車は、非接触給電によって給電されながら軌道に沿って走行する。天井搬送車は、軌道に沿って走行する走行部と、受電ユニットと、物品を収納する収納部とを有している。

軌道は、主に、天井搬送車の走行部が収納される走行レールと、天井搬送車の受電ユニットが収納される給電レールとから構成されている。給電レールは走行レールの下部に設けられている。

天井搬送車の走行部は、モータと、左右一対の走行車輪と、上部ガイドローラとを有している。走行レールは、左右一対の走行車輪が走行する受け面部と、上部ガイドローラが当接するガイド面とを有している。

給電レールは給電線ホルダを有しており、給電線ホルダは２本の給電線を保持している。搬送台車の受電ユニットには、断面がほぼ「Ｅ」字型したフェライト製のコアが固定されている。コアの中央の突出片は、コイルが巻かれており、２本の給電線の間に非接触で挿入されている。給電線に高周波電流を流すことで、そこに発生する磁界がコアに巻かれたコイルに作用して、その結果、コイルに誘導電流が流れる。以上のようにして、給電線から搬送台車の受電ユニットに非接触で電力が供給され、その電力がモータや制御機器で利用される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００３−１６５６８７号公報

従来の軌道設備では、給電線ホルダは軌道の延びる方向に間隔を空けて配置されているが、走行レールおよび給電レールは連続して延びている。このようなレールを押し出し成形で製造すると、厚みの大幅な変更が困難である。したがって、必要な最大の厚みに合わせて全体の厚みが大きくなる。その結果レール全体の重量が大きくなり、それに伴って費用も高くなっている。

本発明の課題は、強度を保ちつつ、天井搬送車の軌道設備の軽量化を図ることにある。

天井搬送車の軌道設備は、左右一対の走行車輪と上部ガイドローラとを有する天井搬送車に用いられ、第１下方走行レール部材と、第２下方走行レール部材と、ガイドレール部材と、連結部材とを備えている。第１下方走行レール部材は、走行車輪の一方が当接する受け面部を有する。第２下方走行レール部材は、走行車輪の他方が当接する受け面部を有する。ガイドレール部材は、上部ガイドローラが当接する当接面部を有する。連結部材は、第１下方走行レール部材と、第２下方走行レール部材と、ガイドレール部材とを互いに連結する。
この設備では、第１下方走行レール部材、第２下方走行レール部材およびガイドレール部材と、連結部材とを分けたので、必要に応じて各部材の肉厚等を変更することができる。その結果、必要な箇所の強度を保持しつつ、天井搬送車の軌道設備の軽量化が達成される。

第１下方走行レール部材と、第２下方走行レール部材と、ガイドレール部材は連続的に延びて軌道を構成しており、連結部材は、軌道が延びる方向に間隔を空けて配置された複数の部材を有していてもよい。
この設備では、連結部材が複数の部材を有しており連続していないので、軽量化が達成される。

第１下方走行レール部材および第２下方走行レール部材は、給電線保持部と、給電線保持部の下方に配置された磁界遮蔽材料からなる遮蔽部とを有していてもよい。
この設備では、遮蔽部によって、給電線から発生する磁界が外部に漏洩しにくい。したがって、搬送車の軌道設備が半導体工場に採用されている場合に、給電線からの漏れ磁界が電子ビーム式検査装置に影響して誤測定を生じさせることが生じにくい。

第１下方走行レール部材および第２下方走行レール部材は、受け面部と遮蔽部とを連結する中間部をさらに有し、受け面部と中間部は磁界遮蔽部材からなっていてもよい。
この設備では、給電線は磁界遮蔽部材からなる遮蔽部と受け面部と中間部によって覆われているので、給電線から発生する磁界が外部に漏洩しにくい。

本発明に係る天井搬送車の軌道設備は、強度を保ちつつ軽量化が達成される。

本発明の一実施形態に係る搬送車システムのレイアウトを示す部分平面図。天井走行車システム及び天井走行車の部分側面図。レール内の縦断面概略図。図２の部分拡大図であり、天井搬送車の部分側面図。

（１）搬送車システム
本発明の一実施形態としての搬送車システムは、定められた搬送軌道上に複数の搬送車を走行させるためのシステムである。搬送車は、搬送軌道上を一方向に走行し、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。

より具体的には、搬送車システムは、例えばクリーンルーム内の天井スペースを利用して配置され、半導体ウェハを収容したＦＯＵＰなどの物品を、処理装置や検査装置などのロードポート間で搬送する。搬送軌道は、処理装置を並べたベイ内のＵ字状のイントラベイルートと、イントラベイルートを相互に接続するインターベイルートの２種類で構成されている。

（２）天井搬送車システムのレイアウト
図１を用いて、天井搬送車システム１のレイアウトを説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る搬送車システムのレイアウトを示す部分平面図である。

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等の設備には、設備内に物品Ｗを搬入するための入庫ポート１３と、設備から天井搬送車３に物品Ｗを荷つかみ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。

（３）レール
走行レール２は、図２に示すように、複数の支柱１６によって天井１７から吊り下げられている。走行レール２は、主に、第１下方走行レール部材１９と、第２下方走行レール部材２１と、ガイドレール部材２３と、複数の連結部材２５とから構成されている。

（ａ）第１下方走行レールおよび第２下方走行レール
第１下方走行レール部材１９と第２下方走行レール部材２１は、左右に並んで配置された部材であり、線対称の構成を有している。したがって、以下の説明では第１下方走行レール部材１９のみを説明する。なお、以下の説明では、第１下方走行レール部材１９からみて第２下方走行レール部材２１側を内側とし、反対側を外側とする。

第１下方走行レール部材１９は、受け面部２７と、中間部２９と、遮蔽部３１とを有している。受け面部２７は、天井搬送車３の走行車輪５１（後述）が走行する走行面２７ａを上面に有している。遮蔽部３１は、受け面部２７の下方において受け面部２７と平行に延びる平坦な部分である。中間部２９は、受け面部２７と遮蔽部３１の外側同士を連結する部分である。なお、この実施形態では、受け面部２７と、中間部２９と、遮蔽部３１はアルミニウム製であり、一体成形されている。

中間部２９の内側には、複数の給電線ホルダ３３が取り付けられている。給電線ホルダ３３は樹脂製である。給電線ホルダ３３には、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆したリッツ線からなる一対の給電線３５が配置されている。給電線３５の一端には電力供給装置（図示せず）が設けられ、一対の給電線３５に高周波電流が供給されるようになっている。

一対の給電線３５は、図３に示すように、給電線ホルダ３３の先端に保持された状態で、コア５９の両側の突出部５９ａと中央の突出部５９ｂの間の空間内の奥深い位置に配置されている。

（ｂ）ガイドレール
ガイドレール部材２３は、第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１の上方に配置されている。ガイドレール部材２３は、天井搬送車３の駆動車輪５３（後述）が走行する駆動走行面２３ａを下面に有している。また、ガイドレール部材２３の下面には、下方に延びる２つの突起２３ｂが形成されている。突起２３ｂの内側面は第１ガイド面２３ｃであり、突起２３ｂの外側面は第２ガイド面２３ｄである（後述）。

（ｃ）連結部材
連結部材２５は、レールの延長方向に所定の間隔を空けて配置されている。所定の間隔は、例えば、５００〜７００ｍｍである。
連結部材２５は、断面逆Ｕの字型の部材であり、上面部３７と、第１側方部３９と、第２側方部４１とを有している。上面部３７は、ガイドレール部材２３の上側に配置され、ガイドレール部材２３の延びる方向と直交する方向に延びている。上面部３７はガイドレール部材２３に対してボルト２８によって固定されている。

第１側方部３９および第２側方部４１は、上面部３７の両端から下方に延び、その下端が第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１の上部に対して固定されている。より具体的には、この実施形態では、第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１にはフランジ１９ａ、２１ａが形成され、それに対して第１側方部３９および第２側方部４１のフランジ３９ａ、４１ａがそれぞれボルト３０によって固定されている。このようにして、複数の連結部材２５によって、上面部３７と、第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１が互いに連結されている。

（４）天井搬送車
図３および図４を用いて、天井搬送車３の構造について説明する。図３は、レール内の縦断面概略図である。図４は、図２の部分拡大図であり、天井搬送車の部分側面図である。

天井搬送車３は、主に、走行部４５と、受電部４７と、搬送車本体部４９とを有している。走行部４５は、走行レール２上を走行するための機構である。受電部４７は、第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１の内側に配置され、一対の給電線３５から電力を供給されるための機構である。搬送車本体部４９は、走行レール２の下方に配置され、ＦＯＵＰ４を保持すると共に上下に昇降させるための機構である。

（ａ）走行部
走行部４５は、主に、走行レール２内に配置されており、モータ（図示せず）と、前後のボギー台車５０とを有している。ボギー台車５０には、左右に２輪ずつの合計４輪の走行車輪５１が設けられている。ボギー台車５０には、さらに、上部に、左右と前後に各一対で合計４個のガイドローラ５５と、さらにその両側に一対の分岐用ガイドローラ５６とが設けられている。走行車輪５１は、走行部４５の下部両側に配置され、左右方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。走行車輪５１は、第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１の受け面部２７の走行面２７ａ上に載置されている。

駆動車輪５３は、走行部４５の略中央に配置され、ガイドレール部材２３の駆動走行面２３ａに、スプリングなどの押圧手段により押圧されている。駆動車輪５３は、モータ（図示せず）によって駆動される。その結果、天井搬送車３は走行レール２上を走行する。

ガイドローラ５５は、突起２３ｂの内側面である第１ガイド面２３ｃに当接または近接している。分岐用ガイドローラ５６は、切替装置５８によって、突起２３ｂの外側面である第２ガイド面２３ｄに当接する位置と当接を外れる位置との間で移動可能である。
ボギー台車５０からは、下方にシャフト５２が延びている。シャフト５２は、搬送車本体部４９の本体フレーム６５（後述）の上面に固定されている。

（ｂ）受電部
受電部４７は、一対の給電線３５から電力を得るための一対のピックアップユニット５７を有している。具体的には、一対のピックアップユニット５７は、走行レール２内で左右に並んで配置されている。ピックアップユニット５７は、断面が略Ｅ字型をしたフェライト製のコア５９と、コア５９に巻かれたピックアップコイル６１とを有している。具体的には、コア５９は、両側の突出部５９ａと、その間の中央の突出部５９ｂとを有しており、ピックアップコイル６１は中央の突出部５９ｂに巻かれている。

給電線ホルダ３３に保持された一対の給電線３５が、両側の突出部５９ａと中央の突出部５９ｂとの間に、それぞれ配置されている。この一対の給電線３５に高周波電流を流すことによって発生する磁界がピックアップコイル６１に作用して、ピックアップコイル６１に誘導電流が発生する。このようにして、一対の給電線３５からピックアップユニット５７に非接触で電力を供給し、走行用のモータ（図示せず）を駆動したり、制御機器に電力を供給したりする。このように走行レール２の一対の給電線３５と天井搬送車３の受電部４７とによって、非接触給電部６３が構成されている。

（ｃ）昇降駆動部
搬送車本体部４９は、図２に示すように、主に、本体フレーム６５と、横送り部６７と、θドライブ６９と、ホイスト本体７１と、昇降台７３とを備えている。図２は、天井走行車システム及び天井走行車の部分側面図である。

本体フレーム６５は、受電部４７の下部に固定された部材である。本体フレーム６５の前後には、前側フレーム７５と後側フレーム７７が設けられている。

横送り部６７は、θドライブ６９、ホイスト本体７１および昇降台７３を例えば側方に横送りし、走行レール２の側方に設けたサイドバッファ（図示せず）との間で、ＦＯＵＰ４を受け渡しできる。θドライブ６９は、ホイスト本体７１を水平面内で回動させて、ＦＯＵＰ４の受け渡しを容易にする。ホイスト本体７１内には、昇降台７３を昇降させるための昇降手段（図示せず）が設けられている。昇降手段は、例えば、４組の巻き取りドラムであり、巻き取りドラムにはベルト（図示せず）が巻きかけられている。ベルトの端部には昇降台７３が取り付けられている。

ＦＯＵＰ４は、内部に複数の半導体ウェハを収容しており、前面に開閉自在の蓋が設けられている。ＦＯＵＰ４の上部にはフランジ８１が設けられており、フランジ８１は昇降台７３でチャックされている。

（５）磁気遮蔽構造

第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１の遮蔽部３１、中間部２９および受け面部２７が非磁性体であってしかも給電線３５の上方、下方、側方を覆っているので、一対の給電線３５から発生する磁界が外部に漏れにくい。第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１に渦電流が発生することで、磁気シールドを構成するからである。そのため、漏洩磁界による悪影響を他の装置に与えにくい。特に、第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１がアルミ製である（導電性が高い）ため、漏れ磁束の低減効果が高い。また、第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１を配置することで、電磁誘導による給電の際にコア５９の磁気回路が閉ループとなるため、給電効率が向上する。

さらに、遮蔽部３１および受け面部２７の先端は一対の給電線３５を覆う位置まで延びているため、一対の給電線３５から発生する磁界が外部により漏れにくくなる。遮蔽部３１および受け面部２７が一対の給電線３５を覆うとは、一対の給電線３５の最内側部分よりも遮蔽部３１および受け面部２７の先端がさらに内側にあることを意味する。

（６）特徴
天井搬送車３の走行レール２は、左右一対の走行車輪５１とガイドローラ５５とを有する天井搬送車３に用いられ、第１下方走行レール部材１９と、第２下方走行レール部材２１と、ガイドレール部材２３と、連結部材２５とを備えている。第１下方走行レール部材１９は、走行車輪５１の一方が当接する受け面部２７を有する。第２下方走行レール部材２１は、走行車輪５１の他方が当接する受け面部２７を有する。ガイドレール部材２３は、ガイドローラ５５が当接する第１ガイド面２３ｃを有する。連結部材２５は、第１下方走行レール部材１９と、第２下方走行レール部材２１と、ガイドレール部材２３とを互いに連結する。

この設備では、第１下方走行レール部材１９、第２下方走行レール部材２１およびガイドレール部材２３と、連結部材２５とを分けたので、必要に応じて各部材の肉厚等を変更することができる。その結果、必要な箇所の強度を保持しつつ、天井搬送車３の走行レール２の軽量化が達成される。

第１下方走行レール部材１９と、第２下方走行レール部材２１と、ガイドレール部材２３は連続的に延びて軌道を構成しており、連結部材２５は、軌道が延びる方向に間隔を空けて配置された複数の部材を有している、したがって、軌道設備の軽量化が達成される。

第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１は、給電線ホルダ３３と、給電線ホルダ３３の下方に配置された磁界遮蔽材料からなる遮蔽部３１とを有している。この場合、遮蔽部３１によって、給電線３５から発生する磁界が外部に漏洩しにくい。したがって、天井搬送車３の走行レール２が半導体工場に採用されている場合に、給電線３５からの漏れ磁界が電子ビーム式検査装置に影響して誤測定を生じさせることが生じにくい。

第１下方走行レール部材１９および第２下方走行レール部材２１は、受け面部２７と遮蔽部３１とを連結する中間部２９をさらに有し、受け面部２７と中間部２９は磁界遮蔽部材からなっている。この場合、給電線３５は磁界遮蔽部材からなる遮蔽部３１と受け面部２７と中間部２９によって覆われているので、給電線３５から発生する磁界が外部に漏洩しにくい。

（７）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。

前記実施形態では、連結部材は第１下方走行レール、第２下方走行レールおよびガイドレールに対してボルトによって固定されていたが、他の手段によって固定されていてもよい。
第１下方走行レールおよび第２下方走行レールはアルミ製であったが、非磁性体でかつ導電性の高い材料であれば他の部材でもよい。
前記実施形態では、半導体製造工場のクリーンルーム内の走行車システムを説明したが、本発明は他の種類の工場にも適用可能である。
一対の給電線は、両方の給電線ホルダに設けられていてもよいし、いずれか一方の給電線ホルダのみに設けられていてもよい。

本発明は、左右一対の走行車輪と上部ガイドローラとを有する天井搬送車の軌道設備に広く適用できる。

１天井搬送車システム
２走行レール（軌道設備）
３天井搬送車
４ＦＯＵＰ
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
１６支柱
１７天井
１９第１下方走行レール部材
２１第２下方走行レール部材
２３ガイドレール部材
２３ａ駆動走行面
２３ｂ突起
２３ｃ第１ガイド面
２３ｄ第２ガイド面
２５連結部材
２７受け面部
２７ａ走行面
２８ボルト
２９中間部
３０ボルト
３１遮蔽部
３３給電線ホルダ（給電線保持部）
３５給電線
３７上面部
３９第１側方部
４１第２側方部
４５走行部
４７受電部
４９搬送車本体部
５０ボギー台車
５１走行車輪
５２シャフト
５３駆動車輪
５５ガイドローラ
５６分岐用ガイドローラ
５７ピックアップユニット
５８切替装置
５９コア
５９ａ両側の突出部
５９ｂ中央の突出部
６１ピックアップコイル
６３非接触給電部
６５本体フレーム
６７横送り部
６９ θドライブ
７１ホイスト本体
７３昇降台
７５前側フレーム
７７後側フレーム
８１フランジ

Claims

左右一対の走行車輪と上部ガイドローラとを有する天井搬送車の軌道設備であって、
前記走行車輪の一方が当接する受け面部を有する第１下方走行レール部材と、
前記走行車輪の他方が当接する受け面部を有する第２下方走行レール部材と、
前記上部ガイドローラが当接する当接面部を有するガイドレール部材と、
前記第１下方走行レール部材と、前記第２下方走行レール部材と、前記ガイドレール部材とを互いに連結する連結部材と、
を備えた天井搬送車の軌道設備。
前記第１下方走行レール部材と、前記第２下方走行レール部材と、前記ガイドレール部材は連続的に延びて軌道を構成しており、
前記連結部材は、前記軌道が延びる方向に間隔を空けて配置された複数の部材を有している、請求項１に記載の天井搬送車の軌道設備。
前記第１下方走行レール部材および前記第２下方走行レール部材は、給電線保持部と、前記給電線保持部の下方に配置された磁界遮蔽材料からなる遮蔽部とを有している、請求項１または２に記載の天井搬送車の軌道設備。
前記第１下方走行レール部材および前記第２下方走行レール部材は、前記受け面部と前記遮蔽部とを連結する中間部をさらに有し、
前記受け面部と前記中間部は磁界遮蔽部材からなる、請求項３に記載の天井搬送車の軌道設備。